Arvutiteadus on filosoofia ja õppevaldkond, mis hõlmab põhimõtteliselt kõiki teabele juurdepääsu aspekte, eriti mis puudutab arvutikoodi, tehnikat ja Interneti-suhtlust. Mõned selles valdkonnas töötavad inimesed töötavad programmeerijatena, kasutades algoritme keerukate ülesannete ja võrrandite uurimiseks ja lahendamiseks; teised otsivad viise infotehnoloogia võimendamiseks, et muuta teatud ülesanded tõhusamaks või sujuvamaks. Tänapäeval on see valdkond sageli väga tihedalt seotud tipptehnoloogiaga, kuid see pole alati nii olnud. Arvutiteaduse ehituskivid – matemaatilised arvutused, teabe järjestamise süsteemid ja mustrite dekodeerimiseks kasutatavad loogilised mõistatused – eksisteerisid ammu enne personaalarvutite või mobiiltelefonide leiutamist.
Aluspõhimõtted
Teadust kirjeldatakse ehk kõige paremini kui lähenemist keerukale teabehaldusele. Kõige algtasemel hõlmab arvutiteadus algoritmide struktuuri, mehhaniseerimise ja väljenduse uurimist. Need on metoodilised protsessid probleemide lahendamiseks ning iga kord, kui fakte, arvandmeid või andmekogumeid tuleb omavahel seostada, hakkavad selle põhimõtted mängu käima.
Praktilised rakendused
Tehnoloogia ja digitaalne teabehaldus on üks ilmsemaid rakendusi, kuid teadlased kasutavad samu põhimõtteid ka selliste teaduslike kontseptsioonide, nagu geneetika, mõistmiseks, maavärinamustrite ennustamiseks ja teooriate (nt Big Bang) mõistmiseks. Matemaatikud, teadlased ja insenerid astuvad tavaliselt valdkonda keeruliste võrranditega töötamisel ning isegi need, kes töötavad meditsiinis, humanitaarteadustes, õigusteadustes ja kasutavad demograafia kaardistamisel, andmekogumite koostamisel või otsimisel mõningaid teaduse arvutuslikke aspekte. teabe mustrite jaoks aja jooksul.
Interneti-ruumis pakub arvutiteadus veebisaitide ja integreeritud veebisisu raamistikku. Programmeerijad ja kodeerijad kasutavad infosüsteeme, et muuta sisuliselt numbriliste koodide jada visuaalseks graafikaks ja arusaadavaks tekstiks, mida saab hõlpsasti otsida, navigeerida ja järjestada.
Programmeerijad vastutavad ka kasutajaliideste loomise eest arvutites, tahvelarvutites ja nutitelefonides ning kujundavad infrastruktuure nii, et erinevad seadmed saaksid omavahel rääkida. Enamikku seda tüüpi töödest arutatakse “bittide ja baitide” mõistes. Bitid aitavad faile masinate vahel üle kanda, samas kui baidid on koht, kuhu nad jõuavad ja on elektroonilise teabe mõõtmise ja salvestamise kõige olulisemad ühikud.
Välja areng
Enamik inimesi peab arvutiteadust millekski uueks valdkonnaks ja kuivõrd see on seotud mobiilsete tehnoloogiate ja Internetiga mitmel viisil. Selle distsipliini algoritmiline selgroog on olnud juba sajandeid, alustades kõige algelisematest kalkulaatoritest ja tööriistadest, mis hakkasid võrrandite lahendamise tööd inimmõistusest eemale nihutama masinate valdkonda.
Alles 1940ndatel sai populaarseks idee ühest “arvutist”, mis suudab käsitleda mitut programmi ja käsku. Isegi siis jõudis väljend “arvutiteadus” kellegi sõnavarasse alles 1950. aastate lõpus.
Karjääri teed
Enamik inimesi, kes õpivad ülikoolis arvutiteadust, asuvad tööle programmeerijana või arvutiinsenerina. Paljud neist inimestest on koodikirjutajad, kes töötavad Interneti- või tarkvaraettevõtetes; teistest saavad infotehnoloogia tõrkeotsingud, kes aitavad igapäevastel kasutajatel probleeme lahendada, et õppida oma personaal- või tööarvutites suuremat tõhusust.
Selline haridus ei piira inimesi siiski peamiselt arvutiga töötamisega. Paljude erinevate valdkondade teadlased toetuvad andmete kaevandamiseks, teabe sortimiseks ja mustrite tuvastamiseks mõeldud programmide loomisel kodeerimisalaste teadmistega inimestele. Eraettevõtted ja ettevõtted, kes soovivad kindlaks teha teatud elanikkonna demograafilisi andmeid, on ühed suurimad seda tüüpi teadmiste tarbijad. See võib olla sama keeruline kui teatud geneetiliste markerite või haigusdiagnooside esinemissageduse vähendamine või sama lihtne kui teatud toote tõenäoliste tarbijate sihtimine. Arvutikoodid ja võrrandid võivad muuta need numbrid esmajärjekorras lihtsamaks ja neid on lihtsam mõista, kui need on käes.
Nõutavad oskused ja haridus
Probleemide lahendamine on selle valdkonna keskmes ja sellest järeldub, et sellega tegelevad inimesed peavad olema tugevad analüütilised mõtlejad. Edukamatel teadlastel kipub olema pühendumus konkreetse lahenduse leidmiseni millegagi edasi pingutada, samuti peab neil tavaliselt olema palju kannatust, sest vastuse ja tulemuste leidmine võib võtta aega. Tavaliselt on väga oluline ka võime kohaneda uute ja kiiresti muutuvate tehnoloogiatega.
Paljud kolledžid ja ülikoolid pakuvad arvutiteaduse kursusi ja kraadi. Programmid on kooliti erinevad, kuid tavaliselt ühendavad need matemaatika-, loogikateooria- ja statistikakursused praktiliste kodeerimis- ja programmeerimisprojektidega. Bakalaureuse- ja assotsieerunud kraadi lõpetanud on tavaliselt valmis alustama algtaseme tööd tarkvaraettevõtte või uurimismeeskonnaga, samas kui need, kes omandavad kraadiõppe, lähevad sageli kõrgemale nõustamis- ja juhtivatele ametikohtadele.
Samuti on võimalik paljusid põhioskusi ise õppida. Paljudes kohtades pakutakse veebis tasuta kodeerimis- ja programmeerimisõpetusi ning keerukate probleemide lahendamise oskusega inimesed avastavad sageli, et saavad põhitõed selgeks lihtsalt materjaliga aega veetes. Paljud kõrgelt tasustatud töökohad soovivad tõendeid ülikoolihariduse kohta, kuid see pole mingil juhul karm ja kiire nõue. Võimalus oma tööd hästi teha on sageli olulisem kui ametlikud volitused.