Gliederung der Informatik

Sophie Wirt Juni 12, 2016 G 74 0
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Die folgende Übersicht zeigt eine Übersicht und aktueller Führer in die Informatik zur Verfügung gestellt:

Informatik ist die Lehre von den theoretischen Grundlagen der Informations- und Berechnung und ihrer Umsetzung und Anwendung in Computersystemen. Ein bekanntes Thema Klassifizierungssystem für Informatik ist die ACM Computing Classification System von der Association for Computing Machinery entwickelt.

Teilfelder

Web-Programmierung & amp; Web-Design

  • Web-Programmierung
  • Web-Design

Mathematische Grundlagen

  • Codierungstheorie - Nützliche in Netzwerke und andere Bereiche, in denen Computer miteinander kommunizieren.
  • Die Spieltheorie - Nützliche in der künstlichen Intelligenz und der Kybernetik.
  • Graphentheorie - Grundlagen für die Datenstrukturen und Suchalgorithmen.
  • Mathematischen Logik - Boolesche Logik und andere Möglichkeiten der Modellierung von logischen Abfragen; die Anwendungen und Grenzen der formalen Beweis Methoden
  • Zahlentheorie - Theorie der ganzen Zahlen. Verwendet in der Kryptographie, sowie eine Testdomäne in der künstlichen Intelligenz.

Algorithmen und Datenstrukturen

  • Algorithmen - Sequentielle und parallele Rechenverfahren zur Lösung einer Vielzahl von Problemen.
  • Datenstrukturen - Die Organisation und Manipulation von Daten.

Künstliche Intelligenz

  • Künstliche Intelligenz - Die Durchführung und Untersuchung von Systemen, die eine autonome Intelligenz oder Verhalten ihrer eigenen aufweisen.
  • Automatisierte Argumentation - Solving Motoren, wie in Prolog verwendet, die Schritte, um ein Ergebnis bei einer Abfrage für eine Tatsache, und Regeldatenbank zu erzeugen, und automatische Theorembeweiser, die darauf abzielen, mathematische Sätze mit etwas Hilfe von einem Programmierer zu beweisen.
  • Computer Vision - Algorithmen zur Identifizierung von dreidimensionalen Objekten aus einem zweidimensionalen Bild.
  • Maschinelles Lernen - Automatisierte Erstellung von einer Reihe von Regeln und Axiomen basiert auf der Eingabe.
  • Verarbeitung natürlicher Sprache - Gebäudetechnik und Algorithmen, die zu analysieren, zu verstehen und zu generieren natürlichen Sprachen.
  • Robotik - Algorithmen zum Steuern des Verhaltens von Robotern.

Kommunikation und Sicherheit

  • Networking - Algorithmen und Protokolle für die Kommunikation zuverlässig Daten über verschiedene gemeinsam genutzten oder dedizierten Medien, häufig einschließlich Fehlerkorrektur.
  • Computer-Sicherheit - Praktische Aspekte der Sicherung von Computersystemen und Computernetzen.
  • Kryptographie - Gilt Ergebnisse aus Komplexität, Wahrscheinlichkeit und Zahlentheorie zu erfinden und zu brechen Codes und die Sicherheit von kryptographischen Protokollen analysieren.

Computerarchitektur

  • Rechnerarchitektur - Das Design, Organisation, Optimierung und Verifikation eines Computersystems, vor allem über CPUs und Speicher-Subsystem.
  • Betriebssysteme - Systeme für die Verwaltung von Computerprogrammen und die Grundlage für ein geeignetes System.

Computergrafik

  • Computergrafik - Algorithmen sowohl zur Erzeugung visueller Bilder synthetisch, und zum Integrieren oder Verändern visuelle und räumliche Informationen aus der realen Welt abgetastet.
  • Bildverarbeitung - Ermitteln von Informationen aus einem Bild durch Berechnung.

Konkurrierende, parallele und verteilte Systeme

  • Concurrency - Die Theorie und Praxis der gleichzeitigen Berechnung; Datensicherheit in jedem Multitasking oder Multithread-Umgebung.
  • Parallel Computing - Computing mit mehreren gleichzeitigen Threads einer Ausführung, die Erstellung von Algorithmen zur Lösung von Problemen auf mehreren Prozessoren, um eine maximale Beschleunigung im Vergleich zur sequentiellen Ausführung zu erreichen.
  • Distributed Computing - Computing mit mehreren Rechenvorrichtungen über ein Netzwerk, um ein gemeinsames Ziel oder Aufgabe zu erfüllen und damit die Latenzzeit im Einzelprozessor Beiträge für jede Aufgabenstellung beteiligt reduzieren.

Datenbanken

  • Relationale Datenbanken - die mengentheoretischen und algorithmische Grundlagen von Datenbanken.
  • Structured Storage - nicht-relationale Datenbanken wie NoSQL-Datenbanken.
  • Data Mining - Studie von Algorithmen für die Suche und Verarbeitung von Informationen in Dokumenten und Datenbanken; eng mit der Informationsgewinnung zusammen.

Programmiersprachen und Compiler

  • Compiler Theorie - Theorie der Compiler-Design, basierend auf Automatentheorie.
  • Programmiersprache Pragmatik - Taxonomie von Programmiersprachen, ihre Stärken und Schwächen. Verschiedene Programmierparadigmen, wie zum Beispiel objektorientierte Programmierung.
  • Programmiersprache Theorie
  • Formale Semantik - strenge mathematische Studie über die Bedeutung von Programmen.
  • Typentheorie - Formale Analyse der Arten von Daten, und die Verwendung dieser Arten von Programmen, vor allem Immobilien Programmsicherheit zu verstehen.

Scientific Computing

  • Computational Science - Konstruktion mathematischer Modelle und quantitative Analysetechniken und Umgang mit Computern zu analysieren und wissenschaftliche Probleme zu lösen.
  • Numerische Analyse - Ungefähre numerischen Lösung mathematischer Probleme wie Wurzelfindung, Integration, der Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungen; die Angleichung der Sonderfunktionen.
  • Symbolic Computation - Manipulation und Lösung von Ausdrücken in symbolischer Form, auch als Computeralgebra bekannt.
  • Computational Physics - Numerische Simulationen von großen nicht-analytischen Systeme
  • Computerchemie - rechnerische Modellierung der theoretischen Chemie, um die chemischen Strukturen und Eigenschaften zu bestimmen
  • Bioinformatik und Computational Biology - Der Einsatz der Informatik zu pflegen, zu analysieren, biologische Daten zu speichern und bei der Lösung biologischer Probleme wie Proteinfaltung, Funktionsvorhersage und Phylogenie zu unterstützen.
  • Computational Neuroscience - rechnerische Modellierung der Neurophysiologie.

Softwareentwicklung

  • Formale Methoden - Mathematische Ansätze zur Beschreibung und Argumentation zu Software-Designs.
  • Software-Engineering - Die Grundlagen und Praxis der Konzeption, Entwicklung und Test-Programme, sowie für eine angemessene Ingenieurspraxis.
  • Algorithm Design - Mit Ideen von Algorithmentheorie, kreativ zu entwerfen Lösungen für reale Aufgaben.
  • Computer-Programmierung - Die Praxis der Verwendung einer Programmiersprache, um Algorithmen zu implementieren.
  • Mensch-Computer Interaktion - Die Studie und Gestaltung von Computer-Schnittstellen, die Menschen benutzen.
  • Reverse Engineering - Die Anwendung der wissenschaftlichen Methode zum Verständnis von beliebigen vorhandenen Software.

Theorie der Berechnung

  • Automatentheorie - verschiedene logische Strukturen zur Lösung von Problemen.
  • Berechenbarkeitstheorie - Was ist berechenbar mit den aktuellen Modellen von Computern. Beweise von Alan Turing und anderen entwickelt einen Einblick in die Möglichkeiten, was berechnet werden kann und was nicht können.
    • Liste der ungelösten Probleme in der Informatik
  • Komplexitätstheorie - Grund Schranken für Klassen von Berechnungen.
  • Quanten-Computing-Theorie - erforscht Rechenmodelle mit quantenmechanische Überlagerung von Bits.

Geschichte

Freizeit

  • Programmer
  • Programmierer
  • Software-Architekt
  • Software Entwickler
  • Software-Tester
  • Interaction Designer

Grundlegendes Konzept

Daten und Datenstrukturen

  • Datenstruktur
  • Dateityp
  • Assoziatives Array und Hash-Tabelle
  • Array
  • Liste
  • Baum
  • String
  • Matrize
  • Database

Andere

  • Abstraction
  • Big O-Notation
  • Schließung
  • Compiler

Programmierparadigmen

  • Imperative Programmierung / Verfahrensprogrammier
  • Funktionale Programmierung
  • Logikprogrammierung
  • Objektorientiertes Programmieren
    • Klasse
    • Erbschaft
    • Object
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