Apa itu ilmu komputer teoretis?

13

Apa sebenarnya ilmu komputer teoretis? Apakah ini mempelajari kode dalam berbagai bahasa dan membuat aplikasi di platform? Atau hanya memikirkan algoritma yang lebih cepat dan lebih cepat sehingga Anda dapat mencapai tugas lebih efisien oleh komputer? Atau pemrograman dan pemikiran situasi kehidupan baru yang dapat disimulasikan pada komputer? Apa sebenarnya yang kita coba lakukan di sini?

Misalnya, fisika berusaha menemukan semua hukum alam yang mengaturnya; matematika adalah tautologi berdasarkan model realitas dan digunakan sebagai bahasa yang sangat tepat oleh mata pelajaran lain.

Apa sebenarnya ilmu komputer teoretis? Ketika komputer dirancang oleh kita manusia untuk tujuan aplikasi, maka pada akhirnya semua harus jatuh ke matematika dan fisika? Lalu di mana "teori" dalam ilmu komputer itu sendiri.

Maaf karena terlalu naif tetapi saya ingin tahu apa yang dilakukan ilmuwan komputer teoretis?

big-picture Kode
sumber
5
en.wikipedia.org/wiki/Theoretical_computer_science ... Bidang ilmu komputer teoritis ditafsirkan secara luas sehingga mencakup algoritma, struktur data, teori kompleksitas komputasi, komputasi terdistribusi, komputasi paralel, VLSI, pembelajaran mesin, biologi komputasi, geometri komputasi , teori informasi, kriptografi, perhitungan kuantum, teori bilangan aljabar dan aljabar, semantik dan verifikasi program, teori automata, dan studi tentang keacakan ...
Marzio De Biasi
1
Lihat pusat bantuan .
Kaveh
6
Q. "Apa sebenarnya yang kita coba lakukan di sini?" A: "Ikuti hasrat" :-D :-D
Marzio De Biasi
8
kami mempelajari perhitungan, bukan komputer. ini matematika, tetapi matematika yang baru kita mulai pelajari. teori matematika perhitungan tidak selalu terkait dengan realisasi dunia nyata tertentu; itu tidak mereduksi menjadi fisika, karena tidak tergantung pada "dunia nyata". Namun, ia memiliki potensi untuk menjadi bahasa bagi sains
Sasho Nikolov,
1
Secara luas diterima bahwa "ilmu komputer" adalah keliru. Mengutip Dijkstra: "Mengacu pada bidang ini sebagai ilmu komputer seperti merujuk pada bedah sebagai ilmu pisau" atau, saya kadang menambahkan, merujuk pada astronomi sebagai ilmu teleskop. --- "Ilmu komputasi" mungkin lebih dekat dengan kebenaran, tapi itu masih belum cukup menutupi bidangnya. Di Belanda kami menyebutnya "informatica", yaitu, "ilmu informasi". --- Jelas ada beberapa tumpang tindih dengan matematika. Terutama matematika diskrit.
mhelvens

Jawaban:

20

Pertanyaan Anda sendiri tidak naif tetapi jenis jawaban yang Anda tanyakan adalah. Jarang sekali pekerjaan atau penyelidikan intelektual memiliki penjelasan tentang elevator pitch. Tidak semua setuju dengan karakterisasi matematika dan fisika Anda karena mereka mengabaikan kedalaman dan nuansa bidang-bidang itu.

Ilmuwan komputer teoretis peduli dengan mempelajari dan menerapkan komputasi . Perspektif komputasi adalah mendalam dan mencakup semuanya sehingga studi komputasi juga mendalam dan memiliki pengaruh pada banyak bidang studi lainnya. Setiap proses tunggal, baik yang timbul di alam atau sintetis, memanipulasi informasi. Mereka menghitung . Seperti dalam matematika, ada berbagai bahasa dan jenis struktur yang terlibat dalam perhitungan, seperti dalam fisika, ada hukum dasar tentang perhitungan yang kami coba temukan, seperti dalam kimia, elemen dasar perhitungan dapat diklasifikasikan. Ilmu komputer teoretis luas dan cukup kuat untuk bisa menerima perspektif apa pun yang Anda bawa. Beberapa pertanyaan yang dipelajari adalah:

  • Apa itu komputasi dan bagaimana ia bisa dikarakterisasi? (Mesin turing, kalkulus lambda, sistem ubin, mesin register, komputer DNA dll.)
  • Apa model komputasi yang mendasari suatu proses? (Proses biologis, kimia, ekonomi, sosiologis, dll.)
  • Apa itu komputasi yang efisien? (kompleksitas melalui waktu, ruang, komunikasi, diamortisasi, dihaluskan, dll.)
  • Apa karakterisasi komputasi yang efisien? (Mesin Turing, konsep aljabar, logika, sistem tipe, dll.)
  • Apa cara paling efisien untuk menghitung solusi untuk suatu masalah? (algoritma)
  • Seberapa efisienkah proses algoritmik yang ada (analisis algoritme, fenomena statistik, keseimbangan pasar, dll.)

Ini adalah contoh kecil dan tidak representatif dari pertanyaan yang mungkin diajukan. Seperti di bidang apa pun, jawaban atas beberapa pertanyaan menghasilkan pertanyaan baru dan mendorong pertanyaan tentang pertanyaan lain. Anda dapat menemukan tampilan lapangan yang agak tanggal dengan menelusuri artikel di Buku Pegangan Ilmu Komputer Teoritis.

  1. Buku Pegangan Ilmu Komputer Teoritis, Volume A: Algoritma dan Kompleksitas, 1990
  2. Buku Pegangan Ilmu Komputer Teoritis, Volume B: Model Formal dan Sematics, 1990
Vijay D
sumber
12

Untuk jawaban kasar, jika Anda baru mengenal TCS, Anda mungkin dapat menganggapnya sebagai sub-bidang matematika: Ilmu komputer teoretis terutama terdiri dari pembuktian teorema .

Jika Anda ingin kontras dengan "matematika" standar, TCS (saya pikir) terutama algoritmik : Berfokus pada desain, analisis, dan kemampuan / keterbatasan teoretis dari algoritma.

Ilmu komputer juga bisa eksperimental, yaitu sebuah alam ilmu seperti fisika atau biologi, tapi ini cenderung lebih sering berada di luar ranah "teori".

usul
sumber