פורטל:מדעי המחשב

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
P Computer-science.png

מדעי המחשב הוא ענף מדעי העוסק בלימוד הבסיס התאורטי למידע ולחישוביות, והחלתם של אלה על מערכות מחשב.
למדעי המחשב מספר רב של ענפי-משנה; חלקם מדגישים את היבטי החישוביות של תוצאות פרטניות (לדוגמה, גרפיקה ממוחשבת), אחרים עוסקים בחקר התכונות של בעיות חישוביות כלליות (לדוגמה, סיבוכיות), וענפי-משנה אחרים מתמקדים בפתרון הבעיות הכרוכות ביישום מעשי של חישובים ואלגוריתמים. ענף משמעותי במדעי המחשב הוא חקר ויישום שפות פורמליות לפתרון בעיות חישוביות מסוימות (לדוגמה, באמצעות שפת תכנות).

לערך המלא

תרגום מכונה הוא פעולת תרגום משפה אחת לשפה אחרת המבוצעת על ידי תוכנת מחשב. התוכנה קולטת נוסח (לרוב טקסט כתוב) בשפה אחת, הנקראת שפת המקור, ופולטת תרגום של נוסח זה בשפת היעד. תרגום מכונה הוא אחד מהנושאים הראשונים שהתעניינו בהם במדעי המחשב. אף שתרגום באמצעות מכונה הוא יעד חמקמק, כיום ישנן כמה מערכות המועילות לצרכים מסוימים. הענף במדעי המחשב העוסק בתרגום מכונה ובסוגיות דומות מכונה "עיבוד שפה טבעית".

למרות מגבלותיהן, תוכנות תרגום מכונה נמצאות בשימוש על ידי ארגונים שונים בכל העולם. המשתמש הגדול ביותר הוא כנראה האיחוד האירופי, שמשתמש בגרסה משופרת של מערכת SYSTRAN, על מנת לעזור בתרגום אוטומטי של כמות גדולה של טיוטות ראשוניות של מסמכים לשימוש פנימי.

החוקרים חלוקים ביניהם בשאלה האם תרגום מכונה מושלם ללא סיוע אנושי יהיה אפשרי אי פעם בעתיד. לדוגמה, פרופ' יעקב שויקה מאוניברסיטת בר-אילן, מראשוני החוקרים בתחום הבלשנות החישובית בישראל, העריך שתרגום מכונה מלא אינו אפשרי, וכי ייתכן שבעתיד אף יימצא חוק מדעי שמגדיר את רמת הדיוק שאפשר להגיע אליה בתרגום אוטומטי. גם מי שאופטימי מעריך שייקחו עוד שנים רבות של מחקר לפתרון הבעיה. למרות זאת, יש צפי להתפתחות רבה של התחום שישפרו את יכולתו לסייע במצבים שבהם תרגום אנושי הוא יקר מדי, או איטי מדי.

מדען נבחר
Marvin Minsky.jpg

מרווין לי מינסקי (נולד ב-9 באוגוסט 1927) המכונה לעתים בחיבה "Old man Minsky", הוא מדען אמריקאי יהודי המתמחה בתחום הבינה המלאכותית ונחשב לאחד מאבות תחום זה. מינסקי הוא אחד ממייסדי מעבדת הבינה המלאכותית של MIT וכותבם של מספר ספרים חשובים בתחום.

מינסקי כתב יחד עם סימור פפרט את הספר "Perceptrons" שהיה לאבן יסוד בתחום הרשתות העצביות המלאכותיות. ביקורתו החריפה כלפי מחקר בלתי ריגורוזי בשדה זה, שהובעה בספרו, נחשבת אחראית במידה בלתי מבוטלת להעלמות תחום הרשתות העצביות המלאכותיות מהמחקר במדעי המחשב בשנות השבעים.

בתחילת שנות השבעים הוא ופפרט החלו לפתח תאוריה לה קראו "The Society of Mind" אשר מנסה להסביר את ההתנהגויות להן קוראים בני אדם "תבוניות" כאינטראקציה של חלקים בלתי-תבוניים. בשנת 1986 הוא פרסם ספר מקיף על תאוריה זו, אשר בניגוד ליתר ספריו הקודמים כוון לקהל הרחב.

רשימת מדעני מחשב

אלונזו צ'רץ'לאונרד אדלמןג'ון פרספר אקרטטים ברנרס-ליפול גרהםדייוויד הופמןגרייס הופרדאגלס הופשטטרלארי ווללינוס טורבאלדסאלן טיורינגסימור פאפרטג'ון פון נוימןרנדי פאושקונראד צוזהפיל צימרמן

מדעני מחשב מתחום התוכנה ומתכנתים

ג'יימס גוסלינגג'רון לנייררזמוס לרדורףזאב סורסקישון פנינגג'ף רסקין

מדעני מחשב מתחום הקריפטוגרפיה

אלן טיורינגקלוד שנוןמרטין הלמןויטפילד דיפילאונרד אדלמןעדי שמיררונלד ריבסטאלי ביהםמיכאל רביןפיל צימרמןקרל פומרנץמנואל בלוםעודד גולדרייך

זוכי פרס טיורינג ACM turing award.jpg

לאונרד אדלמןפרנסס אלןדאגלס אנגלברטמנואל בלוםפרד ברוקסאדסחר דייקסטרהריצ'רד המינגמוריס וינסנט וילקסניקלאוס וירתמרווין מינסקיפטר נאורהרברט סיימוןוינט סרףאמיר פנואליריצ'רד קארפאדגר קודדונלד קנות'מיכאל רביןרונלד ריבסטעדי שמיר

מדעני מחשב ישראלים Flag of Israel.svg

שמעון אבןנוגה אלוןאלי ביהםנאדר בשותיאנדי גוטמנסשפי גולדווסרעודד גולדרייךצבי גלילדוד הראלאבי ויגדרזוןיעקב זיודניאל לויןשלמה מורןאודי מנברנתן נתניהוזאב סורסקינעם סלוניםעזריה פזאמיר פנואלידב פרוהמןאביעזרי פרנקלצבי קדםדפנה קולרמיכאל רביןיואב שוהםיעקב שויקהעדי שמירמיכה שרירנפתלי תשבי

AES‏ • #C‏ • DES‏ • NP‏ • RSA‏ • אלן טיורינגביואינפורמטיקהבינה מלאכותיתבלשנות חישוביתהוכחה באפס ידעחלוקת סודחתימה דיגיטליתמגדלי האנוי Article.gifמערכת הוכחה אינטראקטיביתקוד המינגקוד ריד-סולומוןקריפטוגרפיה Article.gifרקורסיהשער קוונטישפת תכנותתרגום מכונה

חמישה מדעני מחשב ישראלים זכו בפרס טיורינג:

Cquote2.svg

ישנם שני סוגים של שפת תכנות. זו שעליה כולם מתלוננים, וזו שבה אף אחד לא משתמש.

Cquote3.svg
ביארן סטרוסטרופ, ממציא שפת ++C
8 Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png מלכה לבנה Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png
7 __  __}}}} Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png מלכה לבנה Chess l44.png
6 Chess l44.png Chess d44.png מלכה לבנה Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png
5 Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png מלכה לבנה
4 Chess l44.png מלכה לבנה Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png
3 Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png מלכה לבנה Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png
2 מלכה לבנה Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png
1 Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png Chess l44.png Chess d44.png מלכה לבנה Chess d44.png Chess l44.png
א ב ג ד ה ו ז ח
חידת שמונה המלכות היא חידת שחמט שבה יש למקם שמונה מלכות שחמט על לוח שחמט כך שאף אחת מהן לא מאיימת על אף אחת מחברותיה. החידה משמשת כדוגמה נפוצה לבעיה הניתנת לפתרון בעזרת מחשב, בטכניקה הקרויה "כוח גס", כלומר בדיקת כל המצבים האפשריים, ומציאת אלה מתוכם העונים על תנאי החידה. בקורסים בסיסיים במדעי המחשב, נהוג לפתור את החידה באמצעות אלגוריתם רקורסיבי

לגלריית התמונות המלאה

7n graph with minimal spanning tree.svg

גרף הינו אחד ממבני הנתונים השימושיים ביותר. בדוגמה לעיל, עץ פורש מינימלי, אשר מתאר את אוסף הקשתות בעל המשקל הנמוך ביותר, אשר מכסה את כלל צמתי הגרף.

מדעי המחשב, בהיותם מדע, מתבססים על יסודות מתמטיים רבים מתחום האלגברה, הקומבינטוריקה והלוגיקה. מדעי המחשב מציעים מגוון של מבני נתונים מופשטים המהווים מודל מתמטי נוח עבור בעיות יום-יומיות. שימוש במודלים אלו מאפשר גיבוש, ניתוח ומיטוב אלגוריתמים עבור בעיות אלו.

שיטות ייצוג וספירה

סיביתביתמילהבסיסהשיטה העשרוניתבסיס בינארימשלים ל-2בסיס אוקטליבסיס הקסדצימלי

לוגיקה מתמטית

אם-אזאם ורק אםDNFCNFמשפטי אי השלמות של גדלריגורוזיותשפה מסדר ראשוןתחשיב הפסוקיםתחשיב למדא

הוכחה לוגית

אינדוקציה מתמטיתדוגמה נגדיתהוכחה בדרך השלילההוכחה בנפנופי ידייםהוכחה שגויההפרכההשערהכוח גסכלל היסקכלל השלישי מן הנמנע

פעולות בוליאניות

NOTORNORANDNANDXOR

לוגיקה בוליאנית

טבלת אמתכללי דה מורגןמפת קרנושער לוגי

קומבינטוריקה

בעיית הנהגים הגחמניםהבינום של ניוטוןמספר מוצקיןמספר קטלןמשולש פסקלמשפט החתונהמשפט רמזינוסחת נסיגהעקרון ההכלה וההפרדהעקרון שובך היוניםפונקציית אוילרפונקציה יוצרתפונקציית החלוקהפונקציית מביוסתמורה

התפוצצות קומבינטורית

עצרתפונקציית אקרמןפונקציות בעלות גידול על-מעריכי
מבני נתונים

מבנה נתונים מופשטרשימה (list) • קבוצה (set) • מערך (array) • רשימה מקושרת (linked list) • טבלת גיבוב (Hash Table) • מחסנית (stack) • תור (queue) • דו-תור (deque) • גרף (graph) • ערימה (heap) • פילטר בלום

עץ חיפוש (tree)

עץ AVLעץ אדום שחורעץ Bעץ B+עץ 2-3עץ 2-3-4עץ SPLAYעץ kd

תורת הגרפים

גרף דו-צדדי (דו-חלקי) • גרף מישוריגרף מכווןגרף ממושקלגרף מרחיבגרף משליםגרף קייליגרף קשירגרף שלםגרף תשתיתגרפים מקרייםהיפרגרףמולטיגרףעץעץ בינומיעץ פורשעץ פורש מינימלייער

Maquina.png המחשה ציורית של רעיון מכונת טיורינג

חישוביות הינה תחום תאוריה בסיסי במדעי המחשב אשר עוסק ביכולת החישוב של מחשב: מה ניתן ומה לא ניתן לחשב על ידי מחשב. הניתוח המדעי מבוסס על מודל מתמטי עבור מכונת חישוב אשר נקרא מכונת טיורינג. סיבוכיות חישובית היא ענף של תחום החישוביות אשר מתמקד בפונקציות אשר ניתן לחשב במחשב, ועוסק ביעילות הביצוע של אותו חישוב: כמה מהר ניתן לעשותו, מה הזיכרון המינימלי הנדרש וכיוצא בזה.

תורת האוטומטים והשפות הפורמליות

מונחוןאוטומט סופיאוטומט סופי דטרמיניסטי (DFA) • אוטומט סופי לא דטרמיניסטי (NFA) • אוטומט מחסניתביטוי רגולרישפה רגולריתלמת הניפוח לשפות רגולריותמשפט נרודשפה חופשית הקשרלמת הניפוח לשפות חופשיות הקשרשפה תלוית הקשרההיררכיה של חומסקי

תורת החישוביות

מכונת טיורינגמכונת טיורינג לא דטרמיניסטיתמכונת טיורינג הסתברותיתתזת צ'רץ'-טיורינגכריעותמשפט רייס

תורת הרקורסיה

קבוצה רקורסיביתמספר רקורסיביפונקציה פרימיטיבית רקורסיביתפונקציה רקורסיביתקבוצה ניתנת למנייה רקורסיבית

בעיות חישוביות

  • סוגי בעיות:
בעיית הכרעהבעיית ספירהבעיית מיטוב
רדוקציה פולינומיתרדוקציה לוגריתמית
  • בעיות מפורסמות:
בעיית העצירהבעיית הדוור הסיניבעיית הסוכן הנוסעבעיית הספיקותבעיית כיסוי קבוצותבעיית כיסוי קודקודיםקיום קבוצה בלתי תלויה בגרףקיום תת-גרף שלם מקסימליקיום מסלול המילטוני
תורת הסיבוכיות

סוגי סיבוכיות

סיבוכיות מקוםסיבוכיות זמןסיבוכיות מעגלים

מחלקות סיבוכיות

DLNLPPHNPCo-NP#PAPX

  • מחלקות סיבוכיות הסתברותיות:
PPBPPRPZPP
IPMAAM

משפטים והשערות

P=NPמשפט קוק-לויןמשפט סביץ'משפט אימרמן

LampFlowchart-he.svg

תרשים זרימה הינו כלי נפוץ לתיאור אלגוריתם.

אלגוריתם הוא דרך שיטתית (כלומר כזו שצעדיה מוגדרים היטב) לביצוע של משימה מסוימת במספר סופי של צעדים. מתכון להכנת עוגה הוא דוגמה לאלגוריתם, אך בדרך-כלל משמש מושג זה לפתרון בעיות במתמטיקה או במדעי המחשב. כל תוכנית מחשב היא אלגוריתם, או אוסף של אלגוריתמים.

מקור המלה בשמו של המתמטיקאי הפרסי בן המאה התשיעית, אבו ג'עפר מחמד אל ח'ואריזמי, אבי תורת האלגברה.

תיאור, סיווג וניתוח של אלגוריתמים

כלים לתאור אלגוריתם

פסאודו קודתרשים זרימה

מחלקות של אלגוריתמים

אלגוריתם דטרמיניסטיאלגוריתם אקראיאלגוריתם רקורסיביהפרד ומשולאלגוריתם חמדןתכנון דינמיאלגוריתם קירובאלגוריתם גנטי

אנליזה של אלגוריתמים

סימון אסימפטוטישיטת האבניתוח פחתרדוקציה חישוביתמיטוב אלגוריתמים

אלגוריתמי מיון

מיון בחירה (selection sort) • מיון בועות (bubble sort) • מיון הכנסה (insertion sort) • מיון מהיר (quicksort) • מיון מיזוג (mergesort) • מיון מנייהמיון סלים (Bucket Sort) • מיון בסיס (Radix sort) • מיון חיצוניShell sortמיון ערימה (heap sort)

אלגוריתמים בתורת גרפים

אלגוריתמי חיפוש

חיפוש לעומק (DFS) • חיפוש לרוחב (BFS) • שיטת חיפוש היוריסטית

אלגוריתמי מיון

מיון טופולוגי

מציאת מסלול קצר ביותר

אלגוריתם בלמן-פורדאלגוריתם דייקסטרההאלגוריתם של ג'ונסוןאלגוריתם פלויד-וורשאל

מציאת עץ פורש מינימלי

האלגוריתם של קרוסקלהאלגוריתם של פרים

אלגוריתמי רשת זרימה

אלגוריתם פורד פולקרסוןאלגוריתם אדמונדס קארפאלגוריתם דיניץאלגוריתם הרם וקדםמשפט זרימה־מקסימלית חתך־מינימלי

רקורסיה ואלגוריתמים רקורסיבים

נוסחת נסיגהפונקציית אקרמןחידת שמונה המלכותמגדלי האנויסדרת פיבונאצ'יחוק הופשטטר

אלגוריתמים שונים

שיטות למציאת שורשים

שיטת החצייהשיטת המיתרשיטת ניוטון-רפסון

Sub main()
   msgbox("Hello World!") 
End Sub

דוגמה לתוכנת Hello World הכתובה בשפת Visual Basic

תוכנה הינה שם כללי לתוכניות מחשב, שגרות, ותיעוד המשמשים מערכות מחשוב. תכנות הינו תהליך הכתיבה, הבדיקה והתחזוקה של קוד המקור של תוכנית מחשב. מלאכת התכנות ממירה בין האלגוריתם הרצוי לבין שפת תכנות אשר מאפשרת הפעלת האלגוריתם בצורה ממוכנת.

מושגים בתוכנה

תכנותתוכנהתוכנית מחשבמתכנתקוד פתוחקוד מקורתכנות מקביליעיצוב מכוון משתמשטיפוס נתוניםבאג

תכנות מקבילי

עיבוד מקביליתהליכוןסנכרוןמנעולמנעול קריאה כתיבהבקרת מקביליותבקרת מקביליות אופטימיתבקרת מקביליות פסימיתסמפורמנעול מסתובבקיפאוןהרעבהSpeedup

שפות תכנות

שפת מכונהשפת סףשפה עילית

רשימת שפות תכנות

ActionScriptAdaALGOLAPLAppleScriptAssemblyBASICVisual BasicVBScriptBFCObjective CC++‎C#COBOLDelphiFortranJavaJavaScriptLISPLOGOOberonPascalPerlPHPPL/IPowerBuilderPrologפייתוןREXXRPGRubySchemeSmalltalkSNOBOLSQLPL/SQLT-SQLTCL

רשימת שפות מחשב

bashCSSHTMLPostscriptSVGTeXLaTeXVerilogVHDLVRMLMedia-WikiXML
שיטות (פרדיגמות) תכנות

תכנות אימפרטיביתכנות מובנהתכנות פרוצדורליתכנות פונקציונליתכנות לוגיתכנות מונחה אירועיםתכנות מונחה עצמיםתכנות מוכוון היבטים

כלי תכנות

bootstrappingמהדר (Compiler) • מפרש (Interpreter) • מקשר (Linker) • ניהול גרסאותניפוי שגיאות (debugging) • עורכי טקסטכלי פיתוח לוובבאגזילה

למידע - לחצו על הלשונית המתאימה

[עריכה]
מבנה בסיסי של אלמנט ברשת עצבית מלאכותית, שהינה ניסיון למצוא מודל חישובי המדמה פעולת המוח האנושי

בינה מלאכותית היא ענף של מדעי המחשב העוסק ביכולתם של מחשבים לפעול באופן המציג יכולות השמורות עד כה לבינה האנושית בלבד. מכיוון שמחשב יכול לבצע פעילויות מוגדרות במהירות רבה ביותר, לעתים נוצרת התחושה שהוא מדמה פעולה אינטליגנטית, כגון יכולת משחק שחמט או ניהול שיחה.

בשנת 1950 הוגדר הכלי שבעזרתו ניתן לקבוע האם מכונה הגיעה לרף האינטליגנציה האנושית, במבחן הקרוי מבחן טיורינג: "אם יינתן לאדם, היושב בחדר סגור, לנהל שיחה באמצעות ממשק מחשב (Console) עם ישות שנמצאת בחדר השני, כאשר אותה ישות תהיה או אדם או מכונה, והמשוחח לא יוכל לזהות האם מולו ניצב אדם או מכונה, או-אז המכונה תחשב לתבונית.

רשימת כל הערכים בתחום

בינה מלאכותיתאלייזהבלשנות חישוביתהחדר הסיניהמוח הכחולזיהוי תווים אופטימבחן טיורינגמנוע חוקיםמערכת לומדתעולם קוביותעיבוד שפה טבעיתפרס לובנרתרגום מכונה

[עריכה]
הקְמוֹר של אוסף של נקודות במישור הדו-ממדי (בכחול). ניתן לחשוב על הקמור כעל גומייה שנמתחה כך שתקיף את כל הנקודות, ולאחר מכן שוחררה.

גאומטריה חישובית היא תחום במתמטיקה ובמדעי המחשב העוסק במבני נתונים ובאלגוריתמים לפתרון בעיות גאומטריות.

הבעיות הנדונות בתחום זה נוגעות לעצמים גאומטריים כמו נקודות, קטעים ומצולעים במישור, או לנקודות, לקטעים, למשטחים וכדומה במרחב מממד גבוה יותר.

המחקר העיוני בגאומטריה חישובית מיושם בתחומים אחרים במדעי המחשב, כגון: ראייה ממוחשבת, גרפיקה ממוחשבת, רובוטיקה ומערכות תיב"ם וכן בתחומים שאינם נמנים עם מדעי המחשב, כגון: הנדסה, סטטיסטיקה, מערכת מידע גאוגרפית וביולוגיה מולקולרית.

רשימת כל הערכים בתחום

בעיית הגלריה לאמנותדיאגרמת וורונויהסריקה של גראהםטריאנגולציהעץ kdקמורשילוש דלוניתכנות לינאריDCEL

[עריכה]
תמונה של זברה, המצוירת בעזרת תווי ASCII‏ בלבד, מהווה דוגמה לתחום בשנותיו הראשונות, בה אמנות ASCII‏ היוותה גורם מרכזי

גרפיקה ממוחשבת היא תחום במדעי המחשב העוסק בשילוב של תמונות ובעיבוד תמונה באמצעות מחשב. גרפיקה ממוחשבת מתייחסת בדרך כלל לגרפיקת תלת ממד אף כי היא כוללת גם גרפיקה דו-ממדית. התחום התיאורתי כולל מספר רב של אלגוריתמים שונים העושים שימוש בשיטות הלקוחות מאנליזה וקטורית, גאומטריה אנליטית ועיבוד אותות.

שימוש בגרפיקה ממוחשבת (ובפרט בגרפיקת תלת ממד) לצורך יצירת אנימציה קרוי אנימציה ממוחשבת. לטכנולוגיה זו שימושים רבים בקולנוע, בטלוויזיה ובמשחקי מחשב. היכולת של הגרפיקה הממוחשבת (ובפרט גרפיקת תלת ממד) לייצר תמונות ריאליסטיות משמשת גם באדריכלות, רפואה ובתחומי תעשייה אחרים.

תחום אחר בגרפיקה הממוחשבת, עיבוד תמונה, משמש בעיקר לעיבוד תמונות שצולמו במצלמה. בעזרת שיטות אלה אפשר לתקן פגמים שנפלו בצילום, לשנות את תכונות התמונה כולה או חלקים ממנה, וכן ליצור אפקטים מיוחדים כגון מורפינג.

רשימת כל הערכים בתחום

אוטוסטראוגרמה‏ • Computer-generated Imagery‏ • DirectX‏ • תמונת טווח דינמי רחב‏ • Lightwave‏ • OpenGL‏ • Radiosity‏ • Xgl‏ • אמנות ASCIIאמנות דיגיטליתאמנות פיקסליםגרפיקה וקטוריתהדמיה ממוחשבתהדפסה תלת-ממדיתהנפשה ממוחשבתמורפינגמעקב קרנייםסגמנטציהסרטי אנימציה ממוחשבתעיבוד תמונהפורמטים גרפייםפיקסלראייה ממוחשבתתוכנות גרפיותתמונת מפתח

[עריכה]

ספירת בלוך המתארת את מושג הסיבית הקוונטית.

חישוב קוונטי הינו תחום במדעי המחשב בו מכונת החישוב פועלת על פי עקרונות הפיזיקה הקוונטית ומוגבלת אך ורק על ידי חוקים פיזיקליים אלו. להבדיל ממכונת החישוב ה"קלאסית" (מכונת טיורינג הפועלת לפי חוקי הפיזיקה הקלאסית), המחשב הקוונטי יודע לעבד ביטים-קוונטיים, קיוביטים, בעלי התכונה המוזרה שמצבם אינו בהכרח '0' או '1' אלא יכול להיות סופרפוזיציה שלהם. מודל חישובי זה מאפשר ביצוע אלגוריתמים קוונטיים בעלי מקביליות גבוהה, ויעילות טובה יותר מהאלגוריתם הקלאסי הרגיל.

כח החישוב של מחשב קוונטי אינו גדול יותר מאשר של מחשב רגיל, אך כאמור יעילותו גבוהה יותר. פעולות כמו מציאת גורם ראשוני של מספר גדול, או מציאת מפתח של צופן, ניתנות לביצוע במחשב קוונטי ביעילות פולינומית, לעומת היעילות האקספוננציאלית של מחשב קלאסי.

רשימת כל הערכים בתחום
[עריכה]
Symmetric.jpg

קריפטוגרפיה היא ענף במתמטיקה ובמדעי המחשב העוסק בהיבטים השונים של אבטחת מידע בכלל והצפנה בפרט. דוגמאות לנושאים שקשורים באבטחת מידע:

השם "קריפטוגרפיה" מקורו במילה היוונית "קריפטו" שמשמעותה נסתר או אמנות ההסתרה. בתרגום חופשי פירוש השם הוא תורת ההצפנה, אם כי משמעותו מקיפה יותר.

רשימת כל הערכים בתחום
  • מושגי יסוד:
מפתח (קריפטוגרפיה)צופן בלוקיםצופן זרםסודיות מושלמתהצפנה סימטריתהצפנה אסימטריתחתימה דיגיטלית
  • הצפנה קלאסית:
‏צופן החלפהצפנים בתנ"ךצופן אתב"שצופן קיסר‏צופן ויז'נרצופן ורנםצופן פלייפייראולטרהאניגמהציקלומטרקולוסוסPURPLEג'יידמג'יק
‏פנקס חד פעמיAES3DESDESRC4
RSAהצפנת רביןחתימה דיגיטלית רביןצופן אל-גמאל‏חתימה דיגיטלית אל-גמאלDSAהצפנת בלום-גולדווסרECC
פרוטוקול דיפי-הלמן‏פרוטוקול אתגר-מענהפרוטוקול קרברוסהוכחה באפס ידעפרוטוקול פייגה-פיאט-שמירהעברה עלומהחלוקת סודSSLSecure Shell
  • בעיות מתמטיות ואלגוריתמים:
כוח גסניתוח תדירויות‏בעיית לוגריתם דיסקרטיתחשיב אינדקסיםפירוק לגורמיםנפה ריבועיתאלגוריתם rho של פולרדנפת שדה מספריםאלגוריתם מילר-רביןקריפטאנליזה דיפרנציאלית
  • אימות וזיהוי:
אימותסיסמהפונקציית גיבובקוד אימות מסריםSHAMD5MD4
  • נושאים נלווים:
מספר אקראימחולל פסבדו אקראי קריפטוגרפיפונקציה חד כיווניתסיבית קשהפונקציה פסבדו אקראית קריפטוגרפית‏מספר ראשונייתירות ‏מפתח שיחה‏סטגנוגרפיההצפנה קוונטיתעקרון קרקהופסאבטחת מערכות מידעקריפטוגרפיה ויזואליתפרדוקס יום ההולדתאליס ובובמסיבת חתימה על מפתחות ציבוריים
  • מקומות וארגונים:
NSAאשלוןבלצ'לי פארק
[עריכה]
אות דגום ב-PCM

תורת הקודים היא תחום במתמטיקה ובמדעי המחשב שעוסק בהעברה יעילה של מידע דרך מערכת מציאותית שיוצרת שגיאות ברצף. כאשר מעבירים מידע דרך מוליך טוב ככל שיהיה (גלי רדיו, קווי טלפון), נופלות טעויות במידע כתוצאה מרעשי רקע שנוצרים מסיבות טכניות בעיקר. שגיאה קטנה ככל שתהיה יכולה לעוות את המידע המתקבל ולהפוך אותו לחסר משמעות, או לבעל משמעות שונה מהרצוי. הבעיה קיימת מאז ומעולם גם בשפת הדיבור והכתיבה. ניתן לראות טעויות דפוס שנובעות מהחלפת אותיות כמעט בכל ספר שיוצא לשוק. בעיה זו נעשתה חריפה במיוחד בתקשורת בין מחשבים, בה שינוי של ביט אחד במסר יכול להרוס את החישוב כולו.

בתורת הקודים מפותח מושג הקוד וכן גם כלים שמאפשרים הבחנה ותיקון שגיאות במידע המתקבל.

רשימת כל הערכים בתחום

Pulse Code Modulationבדיקת יתירות מחזוריתחסם פלוטקיןמקודדמרחק המינגסיכום ביקורתפונקציית גיבובקודקוד בלוקקוד גולייקוד המינגקוד לינאריקוד ציקליקוד קונוולוציהקוד ריד-מילרקוד ריד-סולומוןקוד שתיים-מתוך-חמשקוד תיקון שגיאות

טכנולוגיית מידע
Hwbrowser.svg

טכנולוגיית מידע מתייחסת לשימוש בטכנולוגיה לניהול ועיבוד מידע, במיוחד בארגונים גדולים. טכנולוגיית המידע עוסקת בשימוש במחשבים, בתוכנה ובתקשורת מחשבים לאחסון, לעיבוד, להגנה ולהעברה של מידע.


אפיון מערכת מידעהנדסה חברתיתהעברת כספים אלקטרוניתממשל אלקטרונימערכת מידע ניהוליכריית מידעניהול ידעניהול תוכןניתוח מערכות מידעעיבוד נתונים
וירוססוס טרויאניתולעת מחשברוגלהרישום הקשותדיוגחומת אשCAPTCHA
האקרקראקראימות זהותהוכחה באפס ידעקריפטוגרפיה
למידה מרחוקלמידת חקר מבוססת מחשברשימת מאגרי מידעקהילה לומדת וירטואליתמידענות
בסיסי נתוניםדחיסת נתוניםמערכות קבציםפורמטי קבציםקידוד נתונים
ישומים מדעיים
  • שימושים מדעיים:
ביואינפורמטיקהבלשנות חישוביתכימיה חישוביתפיזיקה חישוביתתכנון בעזרת מחשב
הנדסת תוכנה
  • פעילויות ושלבים:
דרישותניתוח מערכות מידעמתודולוגיית פיתוח תוכנהארכיטקטורת תוכנהעיצוב תוכנהתכנותבדיקות תוכנהאימות תוכנהבניית תוכנהתפעול תוכנהתחזוקת תוכנה • ‏SWEBOK
  • מתודולוגיות לפיתוח תוכנה
CMMI‏ • ‏Unified Process‏ • ‏Scrum‏ • ‏Crystal‏ • ‏Extreme Programming‏ • פיתוח תוכנה זריזמפל המיםתכנת ותקןClear
  • ארכיטקטורת תוכנה:
שלד תוכנהארכיטקטורת דגםתבנית ארכיטקטורהארכיטקטורה מוכוונת שירותיםתווכהשרת יישומיםקישור רפויתווכה מוכוונת מסריםארכיטקטורה ארגונית
  • היסטוריה:
משבר התוכנה
  • חוקים וכללי אצבע:
חוק מורחוק וירתחוק גייטסחוק ברוקסחוק לינוסחוק אמדלחוק גוסטפסוןחוק תשעים תשעים
  • כלים להנדסת תוכנה:
סביבת פיתוח משולבת • ‏Eclipse‏ • ‏SubVersion‏ • ‏ANTLR‏ • ‏Apache Ant‏ • ‏Apache Maven‏ • ‏JUnit‏ • ‏CVS‏ • ‏Sourceforge‏ • ‏Apache Continuum‏ • ‏FIT‏ • ‏Fitnesse‏ • ‏Cobertura‏ • ‏Apache Jakarta‏ • ‏Apache AXIS‏ • ‏XFire‏ • ‏OSGi
The Timeless Way of Building‏ • שפת תבניתתבנית ארכיטקטורהתבנית Model-View-Controllerתבנית Factoryתבנית Singletonתבנית Observerתבנית Publish-Subscribeתבנית Strategyתבנית Command • ‏Data Access Object
  • תחומים תומכים:
ניהול פרויקטיםניהול תצורהתיעוד
ארכיטקטורת פון נוימןמקומיות הייחוסזיכרון מטמוןארכיטקטורת מחשבארכיטקטורת טעינה אחסנהאוגרמדרג זיכרון • ‏NUMA‏ • ‏UMA‏ • מחזור שעון
מערכות הפעלה
  • חלקים עיקריים:
ליבהמעטפת
  • ממשקים:
ממשק משתמשממשק חומרהממשק תוכנה
  • משפחות מערכות הפעלה:
DOS‏ • Windows‏ • UNIX‏ • מערכות הפעלה דמויות יוניקסלינוקס
רשתות מחשבים
Crystal Clear app xfmail.png

תקשורת מחשבים, וגם תקשורת נתונים או "תקשוב", הם שמות כלליים לתהליכים ומערכות להעברת נתונים בין מחשבים או מכשירים אלקטרונים אחרים, ללא העברה פיזית של אמצעי לאחסון נתונים ביניהם, אלא באמצעות תווך תקשורת כלשהו.


כבלים קואקסיאליים • קווי טלפוןסיבים אופטייםגלי רדיו
  • מודלים מרכזיים:
מודל ה-OSIמודל ה-TCP/IP
רשימת הפרוטוקולים במודל ה-OSIרשימת הפרוטוקולים במודל ה-TCP/IP
  • מרחב גאוגרפי:
רשת אישית (PAN) • רשת מקומית (LAN) • רשת עירונית (MAN) • רשת אזורית (WAN)
  • אופי התקשורת:
שרת לקוח (Client-Server) • קצה לקצה (peer to peer)
אפיק (Bus) • כוכב (Star) • טבעת (Ring) • סריג (Mesh)
  • ראו גם:
מונחים ברשת מחשביםתקנים בתקשורת מחשבים
P mathematics.svg
- פורטל המתמטיקה
P computing.svg
- פורטל המחשבים
P At sign.png
- פורטל האינטרנט
P Hello World.svg
- פורטל התוכנה

Tools blue.svg

רוצים לעזור? הנה כמה משימות שבהן אתם יכולים לתרום:
  • כאן וכאן אפשר למצוא ערימה של קצרמרים בתחום מדעי המחשב שרק מחכים שירחיבו אותם.
  • מה שווה דף בקשת תמונות ואיורים אם לא מתייחסים אליו?
  • ישנם ערכים שאי אפשר שיישארו במצבם הנוכחי וצריך לעבור עליהם ולתקן אותם בהקדם, ראו מסגרת "ערכים דורשי שיפור".
רשימת הערכים דורשי השיפור בתחום מדעי המחשב

גאומטריה חישובית | כריעות | מספר חשיב | עץ אדום שחור | עץ בינומי | משתנה מטה תחבירי | PL/SQL‏ | BASIC‏ | ALGOL‏ | לוגו (שפת תכנות) | פרטי הרוטורים של האניגמה | מכונת הצפנה | רשת עצבית מלאכותית | פנקס חד-פעמי | שיטת מרקל-דמגרד | רפרנט | בדיקות יחידה | בדיקות אינטגרציה | קוד תיקון שגיאות | גרפיקה ממוחשבת | POSIX‏| RE

רשימת הערכים המבוקשים בתחום מדעי המחשב

עמוד זה מכיל רשימת ערכים מבוקשים בנושאי מדעי המחשב. בהוספת ערכים חדשים, אנא שמרו על סדר האלפבית. כמו כן, אם אתם יודעים מה שם הערך באנגלית או שפה אחרת, הוסיפו גם אותו בסוגריים.

אדומים בתבנית:מדעי המחשב

אישים

זוכי פרס טיורינג

לערכים באנגלית ניתן לגשת דרך הערך על פרס טיורינג בוויקיפדיה האנגלית (אנ').

שנה שמות הזוכים הסיבה לזכייה
1970 Flag of the United Kingdom.svg ג'יימס וילקנסון
1973 Flag of the United States.svg צ'ארלס באקמן
1975 Flag of the United States.svg אלן ניוול
1976 Flag of the United States.svg דנה סקוט על הגדרת אוטומט סופי לא דטרמיניסטי ורעיון האי-דטרמיניזם
1977 Flag of the United States.svg ג'ון באקוס
1978 Flag of the United States.svg רוברט פלויד
1979 Flag of Canada.svg קנת אייברסון
1980 Flag of the United Kingdom.svg טוני הורה
1982 Flag of the United States.svg Flag of Canada.svg סטיבן קוק
1983 Flag of the United States.svg קן תומפסון
1987 Flag of the United States.svg ג'ון קוק
1988 Flag of the United States.svg איוואן סדארלנד
1989 Flag of Canada.svg וילאם קאהן
1990 Flag of the United States.svg פרננדו קורבטו
1991 Flag of the United Kingdom.svg רובין מילנר
1992 Flag of the United States.svg באטלר לאמפסון
1993 Flag of Latvia.svg Flag of the United States.svg יוריס הארטמאניס
Flag of the United States.svg ריצ'רד סטרנס
1994 Flag of the United States.svg אדוארד פייגנבאום
Flag of India.svg Flag of the United States.svg ראג' רדי
1998 Flag of the United States.svg ג'ים גריי
2001 Flag of Norway.svg אולה יוהאן דאל
Flag of Norway.svg קריסטין נייגארד
2003 Flag of the United States.svg אלן קיי
2004 Flag of the United States.svg בוב קאהן

על עבודה חלוצית בתחום רשתות תקשורת, לרבות תיכון ומימוש הפרוטוקולים הבסיסים של רשת האינטרנט ופרוטוקול TCP/IP

2007 Flag of the United States.svg אדמונד קלארק
Flag of the United States.svg אלן אמרסון
Flag of Greece.svg Flag of France.svg ז'וסף סיפאקיס
על פיתוח שיטת בדיקות מודל בטכנולוגיית אימות יעילה ביותר בה נעשה שימוש רב בעולם עיצוב התוכנה והחומרה
2009 Flag of the United States.svg צ'ארלס פ. ת'אקר (Charles P. Thacker) על תרומתו לפיתוח המחשב האישי המודרני הראשון ועל תרומתו ל-Ethernet ולמחשב הלוח

זוכי פרס גדל

פרס גדל הוא השני בחשיבותו בתחום מדעי המחשב, לאחר פרס טיורינג.

שנה שמות הזוכים הסיבה לזכייה
1993 לסלו בבאי, צ'ארלס ראקוף פיתוח המושג של מערכת הוכחה אינטראקטיבית
1994 יוהאן הסטאד על מציאת חסם תחתון אקספוננציאלי על גודלם של מעגלים בוליאניים קבועי-עומק לחישוב פונקציית זוגיות
1995 ניל אימרמן, רוברט סלפצ'ני על ההוכחה כי מחלקות סיבוכיות מקום אי-דטרמיניסטיות סגורות לפעולת המשלים (משפט אימרמן)
1996 מארק ג'רום, אליסטר סינקלייר על עבודתם בנושא שרשראות מרקוב וקירוב בעיית הפרמננטה
1997 ג'וזף הלפרן על הגדרת "ידע" במערכות מבוזרות
1998 סינוסוק טודה על הוכחת הקשר בין מחלקת הסיבוכיות PP וההיררכיה הפולינומית (משפט טודה)
2000 פייר וולפר על בדיקות מודאליות בעזרת אוטומט סופי
2001 סנג'יב ארורה, קארסטן לאנד, ראג'יב מוטוואני, מדו סודן, מריו סגדי על משפט ה-PCP והשלכותיו באלגוריתמי קירוב
2002 ג'ראד סניזרגוס על הוכחת כריעות של בעיית השקילות, בשפות של אוטומט מחסנית
2003 רוברט שפיר עבור המצאת אלגוריתם AdaBoost
2004 מאוריס הרלי, מייק זאקס, פוטיוס זהרוגלו על אפליקציות בטופולוגיה של חישוב מבוזר
2005 מריו סגדי על תרומתם היסודית בתחום אלגוריתמים לזרמי מידע
2006 מנינדה אגרוול, נירג' קייל, ניטין סקסנה על אלגוריתם AKS לבדיקת ראשוניות של מספר בזמן פולינומי
2007 אלכסנדר רזבורוב, סטיבן רודיך על הוכחות טבעיות
2008 שאנגואה טאנג, דניאל ספילמן על שיטת ניתוח האלגוריתמים Smooth Analysis‏
2009 סליל ודאן על מכפלות "זיג-זג" של גרפים
2010 סנג'יב ארורה, ג'וזף מיטשל על פיתוח אלגוריתמי קירוב יעילים עבור בעיית הסוכן הנוסע במרחב אוקלידי
2011 יוהאן הסטאד על תוצאות אי-קיום של אלגוריתמי קירוב (בעלי פרמטרים "טובים") עבור בעיות NP קשות
2012 אליאס קוטסופיאס, טים ראפגרדן, אוה טרדוש, אמיר רונן על הנחת היסודות בתחום תורת המשחקים האלגוריתמית
2013 מת'יו פראנקלין, אנטואן ז'וקס על כלים קריפטוגרפים המבוססים על מיפוי בי-לינארי

אובייקטים, פרימיטיבים, מבני נתונים ושפות

אלגוריתמים, מושגים ותחומים

מצאו ערכים לשיפור בנושא מדעי_המחשב: לשכתובלעריכהלהשלמהקצרמריםחדשיםדורשי מקורלפישוטבלי תמונה (יש לגלול את המסך כלפי מטה)

מהו פורטל? - רשימת כל קטגוריות המשנה והערכים