ما هو علم الحاسوب وما هي مجالاته ووظائفه (دليل شامل)

ما هي مجالات علم الحاسوب

كثيراً ما كنت أبحث عن معنى كلمة علم الحاسوب (Computer Science) منذ أول مرة وقعت عيني عليها في الثانوية العامة.

وأعتقد أنك مثلي مهتم بعلم الحاسوب ومجالاته المختلفة، لما لا ونحن نعيش اليوم في أزهى عصور التكنولوجيا والذكاء الاصطناعي التي نعتمد فيها على الحاسوب في كل شيء تقريباً.

فربما أنك تفكر في الالتحاق بأحد كليات أو معاهد الحاسبات وأنظمة المعلومات، وتريد معرفة معلومات وتفاصيل أكثر، أو ربما لديك فضول حول مجالات علم الحاسوب وتطبيقاته المختلفة في حياتنا العملية.

أو لعلك تبحث عن فرص جديدة للتعلم وتطوير الذات حتى تكتسب مزيداً من الخبرات أثناء دراستك، أو لكي تغير من مجال عملك الحالي. أياً كان الهدف الذي دفعك إلى قراءة هذه السطور الآن … دعني أؤكد لك أنك وصلت إلى المكان الصحيح.

في هذا الدليل الشامل عن علم الحاسوب ستتعرف على التالي:

  • ما هو علم الحاسوب تحديداً بشرح عملي وبسيط.
  • كيف تطور علم الحاسوب بشكل مختصر وموجز، لتعرف كيف وصلنا إلى الإمكانيات الجبارة التي يتمتع بها الحاسوب حالياً.
  • أهم المصطلحات والصور المختلفة لعلم الحاسوب.
  • مجالات علم الحاسوب المختلفة وتطبيقاتها في حياتنا العملية.
  • أهم المواد العلمية التي يتم دراستها في كليات ومعاهد علم الحاسوب.
  • التحديات التي يواجهها علم الحاسوب.
  • أهم تطبيقات علم الحاسوب.

ليس هذا كل شيء، ستجد أيضاً في هذا الدليل:

  • العديد من الفيديوهات والأمثلة العملية التي تجعلك تستوعب كل المعلومات الموجودة في هذا الدليل.
  • أهم المصادر التي يمكنك أن تعتمد عليها، لكي تبدأ في تعلم العديد من مجالات علم الحاسوب المختلفة.
  • نصائح وإرشادات عملية تساعدك على البدء في تعلم أي تخصص تريد.

كل هذا بأسلوب سهل وبسيط يستطيع أن يفهمه أي شخص مهما كان سنه أو خلفيته العملية، فهذه عادتنا في موقع الرابحون نبسط المعلومة لقرائنا الأعزاء من مختلف أنحاء الوطن العربي.

دعنا الآن من المقدمات … وهيا بنا نبدأ!

ما هو علم الحاسوب

علم الحاسوب هو علم دراسة أجهزة الحاسب الآلي وأنظمة الحوسبة. مثل جميع العلوم؛ لدى هذا العلم علماء متخصصين فيه، عادة ما يتعامل علماء الحاسوب مع البرامج والتطبيقات والأنظمة الخاصة بها بشكل أكثر تفصيلاً من تعامل المستخدم العادي معها.

على سبيل المثال بخلاف الاستخدام العادي للتطبيقات؛ يتعامل علماء الحاسوب مع طريقة عملها والعلم المستخدم لإنشائها. يشمل علم الحاسوب أيضاً (ولا يقتصر على) النظريات القائمة عليها هذه البرامج وكيفية تصميمها وتطويرها واستخدامها المختلفة.

بالطبع الإلمام بإحدى لغات البرمجة وكيف تعمل يعتبر من ضروريات دراسة علم الحاسوب، مع ذلك لا تشكل البرمجة إلا عنصر واحد فقط في هذا المجال.

تشمل مجالات الدراسة الرئيسية الخاص بعلوم الحاسوب الآتي:

  • الخوارزميات التي تعمل بها برامج الحاسب الآلي Algorithms.
  • الذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence.
  • أنظمة وشبكات الحاسوب والأمن السيبراني.
  • أنظمة قواعد البيانات.
  • التفاعل البشري مع الحاسب الآلي.
  • الرؤية والرسومات والتحليل العددي.
  • لغات البرمجة.
  • هندسة البرمجيات.
  • المعلومات الحيوية Biometrics.
  • نظرية الحوسبة أو Computing theory.

بشكل أساسي يهتم علم الحاسوب بحل المشكلات التي تواجه البشرية في جميع المجالات، بالطبع بما أن حل هذه المشكلات يعتمد بشكل أساسي على الحاسب الآلي فاهتمام علم الحاسوب بتحسين الكمبيوتر يعتبر أمر ضروري من أجل تطبيق هذا الحل.

فمثلاً يقوم علماء الحاسوب بتحديد أحد المشكلات التي تواجه البشر ثم يعتمدون على أحد المجالات السابقة لحل هذه المشكلة. إيجاد الحل يمكن أن يكون عن طريق الاعتماد على الخوارزميات، ثم من خلال أحد لغات البرمجة يتم تحويله إلى تطبيق إلكتروني.

يقوم علماء علم الحاسوب بتطوير هذا التطبيق (أو التطبيقات) لتعمل على الأجهزة المناسبة لمجال المشكلة، سواء كانت هذه الأجهزة أجهزة حاسب آلي عادية أو أجهزة محمولة، أو حتى تطوير أجهزة إلكترونية جديدة بالكامل من أجل تشغيل هذه التطبيقات.

علم الحاسوب (Computer Science) هو أحد فروع الهندسة، والذي يهتم بدراسة تكنولوجيا الكمبيوتر مروراً بمبادئ تصميمها وصولاً إلى تطبيقاتها في مختلف المجالات.

الحاسوب يدخل في كل شيء تقريباً في حياتنا اليومية، فلا يوجد منحى من مناحي الحياة إلا ونعتمد فيه على الحاسوب، فحتى ساعتك الرقمية الصغيرة التي ترتديها تمثل حاسوباً صغيراً يؤدي مهمة معينة.

لهذا ستجد العديد من التعريفات لعلم الحاسوب، ولكن الأهم من ذلك أن تعرف أن علم الحاسوب يهتم بكل شيء في الحاسوب من:

  • كيفية عمل الحاسوب نفسه (كيف تتحول الكهرباء إلى فيديوهات و صور تظهر على شاشة هاتفك أو حاسوبك).
  • هيكلة الأنظمة الحاسوبية المختلفة (نظام تشغيل الاندرويد الذي تعتمد عليه لتقرأ هذه السطور الآن هو مجرد مثال صغير على هذه الأنظمة).
  • وضع خارطة الطريق الأساسية لتطبيقات الحاسوب المختلفة (البرامج – التطبيقات – المواقع – الخدمات الطبية – عمليات نقل الأموال – برامج إدارة الطائرات الآلية) وغيرها.

لهذا ربما تكون دراسة علم الحاسوب شاسعة، وتحتوي على العديد من التخصصات والفروع التي نحتاج إلى معرفتها في مختلف المجالات العملية، وكل هذا بسبب طبيعة علم الحاسوب.

علم الحاسوب هو عبارة عن خليط من مجموعة من العلوم أو المعارف الأخرى مثل:

1. الفيزياء: معرفة مبادئ عمل الكهرباء، وكيف تنتقل الإشارة الكهربية خلال مختلف العناصر هو الحجر الأساسي الذي قام العلماء باستخدامه لتصنيع الترانزستور، الذي يُعد أهم اختراع في تاريخ البشرية في العصر الحديث، لأنه السبب وراء الكمبيوتر الحديث الذي تستخدمه اليوم.

هذا بخلاف استخدام الألياف الضوئية في نقل البيانات والمعلومات، والتي جعلت الإنترنت يصل إلى كل مكان بكل سهولة.

2. الرياضيات: عملية تحويل الإشارات الكهربية إلى أرقام (0 و 1) هي الحجر الأساسي الذي مكّن العلماء من تطوير الحاسوب واستخدامه في العديد من المهام.

هذا بخلاف كون الرياضيات هي العلم الذي يمكننا من تمثيل مختلف الظواهر والعمليات المختلفة حتى نفهمها ونتحكم بها كيفما نريد.

3. هندسة الإلكترونيات: الحاسوب ما هو إلا مجموعة من الدوائر الكهربية المعقدة، والتي يتم استخدامها في نقل وتخزين المعلومات، لهذا دراسة كيفية عمل هذه الدوائر هو أمر ضروري.

هذه طبيعة علم الحاسوب، عالم كبير من المعرفة المتراكمة التي ساهم فيها العديد من العلماء، والتي حاول بعدهم الكثير من الأشخاص صياغة هذه المعرفة حتى تتعلمها الأجيال التالية.

ومنذ ذلك الحين وعلم الكمبيوتر في تطور مستمر، فهناك كل يوم جديد، وعلى الرغم من هذا فإن الأساسيات مازالت ثابتة. والتي إن تعلمتها ستتمكن بعد ذلك من فهم أي تكنولوجيا جديدة، وكيف يمكنك استغلال الحاسوب في تأدية المهام المختلفة.

وهذا هو ما ستتعرف عليه بشيء من التفصيل في هذا الدليل حول مجالات علم الحاسوب؛ سأضع أمامك خارطة طريق تمثل الموضوعات العلمية والتخصصات المختلفة لدراسة علم الحاسوب.

تطور علم الحاسوب

لكي نعرف أي شيء ونفهمه جيداً علينا أن نعرف تاريخه أولاً، ولهذا سأحاول تلخيص تاريخ علم الحاسوب مع الإشارة إلى بعض المفاهيم والمصادر التي ستحتاج إليها فيما بعد.

أول حاسوب كامل بالمعنى الذي نعرفه تم بناءه في عام 1991، ولكن قبل ذلك كانت هناك العديد من المحاولات أبرزها ما قام به عالم الرياضيات البريطاني Alan turing في عام 1936.

هذه الآلة عٌرفت بعد ذلك باسم Turing Machine، والتي يعتبرها الكثير أول نموذج حقيقي للكمبيوتر كما أن الحواسيب الذكية التي نعتمد عليها الآن تعتمد تقريباً على نفس المبادئ.

يمكنك مشاهدة هذا الفيديو الذي يشرح فكرة عمل هذه الآلة الرائعة:

في عام 1940 قام عالم الرياضيات الأمريكي John von Neumann بتطوير فكرة تخزين البرامج، أو بمعنى آخر كيف يمكن تخزين مجموعة من التعليمات المعدة سابقاُ في الكمبيوتر.

هذا المبدأ هو الحجر الأساسي في عمل الحاسوب وبناء الأنظمة المعقدة التي نعتمد عليها اليوم، فالحاسوب يحتوي مسبقاً على العديد من التعليمات التي كل ما عليه اختيار المناسب منها.

فمثلاً عندما تضغط على فتح ملف صورة يقوم المعالج باستخراج ملف تعليمات معين لديه ثم يقوم بتنفيذ ما فيه فيقوم بمعالجة ملف الصورة، ومن ثم تظهر لك على الشاشة.

في ذلك الوقت كان الكمبيوتر غالباً ما يستخدم في الأغراض الحربية (حساب مسارات القذائف وتطوير الأسلحة)، والأغراض الاقتصادية في الشركات الكبرى وإجراء العمليات الحسابية المعقدة.

ثم عن طريق مساهمة الكثير من علماء الرياضيات والمهندسين ظهرت في عام 1950 لغة البرمجة Assembly Language، والتي ساعدت المبرمجين الأوائل على إعطاء بعض التعليمات للحاسوب بطريقة مفهومة نوعاً ما بعيداً عن استخدام الأرقام الثنائية (0 و 1).

بعد ذلك ظهرت بعض لغات البرمجة مثل لغة COBOL، والتي تم استخدامها في أجهزة الحاسوب البسيطة، والتي كانت تستخدمها الشركات الكبيرة وقت ذلك لأن تكلفة صناعة الحاسوب كانت مازالت مرتفعة.

وبعد ذلك أخذت لغات البرمجة في التطور، وهنا ظهرت العديد من المشكلات أثناء تحويل لغات البرمجة إلى لغة الآلة بالأرقام الثنائية، وهنا ظهر مصطلح المترجم (Compiler)، ومع مرور الوقت تم تطوير أنظمة التشغيل حتى تساعد في استخدام مختلف البرامج وترجمتها بسرعة وكفاءة.

في بداية الثمانينات بدأت تخرج للنور الأجهزة البصرية بعدما ظهرت تقنيات أفضل وأقل تكلفة من تقنيات أنبوبة أشعة الكاثود – تلك التي درسناها في الفيزياء – لعرض الصور فيما يُعرف بـ bitmap graphics.

في هذه التقنية يتم تحويل الألوان إلى أرقام ثنائية بحيث يستطيع الحاسوب تمثيلها على شاشة العرض، يمكنك مشاهدة الفيديو التالي لتفهم الفكرة بشكل أوضح.

هذه التقنية هي الأساس التي تم على أساسه تطوير طرق عرض المعلومات حتى وصلنا إلى عصر الـ Pixels والدقة العالية التي نراها اليوم في الحواسيب بعكس الجرافيكس القديمة كما في ألعاب الأتاري.

في نفس ذلك الوقت ظهرت الحاجة إلى فكرة نقل البيانات والمعلومات بين حاسوب وآخر، وهنا بدأ علم الشبكات وتصميم الأنظمة المعقدة والبروتوكولات حتى ظهر الإنترنت.

اقرأ أيضاً: أساسيات علم الحاسوب وكيف تتعلمها من أفضل المصادر

الآن دعنا ننتقل إلى الإجابة عن سؤال هام يدور في ذهن الكثيرين حول علم الحاسوب.

الصور المختلفة لدراسة علم الحاسوب

قبل أن نتعمق أكثر أريدك أن تعلم أنه هناك ثلاث مصطلحات مترابطة، وأحياناً يكون لها نفس المعنى وهي:

ففي عالمنا العربي غالباً أي شخص يعمل على تنفيذ أي مهمة متعلقة بالحاسوب يُطلق عليه لقب (IT)، وذلك سواء كان مسؤول الصيانة أو مبرمج أو حتى مدير قواعد البيانات.

الفرق بين المصطلحات السابقة طفيف نوعاً ما، لأنها جميعاً تمثل نفس العلوم الأساسية مع اختلاف بسيط بين بعض المناهج الدراسية في بعض الجامعات.

فمثلاً هندسة الحاسوب ربما تركز أكثر على دراسة هندسة الكهرباء والإلكترونيات، و علم الحاسوب ربما يركز أكثر على دراسة الخوارزميات وعلوم الرياضيات.

أما دراسة تكنولوجيا المعلومات تهتم أكثر بقواعد البيانات وكيفية التعامل معها وحمايتها أكثر من غيرها… هذا ما قمت بمراعاته أثناء كتابة هذا الدليل عن مجالات علم الحاسوب.

ستفهم ما الذي أعنيه عندما تنقل إلى القسم التالي من هذا الدليل. كل ما أريده منك الآن هو أن تعلم أنه مهما اختلفت المسميات فإن سوق العمل لا يعترف إلا بالمهام التي يمكنك القيام بها باستخدام الحاسوب.

ولهذا ستجد هذا الدليل يحتوي تقريباً على كل المجالات المطلوبة في سوق العمل، وهذا سيساعدك على اختيار المجال الذي يناسبك حتى تحصل على وظيفة جيدة أو تؤسس مشروعك الخاص بكل سهولة.

كيف يختلف تخصص علم الحاسوب عن تخصص تكنولوجيا المعلومات أو IT؟

يركز علم الحاسوب على تطوير واختبار أنظمة البرمجيات والبرمجيات، يتضمن هذا العلم أيضاً العمل مع النماذج الرياضية وتحليل البيانات والأمان والخوارزميات والنظرية الحسابية، كما يحدد علماء الحاسوب المبادئ الحسابية التي تشكل أساس جميع البرامج.

يركز تخصص تكنولوجيا المعلومات على تطوير ودعم وإدارة أجهزة الحاسب الآلي وأنظمة المعلومات، هذا يتضمن العمل مع كل مكونات الحاسب الآلي الملموسة مثل وحدات المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي والأقراص الصلبة وغيرها.

وبالرغم من أن تخصص تكنولوجيا المعلومات قد لا يتطرق إلى برمجة التطبيقات إلا أنه يتعامل معها بشكل دوري، طلاب هذا التخصص يدرسون البرامج وأنظمة التشغيل والمتصفحات وتطبيقات الهاتف المحمول وكيفية حل مشاكل استخدمها.

أخيراً وظيفة متخصصي تكنولوجيا المعلومات هي التأكد من أن أجهزة الحاسب الآلي والشبكات والأنظمة تعمل بشكل سليم.

فكر في الفرق بين التخصصين كالفرق بين الشركة المصنعة لجهاز إلكتروني ومهندس الصيانة الخاص بهذا الجهاز. هذا المهندس سوف يكون على علم بكيفية إصلاح هذا الجهاز وكيف يعمل بشكل عام، لكن تفاصيل تصنيعه الدقيقة قد تكون خارج نطاق معرفته.

أما الشركة المصنعة فهي التي تتحكم في تطوير الجهاز وابتكار التقنيات والأساليب التي يعتمد عليها ليقوم بوظيفته، كلا التخصصين لا يمكن الاستغناء عنهما، مع ذلك من المرجح أن يستعين عالم في مجال علم الحاسوب بمهندس في تكنولوجيا المعلومات عن العكس.

هذا لأن العلماء في مجال علم الحاسوب يتخصص كل منهم في مجال معين من مجالات هذا العلم.

فمثلاً العالم المتخصص في الخوارزميات قد لا يكون على دراية كبيرة بكيفية استبدال أحد مكونات الحاسب الآلي الذي يستخدمه، هذا بعكس الحال مع مهندس تكنولوجيا المعلومات الذي يدرس هذه المكونات جيداً وكيفية التعامل معها.

ما هي مجالات علم الحاسوب

هناك العديد من التصنيفات لعلم الحاسوب وموضوعاته المتشعبة والمتداخلة، فأغلب المجالات بينها الكثير من الأمور المشتركة، ولكنك ستجد في العناصر التالية أشهر وأهم المجالات من الناحية النظرية (المناهج الدراسية والتخصصات العلمية)، وأيضاً من الناحية العملية والتطبيقية.

1. البرمجة (Programming)

البرمجة يعتبرها الكثير أهم مجال من مجالات علم الحاسوب، خصوصاً وأنها تدخل في كل الوظائف والمهام تقريباً، فأغلب المتخصصين في مجالات علم الحاسوب يعتمدون على مبادئ البرمجة بدرجة أو بأخرى.

ليس هذا كل شيء، البرمجة أيضاً تُعد واحدة من أهم المجالات المطلوبة في سوق العمل لنظراً لتنوع الوظائف والمهام والتطبيقات الخاصة بها، والتي تحتاجها مختلف الشركات والمؤسسات.

هناك العديد من المصطلحات التي ربما تجدها أمامك مثل:

  • هندسة البرمجيات (Software Engineering)
  • تطوير التطبيقات (Application Development)
  • تطوير تطبيقات على حسب نظام التشغيل (Platform-Based Development)

كل هذه المصطلحات غالباً ما تحمل واحد وجميعها تندرج تحت إطار البرمجة، لهذا لا أريدك أن تشتت عندما تسمع أو تقرأ هذه المصطلحات.

فالبرمجة هي عملية بناء وتصميم برامج حاسوبية يستطيع أي كومبيوتر فهمها وتنفيذها، وذلك من أجل تنفيذ مهام محددة – مثل العمليات الحسابية أو الرسم أو حفظ وتخزين المعلومات.

البرمجة مجال واسع وكبير للغاية، ولو قمنا بالحديث عنه بشيء من التفصيل سيتحول هذا المقال إلى كتاب كبير… لكن لا تقلق!

لقد قمنا في الرابحون بإعداد أدلة شاملة تشرح كل شيء عن البرمجة بداية من تعريف مفاهيمها الأساسية وصولاً إلى كيفية تعلمها وأهم الوظائف المطلوبة في سوق العمل.

أنصحك أن تطلع على هذه الأدلة إن أردت تعلم البرمجة:

وغيرها الكثير من الأدلة التي لم أضع روابطها، هذا بخلاف الأدلة والشروحات التي نعمل عليها حالياً… لهذا إن أردت البحث عن أي شيء عن البرمجة فأنصحك أن تبدأ هنا في الرابحون.

فنحن نريد مساعدة الشباب العربي على تحقيق أهدافهم عن طريق توفير المعلومة مع تبسيطها بشكل عملي.

2. الجرافيك و الحوسبة البصرية (Graphics and Visual computing)

عمليات تصميم الجرافيك والصور والرسوم والبيانات على الحاسوب أمر معقد للغاية… هل تعاملت في يوم من الأيام مع برامج مثل:

  • فوتوشوب
  • أوتوكاد
  • برنامج SOLIDWORKS للتصميم الهندسي

هذه البرامج وغيرها، والتي يعتمد عليها الكثير من الناس تعد مثالاً على هذا المجال من مجالات علم الحاسوب… فربما تكون منبهراً بأي شخص يستخدم إمكانيات هذه البرامج في عالم التصميم و الأنيميشن وعمليات الإستدعاء (Rendering) ببراعة… 

فما بالك بالأشخاص الذين يعملون على تطوير هذه البرامج في المقام الأول؟! الذين يطورون ويضيفون تلك الخواص التي يعتمد عليها ملايين المحترفين حول العالم.

هذه البرامج  الشهيرة وغيرها مما لا تسمع عنه مثل البرامج التي يتم الإعتماد عليها في عمليات المحاكاة في المجالات الطبية والهندسية هي برامج معقدة للغاية.

فهي تعتمد على مبادئ الرياضيات وحسابات التفاضل والتكامل المتقدمة، وأيضاً تعتمد على بناء الخوارزميات الخاصة بها… هذا هو المطلوب من الذين يعملون في هذا المجال.

هذا المجال أيضاً يتضمن عمليات تصميم وتطوير الألعاب والأدوات وبرامج المحاكاة التي يعتمد عليها المطورون في هذا المجال الكبير بالإضافة إلى التكنولوجيا الجديدة مثل:

هناك العديد من الوظائف المطلوبة في هذا المجال مثل:

  • مهندس جرافيك (Graphics Engineer  – Graphics Architect)
  • خبير تمثيل البيانات (Data Visualization Specialist)
  • مبرمج متخصص في مجال الجرافيك (Graphics Programmer)

هذا المجال متداخل بشكل كبير مع علم البيانات (Data Science) – سنتحدث عنه لاحقاً – حيث أن كلاهما يعتمد على الرياضيات وعمليات تمثيل البيانات.

3. هندسة الشبكات (Computer Networks)

مجال هندسة الشبكات هو من أكثر المجالات المطلوبة وأشهرها في علم وهندسة الحاسوب. لا توجد مؤسسة كبيرة إلا وتعتمد على مهندسين الشبكات.

الشبكات هي عبارة عن الطريقة التي يتواصل بها أي حاسوب مع غيره لنقل المعلومات والبيانات… الإنترنت هو عبارة عن أكبر شبكة في العالم.

فأنت تقرأ هذه السطور الآن نتيجة لجهود مهندسي الشبكات في بناء الأنظمة والبروتوكولات (مثل DNS)، والأدوات بداية من الراوتر الخاص بك وصولاً إلى سيرفرات مراكز البيانات الضخمة.

يمكنك مشاهدة هذا الفيديو لتستوعب أكثر هذا المجال وأهم عناصره:

مهندس الشبكات هو المسئول عن بناء الأنظمة والوصلات سواء المحلية (Local Network) مثل شبكات المدارس والجامعات والمؤسسات الحكومية المختلفة.

أو العمل على الشبكات العملاقة في شركات الاتصالات والإنترنت لتصميم وصيانة البنية التحتية الخاصة بها والعمل على تأمينها.

يحتاج أي شخص يعمل في هذا المجال إلى معرفة جيدة بكيفية عمل الحواسيب ومبادئ علم الحاسوب (والتي سنتحدث عنها لاحقاً) بالإضافة إلى الحصول على بعض الشهادات المعتمدة مثل:

  • شهادة Cisco Certified Network Associate – CCNA 
  • شهادة Cisco Certified Entry Networking Technician – CCENT
  • شهادة Microsoft Certified Solutions Associate (MCSA): Windows Server

أشهر الوظائف في هذا المجال هي:

  • مدير شبكات Network Administrator
  • فني شبكات Network Technician
  • محلل شبكات Network Analyst
  • مهندس ومصمم شبكات Network Solutions Architect

نظراً لكثرة الطلب على هذا المجال ورغبة الكثير في تعلمه في الوطن العربي، نعمل حالياً على إعداد أدلة شاملة تساعد المبتدئين أكثر على فهم هذا المجال وتعلمه من أفضل المصادر… فتابعنا باستمرار حتى لا يفوتك أي جديد ننشره.

4. بناء الأنظمة الحاسوبية (Computer Architecture)

هل تذكر آخر مرة أردت فيها شراء جهاز حاسوب (PC)؟ هل تذكر وأنت تبحث عن:

  • أفضل المعالجات التي تناسب ميزانيتك أو المهام التي تريد تنفيذها.
  • البحث عن معالج الرسوم (كارت الشاشة) حتى يناسب الألعاب أو البرامج التي تستعملها باستمرار.
  • إمكانيات الذاكرة المؤقتة (Ram) والذاكرة الدائمة.
  • نظام التشغيل الذي يناسب إمكانيات الجهاز التي اخترتها (Windows – Linux).
  • البحث عن أفضل البرامج والتطبيقات التي تساعدك على إدارة جهازك والاستفادة منه.

اقرأ أيضاً: ما هو الـ CPU (وحدة المعالجة المركزية)

مهندس الأنظمة الحاسوبية يفعل نفس الأمر تقريباً، ولكن للشركات والمؤسسات المختلفة، فكل تطبيق أو خدمة تحتاج إلى إمكانيات حاسوبية معينة.

سواء الإمكانيات المتعلقة بالهاردوير (Hardware) – مثل التي تحدثنا عنها سابقاً ولكن المخصصة لبناء السيرفرات والحواسيب العملاقة – وأيضاً السوفت وير (Software) من اختيار أنظمة التشغيل وبرامج إدارة الملفات والبيانات.

ليس هذا كل شيء، فالمتخصصين في هذا المجال عليهم دائماً جمع وتحليل بيانات المستخدمين لضمان جودة الخدمة أو لتحسين وتطوير الأنظمة إن لزم الأمر.

مهندس الأنظمة الحاسوبية يجب أن يكون على دراسية كاملة بإمكانيات كل مكوّن من مكونات الحاسوب. وكيف تعمل؟ وكيف يستغلها أفضل استغلال؟

هذا بالإضافة إلى معرفة بعض لغات البرمجة القوية مثل (لغات سي و سي شارب و سي بلس بلس) لبناء الأوامر الأساسية والبرامج الخاصة بأنظمة التشغيل.

في أغلب مناهج دراسة علم الحاسوب والكورسات المتخصصة أونلاين ستجد مواد مخصصة لدراسة أنظمة الحاسوب Computer Architecture بشكل مستفيض.

في الآونة الأخيرة ظهرت الخدمات السحابية (Cloud Services) مثل:

  • جوجل كلاود (Google Cloud)
  • خدمات مايكروسوفت السحابية (Microsoft Azure)
  • خدمات أمازون السحابية (Amazon Web Service – AWS)

اقرأ أيضاً: ما هو التخزين السحابي وأفضل خدماته المجانية

هذه الخدمات تساعد الشركات والمؤسسات على امتلاك سيرفرات وأنظمة كاملة على الإنترنت بالاعتماد على السيرفرات ومراكز البيانات العملاقة التي تمتلكها شركات جوجل وأمازون ومايكرو فروست.

ومع انتشار هذه الخدمات زاد الطلب أكثر على مهندسين الأنظمة حتى ظهرت وظائف مثل (Cloud Engineer) أو (Cloud Architect) 

هذا بخلاف الوظائف التقليدية مثل System Architect و System Engineer التي تطلبها مختلف الشركات في كل مكان في العالم.

5. أنظمة المعلومات (Information Systems)

أنظمة المعلومات مجال كبير للغاية لدرجة أنه متداخل بشكل كبير مع كل المجالات السابقة تقريباً، ومع هذا أردت أن أتحدث عنه منفرداً لكي أسلط الضوء على بعض النقاط الهامة.

أهم مبادئ نظم المعلومات هي بناء قواعد البيانات  (Databases) لحفظ بيانات العملاء والمستخدمين وبيانات الشركات في مختلف المجالات.

لا يوجد أي موقع أو تطبيق أو خدمة إلا وتعتمد على قواعد بيانات كاملة مصممة خصيصاً للغرض المطلوب منها، فحتى موقعنا الرابحون يحتوي على قاعدة بيانات على الرغم أننا لا نتعامل مع بيانات المستخدمين بشكل مباشر مثل مواقع البنوك أو التعلم أونلاين مثلاً.

هناك العديد من أشكال قواعد البيانات، لهذا تجد في مختلف الكورسات والمناهج فرع خاص يتحدث عن قواعد البيانات وهيكلتها والمبادئ التي تعتمد عليها.

إن تحدثنا عن الوظائف في هذا المجال ربما نضع أغلب الوظائف التي تحدثنا عنها سابقاً، ولكني سأضع لك بعض الوظائف الجديدة مثل:

  • مدير قواعد البيانات Database Administrator
  • مهندس قواعد بيانات Database Engineer
  • محلل بيانات Business Analyst
  • مستشار دعم أنظمة المعلومات  (IT consultant – IT support)

أحد أهم فروع هذا المجال هي أمن المعلومات (Cybersecurity)، ونظراً لأهميته وكثرة الطلب عليه يعتبره الكثير مجال قائم بذاته، ولذلك سأتحدث عنه بشكل منفصل في العنصر التالي.

6. الأمن السيبراني (Cybersecurity)

طالما أنك مهتم بمجالات علم الحاسوب، فأنت بالتأكيد سمعت كلمة (هاكر – Hacker) من قبل، هؤلاء الأشخاص الذين يبحثون عن سرقة المعلومات والبيانات في كل وقت ومن أي شخص أو مؤسسة للاستفادة منها.

لعلك تابعت الكثير من الأخبار عن تسريب بيانات العملاء في الشركات الكبيرة مثل أبل و مايكروسوفت أو جوجل، أو لعلك سمعت مؤخراً عن اختراق حساب Elon Musk – رائد الأعمال الأمريكي الشهير – على تويتر في الأيام الماضية.

هذه لمحة بسيطة عن مجال الأمن السيبراني، هذا المجال يتعلق بالبحث عن الفجوات والخلل الموجود في كافة الأنظمة والبرامج المختلفة.

تذكر أن كل التطبيقات وأنظمة التشغيل التي يعتمد عليها أي شخص هي عبارة عن أكواد وبرامج… والهاكر يقوم هو أيضاً باستخدام برامج وأدوات لكي يخاطب أنظمة الشركات وبرامجها المختلفة للحصول على البيانات.

ونظراً لحساسية وأهمية هذه البيانات في الكثير من الأحيان (مثل بيانات الحسابات البنكية – البيانات الحكومية الشخصية – الإيميلات) كان من الضروري تأمينها وحمايتها.

أي شخص يعمل في هذا المجال هو عبارة عن هاكر، يحاول البحث عن نقاط الضعف في البرامج والأنظمة حتى يعالجها، وبالتالي يجب أن يكون على دراية بأساسيات البرمجة وأنظمة الحواسيب المختلفة.

7. التشفير (Cryptography)

إن كنت تقرأ هذه السطور الآن من خلال متصفح ويب على الحاسوب أريدك أن تنظر إلى أعلى بجانب عنوان الصفحة URL حتى ترى علامة القفل.

هذا يعني أن اتصالك بهذه الصفحة مؤمن أو مشفر (Encrypted)، ولا يستطيع أحد أن يتجسس على طبيعة اتصالك أو البيانات التي تقوم بإدخالها عند زيارتك لأي صفحة على الإنترنت تحمل هذه العلامة والتي تسمى شهادة SSL.

يمكنك معرفة المزيد عن الإتصال الآمن بصفحات الانترنت من خلال الأدلة التالية:

أي شخص يعمل في هذا المجال (Cryptographer) يعتمد على علوم الرياضيات المتقدمة والخوارزميات لتشفير المعلومات وإخفائها.

فهو يقوم بتحليل البيانات بمختلف أنواعها (الأرقام – النصوص ) عن طريق مبادئ التحليل العددي بشكل عميق للغاية، ويحاول تطوير أنظمة تشفير البيانات حتى يتم تداولها بسهولة.

لهذا تستعين الكثير من شركات الأمن الإلكتروني بالمختصين في هذا المجال لمساعدتهم في بناء أنظمة الحماية هذا بخلاف المؤسسات الحكومية والاستخباراتية. 

أحد أبرز التطبيقات التي تعتمد على التشفير في هو العملات الرقمية (Cryptocurrencies) مثل البيتكوين و الإيثريوم والتي يعتبرها الكثير عملات المستقبل.

8. الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة (Artificial Intelligence & Machine Learning)

عندما تفتح كاميرا الهاتف الخاص بك لكي تلتقط صورة سيلفي ألا ترى برنامج الكاميرا يضع مربع حول وجهك؟ ألم تسأل نفسك يوماً كيف تتعرف الكاميرا على الوجوده بهذه السهولة والسرعة؟!

هذا هو أحد الأمثلة البسيطة على الذكاء الاصطناعي و تعلم الآلة، والذي يعد المجال الأكثر انتشاراً ونموماً من مجالات علم الحاسوب.

الذكاء الاصطناعي إختصاراً هو عبارة عن محاولة جعل الحاسوب يفكر ويتخذ القرارات مثل الإنسان تماماً… يحصل على البيانات ويتخذ القرارات طبقاً لكل موقف مختلف.

الحاسوب جهاز غبي للغاية يجب أن تخبره كيف يقوم بشكل شيء خطوة بخطوة بالتفصيل – كأنك تشرح لشخص أعمى وصفة طعام شهية حتى يطهوها لك.

شاهد هذا الفيديو الرائع الذي يفسر بعض المعلومات الهامة عن الذكاء الاصطناعي:

هذا المجال يشمل العديد من الفروع والتخصصات والمصطلحات التي ربما سمعت عنها مثل:

مجال الذكاء الإصطناعي به العديد من الوظائف خصوصاً المتعلقة بعلوم البيانات (Data science)، وتطوير الأنظمة الذكية، وبناء وتدريب برامج المحاكاة.

بالإضافة إلى الوظائف البحثية المتخصصة (مثل الأبحاث الطبية وعلاج الأمراض مثل التي شاهدتها في الفيديو السابق  ومعالجات اللغة الطبيعية Natural Language Processing.

أي شخص يعمل في هذا المجال يحتاج إلى دراية كاملة بواحدة أو أكثر من  لغات البرمجة مثل (Python – R – Java) بالإضافة إلى فهم عميق للخوارزميات، وكيفية عملها وتطويرها وأيضاً معرفة بعلوم الرياضيات والإحصاء لجمع وتحليل البيانات.

اقرأ أيضاً:

9. علم الروبوتات (Robotics)

أعتقد أنك تابعت أخبار الروبوت صوفيا، والتي انتشرت من أكثر من عامين عن أول روبوت يشبه البشر، ويعتمد على تقنيات الذكاء الإصطناعي والتعلم العميق.

شاهد هذا الفيديو لكي تنعش ذاكرتك:

عند الحديث عن المستقبل والذكاء الاصطناعي، فإن الكثير من الناس يتخيلون الروبوتات وأنها ستحل محل البشر في يوم من الأيام… فها هو المستقبل أصبح واقع نعيشه، أمر مذهل أليس كذلك؟

علم الروبوتات هو خليط بين الهندسة الميكانيكية والكهربية وعلم وهندسة الحاسوب والذكاء الاصطناعي في وقت واحد، وله العديد من التطبيقات.

الكثير من المنتجات التي تعتمد عليها كل يوم مثل السيارات يتم تصنيعها وتجميعها عن طريق روبوتات عملاقة تم تصميمها وبرمجتها لأداء مهمة معينة.

شاهد هذا الفيديو لتتعلم أكثر عن هذا المجال وأهم تطبيقاته في الحياة العملية:

هذا المجال تحديداً ربما لا يتم تدريسه بشكل مباشر في كليات ومعاهد علم الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات خصوصاً في عالمنا العربي بل يتم تدريسه في كليات الهندسة.

لكني أحببت أن أضعه هنا في هذا الدليل لكي أسلط الضوء عليه، خصوصاً وأن الكثير من العاملين في هذا المجال يدرسون تقنيات علم الحاسوب مثل البرمجة والذكاء الاصطناعي.

كما يوجد العديد من المتخصصين في علم الحاسوب الذين تحولوا إلى علم الروبوتات، أو يعملون في هذا المجال لمساعدة المهندسين على تنفيذ أفكارهم وتحويلها إلى واقع.

10. إنترنت الأشياء (Internet of Things)

إنترنت الأشياء هو أحد مجالات علم الحاسوب الخاص بجعل كل الأدوات والأجهزة التي نعتمد عليها متصل بالانترنت، وفي نفس الوقت يعتمد على أساسيات الذكاء الاصطناعي.

الساعة الذكية التي ربما سمعت عنها هي أحد أشهر الأمثلة على تطبيقات انترنت الأشياء، فهذه الساعة ليست فقط مجرد أداة تخبرك الوقت ولكنها يمكن أن:

  • تدوين وتسجيل الملاحظات.
  • مراجعة جدول أعمالك.
  • الرد على  الايميلات عن طريق تحويل ملاحظاتك الصوتية إلى كلمات (Speech to text).
  • قياس معدل نبضات القلب والمسافات المقطوعة عن طريق المجسات (Sensors) المختلفة.

شاهد هذا الفيديو القصير لتتعرف على أمثلة أكثر عن إنترنت الأشياء:

كما ترى كل هذه الأجهزة تعتمد على تصميم هندسي ذكي و علم البيانات وتطوير التطبيقات حتى تحقق الأهداف المرجوة منها وتساعد في اتخاذ القرارات.

كل هذا يتطلب معرفة بأساسيات علم الحاسوب من بناء الأنظمة والشبكات المختلفة وقواعد البيانات، واستخدام بعض لغات البرمجة خصوصاً لغة سي بلس بلس بالإضافة إلى مهارات تطوير الويب المختلفة.

من أجل كل هذا وبسبب التطوير التكنولوجي الكبير الذي نعيشه الآن أصبح مجال إنترنت الأشياء من أبرز مجالات علم الحاسوب، والذي يزداد الطلب على المتخصصين فيه كل يوم.

أهم وظائف مجال إنترنت الأشياء هي:

  • مطور تطبيقات إنترنت الأشياء (IoT Developer).
  • مصمم أنظمة مدمجة (IoT Embedded Systems Designer).
  • مهندس لتطوير أنظمة إنترنت الأشياء ووضع الخطط والتصورات الكاملة (IoT Architect).

سنقوم في القريب بنشر أدلة مفصلة أكثر عن هذا المجال وكيف يمكن لأي شخص أن يبدأ فيه… لهذا تابعنا باستمرار حتى لا تفوتك.

نقاط وجوانب هامة خاصة بعلم الحاسوب

1. أهم المواد العلمية التي يدرسها المتخصصين في مجال علم الحاسوب

كما أشرت علم الحاسوب متشعب و متداخل، لهذا سأضع لك المواد العلمية المشتركة بين أغلب المجالات السابقة.

حتى تأخذ فكرة عامة، هذه المواد هي:

  • الرياضيات التطبيقية (Applied Mathematics).
  • الجبر البوليني (boolean algebra) والبوابات المنطقية (Logic Gates).
  • الإلكترونيات الرقمية (Digital Electronics) و كيف تعمل.
  • نظرية الحوسبة (Theory of Computing).
  • هندسة البرمجيات (software engineering) وكيف يتم بناء التطبيقات.
  • نظريات وأساليب البرمجة.
  • هياكل الأنظمة الحاسوبية (Computer Architecture).
  • هياكل البيانات (Data structures).
  • الخوارزميات (Algorithms).
  • أنظمة التشغيل (Operating Systems).
  • شبكات الحاسوب وكيف تعمل.
  • مبادئ وبروتوكولات عمل الإنترنت (DNS – IPs – APIs) وغيرها.
  • مدخل إلى الذكاء الإصطناعي.
  • أمن وحماية المعلومات.

2. مميزات دراسة علم الحاسوب

علم الحاسوب هو المستقبل، فكما تعلم جيداً كل شيء الآن أصبح يعتمد على الحاسوب وتقنيات الذكاء الاصطناعي، ففي المستقبل القريب سيعتمد المحامي والطبيب والرسام والمحاسب على الحاسوب والأدوات الذكية بشكل شبه كامل.

كل هذا يجعل يجعل من دراسة علم الحاسوب أمراً مميزاً لعدة أسباب منها:

  • مواكبة التقدم التكنولوجي الرهيب الذي يرسم المستقبل.
  • فهم كيفية عمل أغلب الأدوات الذكية التي تعتمد عليها في حياتك العملية.
  • تطوير نفسك ومهاراتك الشخصية والمنطقية والقدرة على حل المشكلات.
  • تطوير مهاراتك الإبداعية.
  • القدرة على العمل في العديد من المجالات والشركات في مختلف الصناعات.

كل هذه الأسباب وغيرها تجعل من الخوض في أحد مجالات علم الحاسوب أمراً شيقاً وممتعاً ومفيداً أيضاً على الصعيدين المعنوي والمادي.

3. ما هو مدى صعوبة دراسة علم الحاسوب؟

على الرغم من كل ما ذكرته سابقاً إلا أن دراسة علم الحاسوب بشكل عملي كامل ليست لكل شخص، كل الناس لن تصبح مبرمجين أو مهندسي شبكات.

علم الحاسوب يختلف نوعاً ما عن غيره من العلوم في كونه في تطور مستمر، فالمحامي أو الطبيب لا يتعلم كل يوم شيء جديد كلياً بعدما ينهي دراسته.

على عكس أي شخص يعمل في مجال علم الحاسوب الذي يتطور ويتغير وتظهر تكنولوجيا وأدوات جديدة كل يوم، هذا يجعل التعلم والعمل في هذا المجال صعباً نوعاً ما.

أنا شخصياً مؤمن بمقولة ” لا يوجد شيئاً صعباً طالما توفر لديك الدافع لعمله”، لهذا أقول إن كان لديك فعلاً شغفاً حقيقاً وترغب في البدء في أحد مجالات علم الحاسوب.

بشرك أن تكون هذه الرغبة نابعة من داخلك، وليس مجرد سعياً وراء المال أو التفاخر أمام الناس… فأنصحك أن تبدأ الآن دون تردد.

4. كيف تختار مجال علم الحاسوب المناسب لك؟

لكي تختار المجال المناسب عليك أن تفهم نفسك جيداً، عليك أن تنظر إلى الأشياء التي تهتم بها وتبحث عنها كل يوم، انظر إلى المشكلات الموجودة حولك والفرص المتاحة.

أنت الآن تملك فكرة واضحة عن أهم مجالات علم الحاسوب، ابحث قليلاً حولك وفي مواقع التوظيف المختلفة ومواقع التواصل الاجتماعي لكي تتشاور مع بعض الخبراء في هذا المجال، وتأخذ فكرة أعمق عن طبيعة العمل في أي مجال لفت نظرك.

وبعد ذلك ابدأ، ولا تنس أنه يمكنك دوماً تعلم مهارة جديدة وتغيير مجالك كما تريد خصوصاً في المجالات المتقاربة مثل البرمجة وعلم البيانات والذكاء الإصطناعي.

التحديات التي يواجهها علم الحاسوب

1. أزمة العرض والطلب بين الدراسة وسوق العمل والمجالات التي تعتمد على علم الحاسوب

يتكون هذا التحدي من ثلاثة أركان؛ الركن الأول هو الطلب المرتفع على الوظائف في علم الحاسوب، عادة يعتبر هذا مؤشر ممتاز للراغبين دخول هذا المجال إلا أن الركنين الآخرين لهما قولاً آخر.

الركن الثاني من هذا التحدي هو أن المتاح من علماء الحاسوب حول العالم عددهم غير كافي أو حتى يوازي الطلب عليهم، وبالرغم من أن حل هذه المشكلة قد يكمن في تعليم المزيد من الأشخاص هذا العلم ومجالاته، إلا أن الأمر ليس بهذه السهولة.

هنا يأتي دور الركن الثالث وهو قلة تركيز المؤسسات التعليمية على إدراج هذا العلم بشكل رسمي بين مجالاتها الدراسية، صحيح أن أغلب الدول الأوروبية تقوم بتدريس هذا العلم بشكل رسمي إلا أن عدد الخريجين لا يتناسب مع طلب سوق العمل.

علم الحاسوب هو علم يعتمد عليه العالم بأجمعه، لذلك يحتاج الأمر عدد علماء أكبر من ما توفره الدول الأوروبية لسد العجز بين فجوة العرض والطلب هذا لأن الدول الأخرى (دول الشرق الأوسط مثلاً) لا زالت تحتاج إلى عدد كبير من علماء علم الحاسوب.

أغلب المؤسسات التعليمية في العالم لا تمنح علم الحاسوب اهتماماً كبيراً بل أن بعضهم يتجاهله تماماً، مع ذلك يعتبر هذا التحدي قابل للحل إذ أن هناك العديد من مصادر تعلم علم الحاسوب المجانية والمدفوعة على الإنترنت مثل موقعي Udemy و Coursera.

هذه المواقع قد تساهم في إحداث موازنة بين العرض والطلب على الوظائف في مجال علم الحاسوب في المستقبل.

2. مواكبة تطور علم الحاسوب

كأي علم آخر يتطور علم الحاسوب بشكل مستمر، بل أن تطوره أسرع من تطور معظم العلوم الأخرى. هذا التطور توغل وتغلغل في كل جانب من جوانب هذا العلم من المعدات إلى البرامج إلى التطبيقات، وأي شيء آخر له علاقة بهذا العلم.

شاهدنا جميعاً بزوغ فجر أدوات الذكاء الصناعي التي بدأت في إنجاز مهمات لم تكن قادرة عليها منذ بضعة سنوات، بالطبع مجال الذكاء الصناعي ليس جديد لكن التطور الذي شهده خلال الشهور الماضية أضاف الكثير إلى هذا العلم.

فمثلاً أداة ChatGPT وما تقدمه في المجالات المختلفة خلقت تحديثات على مجال الذكاء الاصطناعي وما يجب دراسته فيه، هذا التطور غير مقتصر على الذكاء الاصطناعي فقط بل يمتد ليشمل جوانب أبسط من مجال علم الحاسوب.

وحدات تخزين الحاسب الآلي مثال آخر على التطور السريع الذي يشهده مجال علم الحاسوب، خلال أقل من عامين تم إطلاق تقنيات جديدة لوحدات تخزين البيانات.

ساهمت هذه التقنيات في مضاعفة سرعات كتابة وقراءة البيانات أكثر مما كانت عليه خلال فترة قصيرة للغاية.

الخلاصة هي أن علم الحاسوب يتطور بشكل سريع للغاية أسرع أحياناً مما يستطيع البشر مواكبته، هذا يعتبر من أهم تحديات هذا العلم بالنسبة للمتخصصين فيه إذ أن بالرغم أن مواكبة هذا العلم صعبة إلا أنها ضرورية بالنسبة لهم.

3. اللغة

حسناً هذا التحدي قد لا يكون عالمي إلا أنه مؤثر بشكل لا يستهان به، علم الحاسوب يعتمد بشكل أساسي على اللغة الإنجليزية.

ولا نتحدث هنا عن مستوى اللغة الإنجليزية الذي ندرسه في المراحل التعليمية بل نقصد مصطلحات تقنية شديدة التعقيد في هذه اللغة.

المشكلة ليست في تعلم هذه المصطلحات بشكل عام بل في فهمها، كون علم الحاسوب لا يمتاز بنفس شهرة العلوم الأخرى مثل العلوم الطبيعية في الوطن العربي، وهذا يجعل الإقبال على شرح مصطلحات باللغة العربية شحيح وإن وجد فأغلبه اجتهادات شخصية.

أيضاً لا تفلح القواميس الإلكترونية أو العادية في شرح هذه المفاهيم بل أحياناً تزيدها تعقيداً، نستطيع نقول أن المسار الطبيعي الأنسب لأي فرد في الوطن العربي يود تعلم مجال علم الحاسوب (أو أحد محالات الفرعية) هو التالي:

  • إتقان اللغة الإنجليزية بشكل عام (من حيث القراءة والكتابة).
  • التعرف على مفاهيم أهم مصطلحات علم الحاسوب باللغة الإنجليزية.
  • دراسة علم الحاسوب (أو المجال الذي يريد الدارس التخصص فيه) بشكل أكاديمي.

4. الإلمام بعلم الإدارة ومهارات العمل ضمن فريق

نادراً ما يعمل علماء الحاسوب بشكل فردي، بل إن الشائع هو عملهم ضمن فريق أو عدة فرق، هذا يضع علماء الحاسوب أمام تحديين؛ الأول هو الإلمام بمهارات العمل الجماعي والثاني هو دراسة علم القيادة.

القدرة على العمل ضمن فريق مهمة في أي مجال يمتهنه البشر إلا أن دورها في علم الحاسوب يكاد يوازي الإلمام بالعلم نفسه، أي منتج يأمل علماء الحاسوب في تنفيذه نظرياً أو عملياً لن يتم دون وجود فريق قوي.

لعلك لاحظت أن خبر أي اكتشاف في العلوم الطبيعية أو في علم الحاسوب يبدأ بجملة :قام فريق من العلماء، بمعنى آخر مهما كانت جيد في مجال البرمجة أو الخوارزميات سوف تحتاج للعمل مع فريق للوصول إلى أي تقدم يذكر في هذا المجال.

أما بالنسبة للقيادة فهي علم أخر يجب على علماء الحاسوب دراسته لأن أي عالم في هذا المجال سوف يقود فريق يوماً ما، الإلمام بقواعد العمل الجماعي ودراسة علم القيادة تؤهل هؤلاء العلماء للعمل ضمن فريق وقيادته ليحقق إنجازات مهمة في هذا المجال.

بالطبع قد تشكل دراسة علم القيادة ومهارات الجماعي عبئاً على علماء الحاسوب لكن بدنوهم يصعب النجاح في هذا المجال.

5. الاهتمام بالجانب التجاري

من الجميل دراسة أي علم والتفوق فيه، فلا أحد يكره التعلم من أجل التعلم وتحقيق فائدة للبشر، مع ذلك لا يستطيع أي معمل أو مختبر أو حتى شركة الاستثمار في دارسة العلم دون تحقيق عائد مادي يغطي تكاليف تشغيله ويحقق له أرباح.

يهدف علم الحاسوب إلى توفير حلول للمشاكل التي يقابلها البشر كما وضحنا من قبل لكن هذه الحلول لا يجب أن تكون مجانية، صحيح أن علم الحاسوب يوفر أدوات مجانية مفتوحة المصدر للجميع، لكنه علم قائم على زيادة الإنتاجية بالأساس.

أداة ChatGPT الشهيرة مجانية، لكنها ساهمت في إطلاق آلاف الأدوات المثيلة المدفوعة وهذا منطقي، كل حل يقدمه علم الحاسوب وراءه عدد ضخم من العلماء والمهندسين في هذا المجال الذين يعملون بكد ويتوقعون الحصول على مقابل لجهودهم.

بدون عائد مادي لن يستمر هذا العلم في الوجود، صحيح أن الاهتمام بالجانب التجاري لتطبيقات علم الحاسوب قد يقيده بعض الشيء إلا أن مراعاته تعتبر ضمان حقيقي لاستمراره ونموه الذي يحمل في طياته العديد من التطبيقات الرخيصة المجانية وأحياناً.

أهم تطبيقات علم الحاسوب

1. في مجال الصناعة

العديد من الصناعات الهامة تعتمد على تطبيقات علم الحاسوب الآن أكثر من ذي قبل، الاعتماد يبدأ من مرحلة التصميم وحتى مرحلة ما بعد البيع مروراً بالطبع بمراحل مثل التسويق والإعلان وغيرها، لكن المثير أن الاعتماد يتم من البداية للنهاية وبالعكس.

فمثلاً يعتمد صناع منتج ما إلى تحليل آراء المستخدمين من خلال تطبيقات علم الحاسوب ثم تغيير المنتج ليتناسب مع هذه الآراء، بعد ذلك يبدأ الاعتماد على تطبيقات علم الحاسوب من أجل إعادة تصميم المنتج مجدداً ثم تسويقه بالشكل الجديد وهكذا في دائرة مستمرة.

هذا بالطبع بخلاف اعتماد عمليات تصنيع المنتجات على الحاسب الآلي بشكل مباشر سواء في التصميم أو تشغيل ماكينات التصنيع، تطبيقات علم الحاسوب مكنتنا أيضاً من تسهيل عمليات التصنيع ودمج تقنيات جديدة فيه مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد.

2. في مجال الأجهزة المنزلية

جميع الأجهزة المنزلية الذكية تعتمد على تطبيقات علم الحاسوب لتؤدي وظائفها بالشكل المطلوب، هناك اعتماد مباشر مثل الاعتماد على هذه التطبيقات أثناء تصنيع هذه الأجهزة كما وضحنا في النقطة السابقة والاعتماد على هذه التطبيقات في آلية التشغيل نفسها.

أجهزة وكاميرات المراقبة تعتمد على مؤشرات التقاط الحركة لتحليل الصور وتنبيه المستخدمين بوجود اختراقات أمنية. أجهزة إنذار الحريق تلتقط بيانات تغير الجو وتقوم بمعالجتها وتحليلها بأساليب علم الحاسوب في لحظات لتبدأ في العمل ومحاولة إطفاء الحرائق.

كل ما سبق هو أمثلة لتطبيقات علم الحاسوب في الأجهزة المنزلية الشائعة التي تعتمد على هذه التطبيقات بمقدار بسيط. هناك أمثلة أخرى تعتمد على تطبيقات علم الحاسوب بصورة أكبر لأداء مهام أكثر تعقيداً مثل المساعد الصوتي والثلاجة الذكية وغيرها.

3. في مجال الحاسب الآلي

يساهم علم الحاسوب في تطوير الحاسب الآلي سواء بشكل هندسي عبر تطوير مكوناته الملموسة أو عبر تطويره برمجياً.

لاحظ أن الحاسب الآلي يستخدم لإنشاء تطبيقات علم الحاسوب، لذلك يمثل أحد أهم الجوانب التي يحرص الأخير على تطويرها بشكل مستمر.

خلال الأعوام القليلة الماضية لاحظنا تأثير تطبيقات الحاسوب على أداء الحاسب الألي وقدراته الوظيفية، على سبيل المثال ساهمت تطبيقات علم الحاسوب في تسريع آلية عمل الحاسب الآلي مما وفر الكثير من الوقت للمستخدمين.

أيضاً ساهمت تطبيقات علم الحاسوب في زيادة قدرة الحاسب الآلي على الحوسبة وتطويرها مما يساعد على اقتحام مجالات جديدة، مهام مثل تحليل البيانات وتحرير مقاطع الفيديو يمكن تنفيذها الآن من خلال حاسب آلي متواضع العتاد وهو أمر لم يكن ممكن قديماً.

4. في مجال الطب

تطبيقات علم الحاسوب في المجال الطبي أنقذت العديد من الأرواح حول العالم، ما بين تصميم وتشغيل الروبوتات التي تجري العمليات الجراحية الدقيقة إلى تحليل بيانات المرضى والاكتشاف المبكر للأمراض المزمنة عبر تحليل بيانات وظائفهم الحيوية.

تساهم تطبيقات علم الحاسوب أيضاً في فهم آلية عمل الفيروسات وتطوير اللقاحات المناسبة، هذا بخلاف اعتماد أجهزة التحاليل والأشعة على تطبيقات علم الحاسوب بصورة أساسية.

أخيراً هناك تواجد قوي لتطبيقات علم الحاسوب في مجال صناعة الدواء سواء في تطويره وتصميمه أو في عملية تصنيعه.

5. في مجال البيئة

في الحقيقة أننا كبشر نعتمد على تطبيقات الحاسوب في مجال البيئة منذ وقت طويل حتى قبل الطفرة التقنية التي نمر بها حالياً. على سبيل المثال ساعدنا علم الحاسوب على التنبؤ بالطقس وتوقع المخاطر البيئية مما ساهم في تجنبها أحياناً أو الاستعداد لها.

هذا يرجع لكون نظام إدارة البيانات أو Management information system أحد أهم أركان علم الحاسوب. يستخدم البشر هذا النظام منذ عشرات السنوات للتعامل مع البيانات وتحليلها واتخاذ القرارات بناءًا على التوقعات التي تم استنباطها من خلالها.

تطور تطبيقات علم الحاسوب ساعدنا على تطوير نظام إدارة البيانات وزيادة كفاءته مما كان له تأثير إيجابي على تعاملنا مع البيئة، تطبيقات علم الحاسوب ساعدتنا أيضاً على تحليل حالة الطقس ومعرفة الظروف المناسبة لزراعة محاصيل جديدة.

6. في مجال الترفيه

تعتمد الكثير من التطبيقات الإلكترونية الترفيهية مثل تطبيقات المشاهدة والألعاب على تطبيقات علم الحاسوب بأكثر من شكل، عبر هذه التطبيقات تستطيع الألعاب توفير تجربة استخدام أكثر إمتاعاً للاعبين سواء من ناحية ميكانيكية اللعب أو من الناحية البصرية.

أيضاً تطبيقات المشاهدة تعتمد على علم الحاسوب لتحليل سلوك المستخدمين ومعرفة أنواع المسلسلات والأفلام المناسبة لهم، نستطيع القول أن نجاح تطبيقات مثل Netflix يرجع إلى اعتمادها على خواص تطبيقات الحاسوب مثل التحليل والتصنيف.

7. في مجال البنوك

يعتمد القطاع المصرفي على تطبيقات علم الحاسوب بأكثر من شكل سواء في تعاملات العملاء المالية أو في تحليلها. فمثلاً يستطيع العملاء الآن إيداع وسحب أموالهم بشكل إلكتروني إما من خلال ماكينات الصراف الآلي ATM أو عبر التطبيقات الإلكترونية.

كلا الوسيلتين السابقتين يعملان من خلال أنظمة اعتمدت على تطبيقات علم الحاسوب في تصميمها وآلية عملها، أثر هذه التطبيقات على البنوك هائل حيث وفرت وقت وجهد العاملين في البنوك مما سمح بابتكار خدمات مصرفية جديدة وتحسين الخدمات الحالية.

أما من حيث تحليل البيانات فتقوم البنوك بتحليل بيانات المعاملات التي تمت من خلال ماكينات الصراف الآلي، هذا التحليل يساعد على معرفة عدد المستفيدين من الماكينات في كل منطقة لزيادة عددها أو إيداع مزيد الأموال فيها لتلبية احتياجات المستخدمين منها.

تحليل بيانات ماكينات الصراف الآلي هو أبسط مثال لعلاقة تطبيقات علم الحاسوب بالمجال المصرفي، هناك أمثلة أخرى هامة مثل تحليل معاملات المستخدمين من أجل توفير خدمات الاقتراض وبرامج المكافآت والتحويلات المالية العالمية وغيرها الكثير.

8. في مجال المال والأعمال

البورصة وحركة الأسهم وتحليل بيانات الشراء والبيع كل هذه المجالات تعمد على تطبيقات علم الحاسوب، هذا الاعتماد يتعلق بتحليل بيانات المعاملات الحالية لفهم موقف الشركات واقتصاد دول بأكملها في الوقت الحالي وأيضاً التنبؤ بحالها في المستقبل.

تستخدم تطبيقات الحاسوب أيضاً في تحليل النفقات وتكاليف المشاريع بهدف تقليصها وتعظيم الأرباح، أخيراً تستخدم هذه التطبيقات في أتمتة العمليات الأساسية التي تعتمد عليها الشركات والمشاريع مثل التشغيل وتسجيل المعاملات التجارية وغيرها.

الخاتمة

أرجو أن تكون استفدت من حديثنا اليوم عن مجالات علم الحاسوب، وأن تكون وجدت إجابة عن الأسئلة التي تدور في ذهنك عن هذا العلم الرائع.

أما إن كان لديك سؤالاً، ولم تجد إجابته بعد فأرجو أن تتركه لنا في التعليقات وسنجيبك عليه في أسرع وقت. إن كنت وجدت هذا الدليل مفيداً قم بمشاركته مع أصدقائك ومعارفك حتى تعم الفائدة!

أتمنى لك التوفيق والنجاح، وإلى لقاءٍ قريب!

7 أفكار عن “ما هو علم الحاسوب وما هي مجالاته ووظائفه (دليل شامل)”

    1. هذا يتوقف على طبيعة البنك ونظام عمله، ولكن هناك الكثير من الوظائف في البنوك لها علاقة بعلم الحاسوب.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Scroll to Top