วิทยาการคอมพิวเตอร์ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานทางทฤษฎีของข้อมูล การคำนวณข้อมูล และ เทคนิคการประยุกต์ใช้ข้อมูลในทางปฏิบัติ
วิทยาการคอมพิวเตอร์ หรือ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (อังกฤษ: computer science หรือ informatics) เป็นศาสตร์เกี่ยวกับการศึกษาค้นคว้า....ทฤษฎีการคำนวณสำหรับคอมพิวเตอร์ และทฤษฎีการประมวลผลสารสนเทศข้อมูล ทั้งด้านซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และ เครือข่าย วิทยาการคอมพิวเตอร์มีความเกี่ยวโยงกับทฤษฎีการคำนวณ อัลกอริทึม ปัญหาด้านการคำนวณ การออกแบบฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และ แอปพลิเคชัน วิทยาการคอมพิวเตอร์ศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการประมวลผลข้อมูล ทั้งในสิ่งมีชีวิตตามกระบวนการธรรมชาติ และ ระบบคอมพิวเตอร์ที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การสื่อสาร การควบคุม การรับรู้ การเรียนรู้ และ สติปัญญา โดยเฉพาะในคอมพิวเตอร์
สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ภาค ได้แก่ ภาคทฤษฎี ซึ่งมีความเป็นนามธรรมสูง เช่น การวิเคราะห์และสังเคราะห์ขั้นตอนวิธี ทฤษฎีความซับซ้อนของการคำนวณ ไปจนถึงภาคปฏิบัติ ที่เน้นการใช้งานที่เป็นรูปธรรม เช่น ทฤษฎีภาษาโปรแกรม ทฤษฎีการพัฒนาซอฟต์แวร์ ทฤษฎีฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์กราฟิก และ ทฤษฎีเครือข่าย
อัลกอริทึม คือ หัวใจของวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ทฤษฎีภาษาโปรแกรม พิจารณาแนวทางในการอธิบายกระบวนการคำนวณ ในขณะที่วิศวกรรมซอฟต์แวร์เกี่ยวข้องกับการใช้ภาษาโปรแกรมและระบบที่ซับซ้อน สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และวิศวกรรมคอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับการสร้างส่วนประกอบคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ พิจารณาถึงความท้าทายในการทำให้คอมพิวเตอร์มีประโยชน์ใช้งานได้และสามารถเข้าถึงได้ ปัญญาประดิษฐ์มีจุดมุ่งหมายเพื่อสังเคราะห์กระบวนการเพื่อการแก้ปัญหา การตัดสินใจ การปรับตัวกับสิ่งแวดล้อม การวางแผน การเคลื่อนไหว การเรียนรู้ และ การสื่อสาร แบบสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญา
วิทยาการคอมพิวเตอร์ ในฐานะศาสตร์การศึกษานั้น นับเป็นหนึ่งใน 5 สาขาวิชาคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย วิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมซอฟต์แวร์ เทคโนโลยีสารสนเทศ และ ระบบสารสนเทศ
ประวัติของชื่อ[แก้]
คำว่า วิทยาการคอมพิวเตอร์ มีความหมายเทียบเท่ากับคำในภาษาอังกฤษ คือ computer science (หรือในสหราชอาณาจักร นิยมใช้คำว่า computing science โดยมีความหมายต่างกันเล็กน้อย)
คำที่ใช้ในภาษาฝรั่งเศสคือ Informatique จาก "information" (สารสนเทศ) และ "automatique" (อัตโนมัติ) บัญญัติโดย Philippe Dreyfus ในปี พ.ศ. 2505 (ค.ศ. 1962) ซึ่งคำในภาษาอิตาลี Informatica และภาษาสเปน Informática ก็มีที่มาจากคำในภาษาฝรั่งเศสคำนี้ ส่วนคำที่ใช้ในภาษาเยอรมันคือ Informatik ซึ่งก็ดูคล้ายกัน และมีรากจากคำทั้งสองเหมือนกัน แต่ได้ถูกบัญญัติใช้ในเยอรมันมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2500 (ค.ศ. 1957) และเมื่อไม่นานมานี้ ในภาษาอังกฤษเอง ก็ได้มีการใช้คำว่า informatics ซึ่งก็มาจากรากเดียวกัน แต่มักใช้หมายความถึง information science (สารสนเทศศาสตร์) หรือในบางครั้งใช้แทนคำว่า computer science (หรือ computing science) แต่กินความหมายที่กว้างไปกว่าคอมพิวเตอร์หรือเครื่องจักร โดยรวมถึงการคำนวณและสารสนเทศในธรรมชาติด้วย
ชื่อในภาษาไทย[แก้]
คำว่า "computer science" แต่เดิมในภาษาไทยเรียกทับศัพท์ว่า "คอมพิวเตอร์ไซแอนส์" โดยเป็นชื่อของหน่วยงานหนึ่งของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งเป็นหน่วยงานแรกในประเทศไทยที่สอนวิชาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ต่อมาได้ย้ายมาเป็นภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ สังกัดคณะวิศวกรรมศาสตร์ และยังคงหลักสูตรวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์มหาบัณฑิตไว้ ซึ่งเป็นหลักสูตรเดียวในประเทศที่ใช้คำว่า "วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์" ส่วนหน่วยงานที่เปิดสอนวิชานี้ในระดับปริญญาตรีแห่งแรกในประเทศไทยคือ สาขาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (ชื่อเดิม) คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ซึ่งสาเหตุที่เดิมเรียกว่า "ศาสตร์คอมพิวเตอร์" เนื่องจากคำว่า "ไซน์" ในความหมายนี้คือ "ศาสตร์" เช่นเดียวกับใน สังคมศาสตร์ หรือ โซเชียลไซน์ (social science)
ประวัติศาสตร์[แก้]
รากฐานที่เก่าแก่ที่สุดของสิ่งที่จะกลายมาเป็นวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ มีมาก่อนการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ดิจิทัลเสียอีก เครื่องมือสำหรับคำนวณงานที่เป็นตัวเลขคงที่ เช่น ลูกคิด มีมาตั้งแต่สมัยจีนโบราณเพื่อช่วยในการคำนวณ เช่น การคูณและการหาร อัลกอริทึมสำหรับการคำนวณมีมาตั้งแต่สมัยโบราณก่อนที่จะมีการพัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มีความซับซ้อน นายวิลแฮม ชิคคาร์ด (Wilhelm92 Schickard) ได้ออกแบบและสร้างเครื่องคำนวณเชิงกลที่ใช้งานได้เครื่องแรกในปี ค.ศ. 1623
ในปี ค.ศ.1673 นายก็อทฟรายด์ ไลบ์นิซ (Gottfried Leibniz) ได้แสดงเครื่องคำนวณเชิงกลแบบดิจิทัลที่เรียกว่า "Stepped Reckoner" ไลบ์นิซอาจถือได้ว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และนักทฤษฎีสารสนเทศคนแรก โดยเฉพาะการที่เขาได้จัดทำเอกสารทางวิชาการเกี่ยวกับระบบเลขฐานสอง
ในปี ค.ศ.1820 นายโทมัส เดอ กอลมาร์ (Thomas de Colmar)ได้เปิดตัวอุตสาหกรรมเครื่องคิดเลขเชิงกล เมื่อเขาประดิษฐ์เครื่องวัดเลขคณิตแบบง่าย เครื่องคำนวณเครื่องแรกที่แข็งแกร่งเพียงพอและเชื่อถือได้เพียงพอที่จะใช้งานได้ทุกวันในสภาพแวดล้อมของสำนักงาน
นายชาร์ลส์ แบ็บเบจ (Charles Babbage) เริ่มออกแบบเครื่องคิดเลขเชิงกลอัตโนมัติเครื่องแรกชื่อ "Difference Engine" ของเขาในปี ค.ศ.1822 ซึ่งในที่สุดเขาก็มีแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องคำนวณเชิงกลที่ตั้งโปรแกรมได้เครื่องแรกชื่อ Analytical Engine โดยเขาเริ่มพัฒนาเครื่องนี้ในปี ค.ศ.1834 และในเวลาไม่ถึงสองปี เขาได้ร่างคุณลักษณะเด่น ๆ ของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ขึ้น ขั้นตอนสำคัญคือการสร้างระบบบัตรเจาะรูที่ได้มาจากเครื่องทอผ้า Jacquard ทำให้สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างไม่สิ้นสุดในการทอผ้า
cite web}}: CS1 maint: url-status (ลิงก์)
Anthony Hyman (1982). Charles Babbage, pioneer of the computer.Anthony Hyman (1982). Charles Babbage, pioneer of the computer."Charles Babbage Institute: Who Was Charles Babbage?". cbi.umn.edu. สืบค้นเมื่อ 28 December 2016."A Selection and Adaptation From Ada's Notes found in Ada, The Enchantress of Numbers," by Betty Alexandra Toole Ed.D. Strawberry Press, Mill Valley, CA". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ February 10, 2006. สืบค้นเมื่อ 4 May 2006."The John Gabriel Byrne Computer Science Collection" (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ April 16, 2019. สืบค้นเมื่อ August 8, 2019., p. 187, 1975The Association for Computing Machinery (ACM) was founded in 1947."IBM Archives: 1945". Ibm.com. สืบค้นเมื่อ 2019-03-19."IBM100 – The Origins of Computer Science". Ibm.com. 1995-09-15. สืบค้นเมื่อ 2019-03-19.Denning, Peter J. (2000). "Computer Science: The Discipline" (PDF). Encyclopedia of Computer Science. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ May 25, 2006."Some EDSAC statistics". University of Cambridge. สืบค้นเมื่อ 19 November 2011."Computer science pioneer Samuel D. Conte dies at 85". Purdue Computer Science. July 1, 2002. สืบค้นเมื่อ December 12, 2014.Tedre, Matti (2014). The Science of Computing: Shaping a Discipline. Taylor and Francis / CRC Press.Levy, Steven (1984). Hackers: Heroes of the Computer Revolution. Doubleday. ISBN 978-0-385-19195-1."IBM 704 Electronic Data Processing System—CHM Revolution". Computerhistory.org. สืบค้นเมื่อ 7 July 2013."IBM 709: a powerful new data processing system" (PDF). Computer History Museum. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ มีนาคม 4, 2016. สืบค้นเมื่อ ธันวาคม 12, 2014.Tedre, Matti (2014). The Science of Computing: Shaping a Discipline. Taylor and Francis / CRC Press.Puers, Robert; Baldi, Livio; Voorde, Marcel Van de; Nooten, Sebastiaan E. van (2017). Nanoelectronics: Materials, Devices, Applications, 2 Volumes. John Wiley & Sons. p. 14. ISBN 9783527340538.Lee, Thomas H. (2003). The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits (PDF). Cambridge University Press. ISBN 9781139643771. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2019-12-09. สืบค้นเมื่อ 2020-08-13.Lavington, Simon (1998), A History of Manchester Computers (2 ed.), Swindon: The British Computer Society, pp. 34–35Moskowitz, Sanford L. (2016). Advanced Materials Innovation: Managing Global Technology in the 21st century. John Wiley & Sons. pp. 165–167. ISBN 9780470508923.Lojek, Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer Science & Business Media. pp. 321–3. ISBN 9783540342588."1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated". The Silicon Engine. Computer History Museum."Who Invented the Transistor?". Computer History Museum. 4 December 2013. สืบค้นเมื่อ 20 July 2019.Hittinger, William C. (1973). "Metal-Oxide-Semiconductor Technology". Scientific American. 229 (2): 48–59. Bibcode:1973SciAm.229b..48H. doi:10.1038/scientificamerican0873-48. ISSN 0036-8733. JSTOR 24923169.Fossum, Jerry G.; Trivedi, Vishal P. (2013). Fundamentals of Ultra-Thin-Body MOSFETs and FinFETs. Cambridge University Press. p. vii. ISBN 9781107434493.Malmstadt, Howard V.; Enke, Christie G.; Crouch, Stanley R. (1994). Making the Right Connections: Microcomputers and Electronic Instrumentation. American Chemical Society. p. 389. ISBN 9780841228610. The relative simplicity and low power requirements of MOSFETs have fostered today's microcomputer revolution."Timeline of Computer History". Computer History Museum. สืบค้นเมื่อ November 24, 2015."Computer Science as a Profession". Computing Sciences Accreditation Board. May 28, 1997. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ June 17, 2008. สืบค้นเมื่อ 23 May 2010.Committee on the Fundamentals of Computer Science: Challenges and Opportunities, National Research Council (2004). . National Academies Press. ISBN 978-0-309-09301-9."CSAB Leading Computer Education". CSAB. August 3, 2011. สืบค้นเมื่อ 19 November 2011."Computer Science as a Profession". Computing Sciences Accreditation Board. May 28, 1997. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ June 17, 2008. สืบค้นเมื่อ 23 May 2010.Denning, Peter J. (2000). "Computer Science: The Discipline" (PDF). Encyclopedia of Computer Science. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ May 25, 2006.Clay Mathematics Institute P = NP เก็บถาวร ตุลาคม 14, 2013 ที่ เวย์แบ็กแมชชีนVan-Nam Huynh; Vladik Kreinovich; Songsak Sriboonchitta; 2012. Uncertainty Analysis in Econometrics with Applications. Springer Science & Business Media. p. 63. ISBN 978-3-642-35443-4.A. Thisted, Ronald (April 7, 1997). "Computer Architecture" (PDF). The University of Chicago.Wescott, Bob (2013). The Every Computer Performance Book, Chapter 3: Useful laws. CreateSpace. ISBN 978-1-4826-5775-3.Lawrence A. Tomei, 2009. Lexicon of Online and Distance Learning. R&L Education. p. 29. ISBN 978-1-60709-285-8.Simon Elias Bibri; 2018. Smart Sustainable Cities of the Future: The Untapped Potential of Big Data Analytics and Context-Aware Computing for Advancing Sustainability. Springer. p. 74. ISBN 978-3-319-73981-6.
Muhammad H. Rashid, 2016. SPICE for Power Electronics and Electric Power. CRC Press. p. 6. ISBN 978-1-4398-6047-2.