Definitie van berekening

Berekening, in de breedste zin van het woord, is het proces van het systematisch transformeren van informatie van de ene vorm naar de andere volgens een reeks goed gedefinieerde regels of instructies. Het gaat om het manipuleren van gegevens en het toepassen van een reeks bewerkingen om een ​​specifiek resultaat te bereiken.

Hier volgt een overzicht van de belangrijkste aspecten van deze definitie:

* Informatie: Dit zijn de invoer of gegevens waarop de berekening inwerkt. Het kan in verschillende vormen worden weergegeven:cijfers, tekst, afbeeldingen, geluiden, symbolen, enz.

* Transformatie: Dit heeft betrekking op de wijzigingen die tijdens het berekeningsproces in de informatie zijn aangebracht.

* Systematisch: Het proces volgt een logische en voorspelbare structuur.

* Goed gedefinieerde regels/instructies: Dit zijn de algoritmen of programma's die precies bepalen hoe de informatie moet worden gemanipuleerd. Ze moeten ondubbelzinnig en duidelijk zijn, zodat de berekening correct kan worden uitgevoerd.

* Resultaat: Dit is de uitvoer, of de getransformeerde informatie, die door de berekening wordt geproduceerd.

Beschouw het als volgt: Computatie is de motor die grondstoffen (informatie) neemt en deze omzet in een eindproduct (het resultaat) met behulp van een specifieke blauwdruk (het algoritme).

Voorbeelden van berekeningen:

* Een rekenmachine die twee getallen optelt.

* Een computer die een lijst met namen alfabetisch sorteert.

* Een weersvoorspellingsmodel dat toekomstige temperaturen voorspelt.

* Het menselijk brein dat een wiskundig probleem oplost.

Relatie tot het vakgebied Computerwetenschappen

Berekening is het fundamentele concept dat ten grondslag ligt aan de hele informatica. Computerwetenschappen is in wezen de studie van berekeningen:

* Berekeningen begrijpen: Computerwetenschappers verkennen de theoretische grenzen van wat kan worden berekend (berekeningstheorie, berekenbaarheid).

* Het ontwerpen van computersystemen: Ze ontwikkelen en bouwen computers, algoritmen en software om berekeningen efficiënt te automatiseren en uit te voeren (computerarchitectuur, algoritmen en datastructuren, programmeertalen, software-engineering).

* Berekeningen toepassen om problemen op te lossen: Ze gebruiken computers en computationele technieken om uitdagingen op verschillende gebieden aan te pakken (kunstmatige intelligentie, machinaal leren, datawetenschap, computergraphics, cyberbeveiliging, enz.).

Informatica houdt zich specifiek bezig met:

* Berekeningen formaliseren: Representatie van berekeningen in nauwkeurige wiskundige modellen (bijv. Turing-machines, lambda-calculus).

* Berekening automatiseren: Machines (computers) maken die automatisch berekeningen kunnen uitvoeren.

* Berekening optimaliseren: Het ontwikkelen van efficiënte algoritmen en datastructuren om berekeningen snel en met minimale middelen uit te voeren.

* De reikwijdte van de berekening uitbreiden: Het ontdekken van nieuwe manieren om informatie weer te geven en nieuwe methoden om deze te transformeren.

* De complexiteit van berekeningen analyseren: Bepalen hoeveel tijd en middelen nodig zijn om een ​​bepaalde berekening uit te voeren.

In essentie biedt de computerwetenschap de tools, technieken en het theoretische raamwerk voor het effectief begrijpen, ontwerpen en gebruiken van berekeningen. Het onderzoekt zowel de mogelijkheden als de beperkingen van berekeningen en verlegt de grenzen van wat kan worden bereikt door middel van geautomatiseerde informatieverwerking. Zonder het concept van berekeningen zou het vakgebied van de informatica niet bestaan. Het is het kernonderwerp van de studie en de reden dat het vakgebied bestaat.