کامپیوتر ساینس یا علوم کامپیوتر را می‌توان پایه یا سنگ‌بنایی برای تمامی حوزه‌های کامپیوتری و رایانشی دانست که زیرشاخه‌های گوناگون و متنوعی از جمله هوش مصنوعی، ماشین‌لرنینگ، پردازش زبان طبیعی، شبکه‌های رایانه‌ای، سیستم عامل‌ها، سیستم‌های رایانشی و همچنین عامل‌های انسانی را در بر می‌گیرد. در این مطلب از مجله فرادرس قصد داریم تا به زبانی ساده و تا حد ممکن به‌طور کامل به شما بگوییم که کمپیوتر ساینس چیست و جنبه‌های گوناگون آن از مهارت‌های لازم و حوزه‌های رایج گرفته تا فرصت‌های شغلی، رشته دانشگاهی CS، آینده و ترندهای آن را شرح دهیم.

در این نوشتار، نخست به ارائه تعریفی از کامپیوتر ساینس می‌پردازیم و سپس به شما می‌گوییم که چگونه می‌توانید مهارت‌های لازم برای این حوزه را با فیلم‌های آموزش فراردس بیاموزید. پس از آن، مهارت‌های لازم برای پیشرفت در این حوزه را نام برده‌ایم و فرق CS با فناوری اطلاعات را نیز بیان کرده‌ایم. تاپیک‌های رایج در کامپیوتر ساینس، فرصت‌های شغلی موجود برای متخصصان این حوزه نیز جزو دیگر مواردی هستند که مورد بررسی قرار می‌دهیم. با توجه به اینکه آشنایی با پیشرفت‌ها و نوآوری‌های کامپیوتر ساینس به شما کمک می‌کنند تا دانسته‌های خود را در جهت صحیح افزایش دهید، حوزه‌های قابل بررسی برای پیشرفت بیشتر و ترند‌های آن نیز گفته شده‌اند.

کمپیوتر ساینس چیست؟

به زبان ساده، کامپیوتر ساینس یعنی مطالعه و بررسی این موضوع که کامپیوترها و برنامه‌ها چگونه کار می‌کنند.

به‌طور دقیق‌تر، کامپیوتر ساینس، حوزه‌ای است که به پژوهش و بررسی سیستم‌های رایانشی یا محاسباتی و کامپیوترها می‌پردازد. علوم کامپیوتر، دامنه گسترده‌ای از عناصر گوناگون، از الگوریتم‌های مورد استفاده برای توسعه نرم‌افزارها گرفته تا نحوه ارتباط این اپلیکیشن‌ها با سخت‌افزار و همچنین، بررسی نحوه طراحی و ساخت بهینه برنامه‌ها را پوشش می‌دهد.

کامپیوتر ساینس را همچنین می‌توان حوزه‌ای دانست که به مطالعه کامپیوترها، الگوریتم‌ها و داده‌ها می‌پردازد. در این حوزه، هم به لحاظ تئوری و هم به لحاظ عملی با مواردی مانند اینکه کامپیوترها به چه صورتی داده‌ها و اطلاعات را پردازش می‌کنند و مؤلفه‌‌هایی مانند برنامه‌نویسی، توسعه نرم‌افزار و تحلیل سیستم‌های رایانشی آشنا خواهید شد.

متخصص کمپیوتر ساینس چه کاری انجام می‌دهد؟

کامپیوتر ساینتیست‌ها یا همان کارشناسان علوم کامپیوتر به‌طور معمول از مواردی که در ادامه فهرست کرده‌ایم کمک می‌گیرند تا فرایند‌های کامپیوتری را بررسی کنند و سیستم‌ها و اپلیکیشن‌های جدیدی را بسازند.

کامپیوتینگ در کمپیوتر ساینس چیست؟

به‌طور کلی، همه فعالیت‌هایی که به‌طور معمول مشغول آن هستیم و کارهایی که انجام می‌دهیم مؤلفه‌ای به‌نام «کامپیوتینگ» (رایانش | Computing) را در خود دارند. حوزه‌هایی مانند علوم، مهندسی، کسب و کار، آموزش و همچنین سرگرمی، پیشرفت و نوآوری‌های خود را مدیون کمپیوتینگ هستند. افزون بر این، برای حل انواع گوناگونی از چالش‌ها و مسائل پیچیده نیز می‌توان تأثیر گذاری این مؤلفه را با راهکارهایی که ارائه می‌دهد، مشاهده کرد.

وظایف رایج متخصص کمپیوتر ساینس چیست؟

این دسته از متخصصان می‌توانند در حوزه‌‌های گوناگون کامپیوتر ساینس فعالیت داشته باشند و در این صورت وظیفه‌های زیر را بر عهده دارند.

• طراحی الگوریتم‌ها
• کدنویسی و برنامه‌نویسی
• تحلیل داده‌ها
• پیدا کردن راهکارهایی برای حل مسائل پیچیده
• و غیره

علاوه بر موارد اشاره شده، با سایر متخصصان و کارشناسان نیز در راستای تولید راهکار‌های نرم‌افزاری مفید و جدید تلاش می‌کنند. در ادامه برخی کارهایی را فهرست کرده‌ایم که متخصصان کامپیوتر ساینس بر اساس حوزه کاری خود می‌توانند انجام دهند.

• ساخت برنامه‌‌ و اپلیکیشن از طریق نوشتن، تحلیل، بررسی و بهبود کدهای آن
• یافتن مشکلات شبکه و سیستم‌های کامپیوتری فعلی و تشخیص و رفع ایرادهای آن
• تحقیق و بررسی نیازها برای تولید اپلیکیشن‌ها و نرم‌افزارهای جدید
• طراحی و ارائه راهکارهای امن برای مدیریت و ذخیره‌سازی داده‌ها
• طراحی و ساخت الگوریتم و فلوچارت برای پاسخ‌گویی به نیازمندی‌های رایانشی یا محسباتی
• تدوین گزارش‌های فنی و مستندات برای اهداف گوناگون نظیر آموزش و ارجاع دادن به آن‌ها
• همکاری و مشارکت با سایر کارشناسان و تیم‌هایی متشکل از طراحان، مهندسان، تحلیل‌گران و مدیران محصول
• پیاده‌سازی و ارتقا و پشتیبانی شبکه‌ها و سیستم‌های کامپیوتری موجود
• تحلیل و بررسی داده‌های آزمایشی، شبیه‌سازی، مدل‌ها و پروتوتایپ‌ها با هدف بهینه‌سازی طرح نهایی
• تحویل نتایج و ارائه پیشنهادات به مدیران و سایر افراد ذیفنعان

کاربردهای کمپیوتر ساینس چیست؟

اکنون می‌دانید اصطلاح «CS» یا همان علوم کامپیوتر که به آن در گویش‌هایی «کمپیوتر ساینس» هم می‌گویند، حوزه‌های متعدد و گوناگونی از جمله جنبه‌های مختلف نرم‌افزاری و سخت‌افزاری سیستم‌ها را در بر می‌گيرد. به بیان ساده، شما در حال حاضر با هر نوع فناوری که سر و کار داشته باشید می‌توانید رد پای کامپیوتر ساینس را نیز در آن ببینید. از گوشی‌های موبایل هوشمند که به وسیله‌ای همه‌گیر تبدیل شده‌اند تا کنسول‌های بازی، خودروها، دستگاه‌های ATM و غیره، همه جا می‌توانید نشانه‌ای از این مفهوم مشاهده کنید.

در حوزه کامپیوتر ساینس با مؤلفه‌های گوناگونی افزون بر توانایی کدنویسی و برنامه‌نویسی نیز رو به رو خواهید شد. کارشناسان کمپیوتر ساینتس به‌طور معمول، موارد دیگری همچون طراحی، ساخت و بررسی نرم‌افزارها و سخت‌هایی را نیز بر عهده خواهند داشت که قرار است مسائل مختلفی را در زمینه‌های متنوعی از علوم، صنایع و کسب و کارها حل کنند. همچنین، نباید از وجود مؤلفه بسیار مهمی مانند انسان و جایگاه آن در کامپیوتر ساینس غافل شد. به این دلیل که کامپیوتر‌ها برای ارائه خدماتی به انسان‌ها و حل مسائل و مشکلاتی برای آن‌ها به کار می‌روند تا زندگی بهتری داشته باشند.

در ادامه، تنها برخی از کاربردهای واقعی کمپیوتر سایتس در حوزه‌های گوناگون را نام برده‌ایم.

• پزشکی و حوزه بهداشت و درمان: بهبود تشخیص ناهنجاری‌ها با تصویربرداری پزشکی، سوابق الکترونیکی سلامت و غیره
• یادگیری ماشین: ابزاهای هوش مصنوعی، سیستم‌های تشخیص گفتار، سیستم‌های توصیه‌گر، اتومبیل‌های خودران و غیره
• امورمالی: معاملات خودکار، رمزارزها، تشخیص تقلب و غیره
• شبکه‌های اجتماعی: تحولات صورت گرفته در نحوه تعاملات افراد با برنامه‌های شبکه اجتماعی نظیر فیسبوک
• و بسیاری کاربرد دیگر در حوزه‌های گوناگون

یادگیری کمپیوتر ساینس با فرادرس چگونه است؟

شاید برای شما هم این سوال به وجود آمده باشد که ورود به دنیای کامپیوتر ساینس تا چه اندازه می‌تواند دشوار باشد. در پاسخ باید بگوییم، با اینکه مانند هر حوزه دیگری، CS نیز می‌تواند چالش‌های خود را به‌خصوص در ابتدای کار داشته باشد اما با هدف‌گذاری، تلاش و استفاده از منابع صحیح می‌توانید چالش‌های آن از جمله آشنایی با مفاهیم و اصطلاحات بسیار زیاد، یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی و غیره را به‌خوبی پشت سر بگذارید. برای این منظور، شیوه‌های گوناگونی همچون تحصیل در مقاطع مختلف دانشگاهی کامپیوتر ساینس، دوره‌های آنلاین و دریافت گواهینامه‌ها، بوت‌کمپ‌ها و تجربه عملی برای یادگیری مهارت‌های CS پیش روی شما قرار دارند.

علاوه بر این، شما می‌توانید از مجموعه فیلم‌های آموزش علوم کامپیوتر، از دروس دانشگاهی تا کاربردی از فرادرس استفاده کنید که فیلم‌های آموزشی متعدد و ارزشمندی را در اختیار شما قرار می‌دهد. این فیلم‌های آموزشی توسط اساتید با تجربه و با کیفیتی بالا تهیه شده‌اند و می‌توانند شما را در این مسیر یاری دهند.

برای آشنایی بیشتر با این مجموعه، عناوین برخی از فیلم‌های آموزشی موجود در آن را در ادامه فهرست کرده‌ایم.

رشته کمپیوتر ساینس چیست؟

یکی از راه‌های ورود به دنیای کامپیوتر ساینس، تحصیلات آکادمیک است که دانشگاه و مراکز آموزشی کشور، این رشته را در مقطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری ارائه می‌دهند.

در یکی از مطالب پیشین مجله فرادرس، رشته علوم کامپیوتر و جنبه‌‌های گوناگون آن شامل معرفی گرایش‌ها، حقوق و درآمد و بازار کار را توضیح دادیم که مطالعه آن می‌تواند اطلاعات بسیار مفیدی را در این رابطه در اختیار شما قرار دهد.

• همچنین، برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد می‌توانید فیلم معرفی رشته علوم کامپیوتر، دانشگاه، بازار کار، ادامه تحصیل و مهاجرت از فرادرس را به‌طور رایگان تماشا کنید که لینک آن را نیز در ادامه آورده‌ایم.

گرایش های دانشگاهی رشته کمپیوتر ساینس چیست؟

با توجه به دفترچه انتخاب رشته آزمون ورودی مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته علوم کامپیوتر در سال ۱۴۰۳ شمسی، دانشگاه‌های سراسری (روزانه، شبانه، مجازی و پردیس خودگران) و موسسات غیرانتفاعی در گرایش‌های زیر پذیرش داشته‌اند.

• علوم کامپیوتر یا کامپیوتر ساینس
• محاسبات علمی
• الگوریتم و نظریه محاسبه
• نظریه سیستم‌ها
• محاسبات نرم و هوش مصنوعی
• داده‌کاوی
• علوم تصمیم و دانش
• بیوانفورماتیک
• علم داده‌ها یا دیتا ساینس

آیا داشتن مدرک کامپیوتر ساینس برای فعالیت در این حوزه الزامی است؟

به‌طور کوتاه می‌توان گفت «خیر». با این حال، تحصیل در رشته کامپیوتر ساینس، کسب مدارک در مقاطع مختلف آن به‌منظور ارائه به کارفرمایان، بیان‌گر این است که شما دوره‌ها و درس‌های مشخصی را گذرانده‌اید و مفاهیم مرتبط با آن را فرا گرفته‌اید، ضمن اینکه پشتکار و نظم شما در گذراندن یک مقطع تحصیلی را نیز نشان می‌دهد.

در صورتی‌که مسیر غیر آکادمیک را برای ورود به دنیای کامپیوتر ساینس، پیدا کردن شغل و فعالیت در آن را انتخاب کرده‌اید می‌بایست مهارت‌های لازم برای کامپیوتر ساینس را به روش‌های دیگر مانند فیلم‌های آموزشی فرادرس، دوره‌های آنلاین، کلاس‌های حضوری و غیره یاد بگیرید.

مهارت های لازم برای موفقیت در کمپیوتر ساینس چیست؟

مهارت‌های ضروری که یک فرد برای فعالیت در دنیای کامپیوتر ساینس می‌بایست کسب کند را می‌توان به «مهارت‌های فنی» و «مهارت‌های تحلیلی» تقسیم کرد که در کنار هم می‌توانند به شما کمک کنند تا راهکارهایی را برای حل مسائل پیچیده ارائه دهید. این مهارت‌ها می‌توانند موارد پایه‌ای مانند برنامه‌نویسی تا موارد تخصصی‌تر همچون توسعه سیستم‌ها و راهکارهای هوش مصنوعی را در بر بگیرند.

در ادامه، مهارت‌های فنی که یک کامپیوتر ساینتیست برای حل مسائل باید داشته باشد را بیشتر توضیح داده‌ایم.

ریاضیات

مباحث و مفاهیم مربوط به ریاض و آمار مورد نیاز برای این حوزه شامل موارد زیر است.

• حساب دیفرانسیل و انتگرال
• جبر خطی
• ریاضیات گسسته یا ساختمان گسسته
• آمار و احتمال

برای یادگیری این مباحث می‌توانید از فیلم‌های آموزشی فرادرس استفاده کنید به‌طور مثال، می‌توانید فیلم آموزش جبر خطی، جامع و با مفاهیم کلیدی از فرادرس را مشاهده کنید که لینک آن را در ادامه آورده‌ایم.

علاوه بر این‌ها،‌ مباحثی مانند نظریه کدگذاری و نظریه بازی‌ها نیز به عنوان پایه‌ای برای مباحث کامپیوتر ساینس مورد بررسی قرار می‌گیرند.

زبان های برنامه نویسی

این مهارت بیان‌گر این است که کامپیوتر ساینتیست می‌تواند با زبان‌های برنامه‌نویسی رایج همچون پایتون، جاوا، سی‌پلاس‌پلاس و جاوا اسکریپت، برنامه‌نویسی و همچنین، مفاهیم و کدهای برنامه را به خوبی درک کند.

این حوزه همچنین به بررسی جنبه‌های گوناگون زبان‌های برنامه‌نویسی برای ساخت اپلیکیشن‌ها شامل آشنایی با سینتکس زبان، «معناشناسی» (Semantics) و اینکه کد‌های زبان چه معنا و مفهومی دارند و چه کاری انجام می‌دهند و همچنین «عمل شناسی» (Pragmatics) برای نوشتن بهتر برنامه‌ها، می‌پردازد.

کدام زبان برنامه نویسی را یاد بگیریم؟

انتخاب زبان مناسب برای یادگیری و داشتن توانایی کدنویسی و تسلط بر زبان‌ها و ابزارهای برنامه‌نویسی علاوه بر فراهم کردن امکان طراحی الگوریتم، به شما کمک می‌کنند تا اپلیکیشن‌هایی را بسازید که می‌توانند نیازهای موجود را رفع کنند.

برخی از زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب و رایج را در ادامه معرفی کرده‌ایم.

• جاوا: در صورتی‌که قصد توسعه نرم‌افزارهای قدرتمند سازمانی را داشته باشید زبان Java گزینه مناسبی برای شما خواهد بود.
• پایتون: اگر به دنبال زبانی همه‌فن‌حریف هستید که علاوه بر سادگی و همه‌منظوره بودن بتواند نیازهای شما را در توسعه وب، برنامه‌نویسی الگوریتم‌های ماشین‌لرنینگ و تحلیل داده‌ها پاسخ‌گو باشد، یادگیری پایتون را به شما توصیه می‌کنیم.
• ‎C++‎: این زبان را برای توسعه نرم‌افزار‌های سیستمی و همچنین اپلیکیشن‌هایی می‌توانید استفاده کنید که باید کارایی بالا داشته باشند. ویژگی‌های این زبان باعث شده است تا استفاده از آن برای برنامه‌نویسی سیستمی بسیار متداول باشد.
• جاوا اسکریپت: این زبان محبوب کاربرد گسترده‌ای در برنامه‌نویسی وب و به‌خصوص ایجاد رابط‌های کابردی تعاملی و جذاب دارد.
• سی‌شارپ: C#‎ خصوصیاتی دارد که باعث شده تا برای برنامه‌نویسی کامپوننت-محور و مبتنی بر کلاس‌ها مناسب باشد.
• سوئیفت: Swift را می‌توان زبان رایگان و اختصاصی اپل معرفی کرد که علاوه بر اپن‌سورس بودن، همه منظوره نیز هست و ویژگی‌هایی برای مدیریت راحت‌تر باگ‌ها ارائه می‌دهد. بنابراین به کمک این زبان می‌توانید اپلیکیشن‌هایی را برای دستگاه‌های اپل توسعه دهید.

طراحی الگوریتم و ساختمان داده

ساختمان داده‌ها و طراحی الگوریتم جزو مباحث مهم در کامپیوتر ساینس به‌شمار می‌رود و به طراحی و بررسی الگوریتم‌ها و ساختمان داده‌های مرتبط اشاره دارد.

آشنایی با الگوریتم‌هایی نظیر مرتب‌سازی، جست و جو، گراف‌ها و ساختمان داده‌هایی مانند آرایه، لیست پیوندی، درخت اهمیت زیادی برای متخصصان کامپیوتر ساینس دارد و به آن‌ها امکان می‌دهد تا بازدهی اپلیکیشن‌های خود را بهبود دهند.

تحلیل داده

افراد با داشتن مهارت تحلیل داده می‌توانند با بهره‌مندی از روش‌های آماری و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، دیتاست‌های بزرگ را تحلیل کند و اطلاعات ارزشمند و بینش‌های مفیدی را از آن‌ها بیرون بکشد. سپس، این بینش‌ها می‌توانند برای مقاصد خاصی مانند تصمیم‌گیری آگاهانه کسب و کارها مورد استفاده قرار گیرند.

پایگاه داده

برای اینکه بتوانید داده‌های حجیم را به خوبی مدیریت کنید لازم است با مدیریت پایگاه‌های داده آشنا باشید. علاوه بر این، یادگیری SQL به‌عنوان یک زبان پرس و جو و همچنین اصول طراحی پایگاه داده به شما کمک می‌کند تا اپلیکیشن‌های قدرتمند و مقیاس‌پذیری را توسعه دهید که از داده‌ها برای رفع نیازهای برنامه استفاده می‌کنند.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

این مهارت، به توانایی ساخت الگوریتم‌ها و سیستم‌های هوشمندی اشاره دارد که می‌توانند برخی کارها را همانند انسان‌ها انجام دهند.

رایانش ابری

این مهارت بیان‌گر این است که فرد باید توانایی کار با پلتفرم‌ها و محیط‌هایی همچون AWS یا مایکروسافت آژور را داشته باشد تا از این طریق بتواند زیرساخت‌های فناوری اطلاعات شرکت یا سازمان مورد نظر را توسعه دهد و مدیریت کند.

داده کاوی و بازیابی اطلاعات

در این شاخه با الگوریتم‌هایی رو به رو هستیم که اطلاعات موجود در دیتابیس‌ها و اسناد را با اهداف گوناگون جست و جو و پردازش می‌کنند.

معماری کامپیوتر

در این حوزه به مواردی همچون ساختار و عملکرد کامپیوترها یعنی نحوه کار کامپیوتر‌ها و مؤلفه‌های موجود در آن پرداخته می‌شود.

ساخت اپلیکیشن

این مهارت به توانایی طراحی و ساخت اپلیکیشن‌هایی اشاره داد که می‌توانند برای حل مسائلی مشخص یا انجام کاری خاص مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این اپلیکیشن‌ها به‌طور معمول می‌تواند نیازهای یک شرکت یا سازمان را بر آورده کند.

سیستم عامل ها

سیستم عامل‌ها یا نرم‌افزارهایی که برای مدیریت سخت‌افزار کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرند و امکان بهره‌مندی از خدمات گوناگون را برای نرم‌افزارها فراهم می‌کنند در این شاخه بررسی می‌شوند. این حوزه مفاهیم مهم و پایه‌ای مانند مدیریت حافظه، مدیریت فرایند‌ و فایل‌سیستم‌ها را در بر می‌گیرد که با تسلط بر آن‌ها می‌توانید اپلیکیشن‌هایی را طراحی و ایجاد کنید که با سخت‌افزار سیستم به خوبی هماهنگ باشند.

امنیت سایبری

این مهارت به کامپیوتر ساینتیست امکان می‌دهد تا بتواند راهکارهایی را برای محافظت از شبکه‌های رایانه‌ای و داده‌ها در مقابل حملات و تهدیدات ارائه دهد و پروتکل‌های مربوطه را به همین منظور به‌کار گیرد.

کامپایلرها

کامپایلرها، ابزارهایی هستند که برنامه‌های نوشته شده به زبان‌های سطح بالا را به زبان ماشین تبدیل می‌کنند. این حوزه به طراحی و ساخت کامپایلرها می‌پردازد.

نظریه زبان ها

این مهارت، بررسی مفاهیمی مانند نظریه اتوماتا، نظریه محاسبه‌پذیری و نظریه پیچیدگی محاسباتی را شامل می‌شود که در واقع به نوعی مفاهیم ریاضی مربوط به محاسبات یا رایانش به‌شمار می‌روند.

شبکه کامپیوتری

این موضوع به مواردی مانند پروتکل‌ها، طراحی، اجرا و مدیریت شبکه‌ها و سیستم‌های کامپیوتری می‌پردازد که کامپیوترها از طریق آن می‌توانند با هم ارتباط برقرار کنند و تعامل داشته باشند. ضمن اینکه توانایی استفاده مشترک از منابع را نیز پیدا می‌کنند.

گرافیک و Vision

کارهایی مانند ساخت و تغیر محتوای بصری با پردازش‌های کامپیوتری، در این حوزه انجام می‌شود.

مهارت های نرم لازم برای متخصصان کمپیوتر ساینس چیست؟

افزون بر مهارت‌های فنی و تخصصی، مهارت‌های نرم مانند هوش هیجانی بالا و توانمندی‌‌های ارتباطی با افراد گوناگون، مدیران و مشتریان نیز در این رشته اهمیت زیادی دارد.

با در نظر گرفتن این مورد که شما به عنوان متخصص کامپیوتر ساینس، با پروژه‌های بزرگ و کوچکی سر و کار خواهید داشت که ممکن است پیچیدگی زیادی نیز داشته باشند، لازم است مهارت‌های ضروری دیگری نظیر آنچه در ادامه فهرست شده را داشته باشید.

• توانایی برقراری ارتباط مؤثر و داشتن مهارت‌های بین‌فردی برای مشارکت و همکاری در تیم‌ها
• قابلیت حل مسئله و ارائه راهکاری برای حل مسائل پیچیده
• تفکر انتقادی
• خلاقیت و نگرش نوآورانه
• توانایی پژوهش
• توانایی نگارش فنی
• مدیریت پروژه
• دقت و توجه به جزئیات
• طراحی و هنر
• تفکر منطقی و تحلیلی
• توانایی یادگیری مستمر و به‌روز ماندن با جدیدترین فناوری‌ها و ترندها

داشتن این مهارت‌ها باعث می‌شود تا پروژه‌های گوناگون این حوزه را به‌خوبی پیش ببرید. البته لازم است اشاره کنیم که به دلیل گستردگی حوزه کامپیوتر ساینس، به عنوان کارشناس این حوزه نیازی نیست تا به دنبال کسب تمامی این مهارت‌ها باشید. بلکه با توجه به شاخه‌ای که به آن علاقه‌مند هستید، می‌توانید مهارت‌های لازم را بیاموزید.

برای آشنایی و یادگیری هر یک از این مهارت‌ها می‌توانید فیلم‌های آموزشی متعدد و ارزشمندی را در فرادرس پیدا کنید. به دست آوردن این مهارت‌ها، افزون بر اینکه پایه فنی و تخصصی لازم برای حوزه کامپیوتر ساینس را در شما ایجاد می‌کنند، می‌تواند راهی باشند که از طریق آن‌ها به‌سمت افزایش تخصص خود در حوزه‌های پیشرفته‌تر حرکت کنید و فرصت‌های شغلی مدیریتی را نیز در حوزه‌های مرتبط کسب کنید.

فرق آی تی با کمپیوتر ساینس چیست؟

فناوری اطلاعات یا IT یکی از رشته‌ها و حوزه‌هایی است که تا حد زیادی با کامپیوتر ساینس در ارتباط است. در این قسمت قصد داریم به شما توضیح دهیم که تفاوت فناوری اطلاعات با کمپیوتر ساینس چیست.

کامپیوتر ساینس بیشتر به فرایند توسعه نرم‌افزارها و تست عملکرد سیستم‌های نرم‌افزاری می‌پردازد و کارشناسان این حوزه با موارد زیر سر و کار دارند.

• مدل‌های ریاضیاتی
• امنیت و تحلیل داده‌
• طراحی الگوریتم‌ها
• نظریه محاسبات

این دسته از افراد در واقع، اصول و قواعد رایانشی و محاسباتی مورد استفاده در توسعه نرم‌افزارها را مشخص می‌کنند.

در طرف دیگر، فناوری اطلاعات یا IT را داریم که اقدامات فهرست شده در ادامه را در رابطه با سیستم‌های اطلاعاتی و کامپیوترها انجام می‌دهند.

• توسعه
• پیاده‌سازی
• پشتیبانی
• مدیریت

کارشناسان این حوزه با مواردی مانند سخت‌افزارها شامل پردازنده‌ها، هارددیسک و RAM و همچنین نرم‌افزارهایی شامل سیستم عامل‌ها، مرورگرهای وب و اپلیکیشن‌های موبایل سر و کار دارند و به‌طور کلی به دنبال این هستند که سیستم‌ها، کامپیوترها و شبکه‌های رایانه‌ای به خوبی به تمامی کاربران سرویس دهند.

موضوعات رایج در کمپیوتر ساینس چیست؟

پیش از اینکه به معرفی عناوین شغلی این حوزه بپردازیم خوب است بدانید که مهم‌ترین حوزه‌ها و موضوعات مطالعاتی و مورد بحث در کمپیوتر ساینس چیست. در ادامه برخی از این حوزه‌ها را فهرست کرده‌ایم.

رمزنگاری و بلاکچین

افراد این حوزه که مهارت‌های مربوطه را دارند می‌توانند با بهره‌مندی از فناوری بلاک‌چین و قواعد موجود برای رمزنگاری، اپلیکیشن‌های امن و «توزیع شده‌ای» (Decentralised) را توسعه دهند.

حفظ حریم شخصی و امنیت سیستم ها

در این حوزه، مواردی مانند حفظ حریم شخصی افراد و جلوگیری از دسترسی به سیستم‌ها و داده‌های آن توسط افراد غیر مجاز مورد توجه قرار می‌گیرد.

تعامل انسان با کامپیوتر و مصورسازی اطلاعات

در این حوزه به مواردی مانند ارتباط و تعامل انسان‌ها با کامپیوتر و همچنین نحوه طراحی رابط‌های کاربری ساده و بهینه پرداخته می‌شود.

رباتیکز

در این شاخه، عوامل گوناگونی از حوزه‌های مختلف دست در دست هم می‌دهند و ربات‌هایی را طراحی، ایجاد و برنامه‌‌ریزی می‌کنند که قابلیت انجام کارهای گوناگون را داشته باشند.

سیستم‌های توزیع شده، موازی و هم زمان

در این شاخه به سیستم‌هایی پرداخته می‌شود که محاسبات متعدد را به‌طور هم‌زمان یا به شیوه‌ای توزیع‌شده در کامپیوترهای گوناگون اجرا می‌کنند.

فرصت های شغلی کمپیوتر ساینس چیست؟

با توجه به اینکه پیدا کردن شغل مناسب و کسب درآمد در حوزه‌ای که در آن تخصص داریم، عامل بسیار مهمی محسوب می‌شود، در اینجا می‌خواهیم نگاهی به فرصت‌های شغلی کامپیوتر ساینس داشته باشیم.

با در نظر گرفتن این موضوع که در دنیای کنونی بسیاری از حوزه‌ها به سیستم‌های رایانشی و کامپیوتر‌ها وابسته شده‌اند می‌توان گفت که مشاغل این حوزه از میزان درآمد بالایی برخوردار هستند و علاوه بر این، کارکنان شاغل در این حوزه نیز رضایت شغلی بالایی دارند. همچنین می‌توان اشاره کرد که بیشتر افرادی که در حوزه کامپیوتر ساینس به عنوان متخصص مشغول به فعالیت هستند دست کم مدرک کارشناسی کامپیوتر ساینس یا سایر رشته‌‌های مرتبط با آن را دارند.

عناوین شغلی موجود در حوزه کمپیوتر ساینس چیست؟

برخی از موقعیت‌های شغلی که شما به عنوان یک کامپیوتر ساینتیست می‌توانید در آن مشغول به کار شوید را معرفی کنیم.

• برنامه‌نویس کامپیوتر
• کارشناس آی‌تی
• دانشمند داده
• کارشناس بهینه‌‌سازی وب‌سایت‌ها و وب‌اپلیکیشن‌ها
• تحلیل‌گر سیستم
• مدیر پایگاه داده
• توسعه‌دهنده یا برنامه‌نویس وب
• کارشناس تضمین کیفیت
• تحلیل‌گر هوش تجاری یا BI
• مهندسی سیستم
• مدیر محصول
• مهندس نرم‌افزار
• مهندس سخت‌افزار
• توسعه‌دهنده یا برنامه‌نویس فرانت‌اند اپلیکشین‌ها
• توسعه‌دهنده بک‌اند اپلیکشین‌ها
• برنامه‌نویس فول‌استک
• برنامه‌نویس موبایل
• مدیر شبکه رایانه‌ای
• تحلیل‌گر امنیت سیستم‌ها
• برنامه‌نویس بازی‌های کامپیوتری
• مدیر ارشد IT یا CIO
• کارشناس فناوری اطلاعات سلامت

در ادامه برخی مشاغل را معرفی می‌کنیم که به عنوان کارشناس کامپیوتر ساینس می‌توانید به آن‌ها ورود کنید و بازار کار خوبی نیز در ایران برای آن‌ها وجود دارد.

شغل برنامه نویس فرانت اند در کمپیوتر ساینس چیست؟

یک کارشناس کامپیوتر ساینس که حرفه برنامه‌نویسی و توسعه فرانت‌اند را در پیش گرفته است، رابط کاربری یا UI وب‌اپلیکیشن‌ها یا وب‌سایت‌ها را توسعه می‌دهد. یعنی همان مؤلفه‌هایی از وب‌سایت که کاربر می‌بیند و با آن تعامل دارد. این دسته از افراد در تلاش هستند تا ظاهر برنامه علاوه بر کاربردی و جذاب بودن، سرعت مناسبی داشته باشد، در عین حال که کاربر نیز می‌تواند به راحتی با آن تعامل داشته باشد. برنامه‌نویسان فرانت‌اند با طراحان و سایر کارشناسان حوزه‌های دیگر در راستای حل مسائل و ارتقا محصول فعالیت می‌کنند.

شغل برنامه نویس بک اند در کمپیوتر ساینس چیست؟

کامپیوتر ساینتیست‌هایی که راه برنامه‌نویس بک‌اند را انتخاب می‌کنند، در طرف مقابل برنامه‌نویسان فرانت‌اند قرار دارند و مؤلفه‌های پشت صحنه وب‌اپلیکیشن‌ها یعنی آن مؤلفه‌هایی که از دید کاربران پنهان است را شکل می‌دهند. این دسته از کارشناسان با انجام وظایفی مانند کدنویسی سمت سرور، ساخت API-ها، به‌کار گرفتن تدابیر امنیتی برای حفاظت از اپلیکیشن‌ها، نگهداری و ارتقا سرورها و غیره سرو کار دارند. منظور از اسکریپت‌های سرور، برنامه‌هایی است که روی سرور اجرا می‌شوند تا سرور بتواند پاسخ مناسبی را در ازای درخواست کاربر ارائه دهد. API-ها نیز برنامه‌هایی هستند که امکان تعامل و برقراری ارتباط ۲ اپلیکیشن با هم را فراهم می‌کنند.

شغل برنامه نویس فول استک در کمپیوتر ساینس چیست؟

اگر کارشناس کامپیوتر ساینس برنامه‌نویسی تمامی جنبه‌های اپلیکیشن از جمله بخش‌های فرانت‌اند و بک‌اند را انجام دهد در آن صورت به آن برنامه‌نویس فول‌استک می‌گویند.

• برای اینکه در مورد برنامه‌نویس فول‌استک بیشتر بدانید می‌توانید فیلم آموزش آشنایی با شغل فول‌استک، توسعه‌دهنده فرانت و بک‌اند، وظایف، فرصت‌ها و بازار کار از فرادرس را مشاهده کنید که لینک آن را در ادامه آورده‌ایم.

شغل دیتا ساینتیست در کمپیوتر ساینس چیست؟

با افزایش محبوبت روزافزون وب‌اپلیکشین‌ها و وب‌سایت‌ها و رایج شدن به‌کارگیری آن‌ها، حجم داده‌های کسب و کارها نیز بیشتر شده است. سازمان‌ها، با تحلیل این داده‌های خام می‌توانند نکات و اطلاعات بسیار سودمند و ارزشمندی را از آن‌ها بیرون بکشند.

دانشمندان داده کارهایی مانند موارد زیر را در این رابطه انجام می‌دهند.

• داده‌هایی که به آن‌ها اشاره کردیم را تحلیل می‌کنند و آن را به خوبی می‌فهمند.
• مدل‌ها و الگوریتم‌هایی را طراحی و روی داده‌ها اجرا می‌کنند تا ترندها و الگوهای موجود در آن‌ها را بیایند.
• از امکاناتی که ابزارهای مخصوص برای کار با داده‌ها ارائه می‌دهند، بهره‌مند می‌شوند.
• پیش‌بینی‌هایی را از طریق الگوهای به دست آمده انجام می‌دهند.
• نتایج کارهای خود را با سایر ذینفعان و همکاران خود در میان می‌گذارند.

شغل امنیت کامپیوتری در کمپیوتر ساینس چیست؟

امنیت سایبری یکی از شاخه‌ها و مشاغل بسیار پر اهمیت و در حال رشد در کامپیوتر ساینس است. با در نظر گرفتن میزان حملات سایبری که صورت می‌گیرد می‌توان متوجه این اهمیت شد.

برخی از فرصت‌هایی که در این زمینه می‌توانید در اختیار داشته باشید را در ادامه فهرست کرده‌ایم.

• تحلیل‌گر امنیت سایبری
• مدیر امنیت سایبری
• تحلیلگر رخدادها یا حملات امنیتی

کارآفرینی در کمپیوتر ساینس چیست؟

کارآفرینی و ایجاد کسب و کار خود به جای کار کردن برای دیگران، انتخاب دیگری است که کارشناسان کامپیوتر ساینس می‌توانند پیش روی خود داشته باشند. بنابراین اگر فکر یا ایده‌ای ناب برای راه‌اندازی یک اپلیکیشن یا راهکاری برای مسائل موجود دارید در این صورت می‌توانید کارآفرینی کنید. این مسیر برای افرادی که انگیزه و خلاقیت کافی را دارند می‌تواند شغل هیجان‌انگیزی باشد. از میان شرکت‌های بزرگ کامپیوتری که اکنون در سراسر جهان مشاهده می‌کنید، برخی کار خود را با چندین کارمند شروع و در راستای حل مسائل موجود در این گونه حوزه‌ها تلاش کردند.

در صورتی‌که کامپیوتر ساینس را به‌عنوان مسیر شغلی خود انتخاب کرده‌اید باید بدانید که آینده شغلی امیدوار کننده‌ای دارد و تقاضا برای متخصصانی که با ترند‌های این حوزه از جمله یادگیری ماشین، علوم داده و رایانش ابری آشنایی دارند بسیار بالا است.

آینده کمپیوتر ساینس چگونه است؟

دنیای فناوری با سرعت باورنکردنی به پیش می‌تازد و در این میان، پیشرفت‌های هیجان‌انگیزی را در آینده کامپیوتر ساینس می‌توان شاهد بود. در این بخش می‌خواهیم چند مورد از ترند‌های کنونی کامپیوتر ساینس را بررسی کنیم.

هوش مصنوعی

یکی از مهم‌ترین ترند‌هایی که در حوزه کامپیوتر ساینس شاهد هستیم، فناوری هوش مصنوعی است. فناوری AI در کمپویتر ساینس کاربرد‌های زیادی دارد که در ادامه برخی را فهرست کرده‌ایم.

• بازشناسی تصاویر
• رباتیکز
• کد خودتغییردهنده
• و غیره

در صنایع گوناگون و متنوعی نظیر بهداشت و درمان، امور مالی، امنیت سایبری، بازاریابی و بسیاری صنایع دیگر می‌توان از هوش مصنوعی برای بهبود کارها و فرایند‌های گوناگون بهره‌مند شد. سیستم‌ها و اپلیکشین‌های هوش مصنوعی این توانایی را دارند که دیتاست‌های بزرگ و حجیم از داده‌های گوناگون کسب و کارها را به‌منظور بیرون کشیدن الگو‌های مخفی در آن‌ها، تحلیل کنند. سپس، کسب و کارها با هدف اتخاذ تصمیم‌های بهتر و ساده‌سازی فرایند‌های کاری خود می‌توانند از نتایج این تحلیل‌ها استفاده کنند تا تخمین و پیش‌بینی‌هایی را انجام دهند.

• قابلیت‌‌های هوش مصنوعی در شبیه‌سازی باعث می‌شود تا در موارد گوناگونی همچون ایجاد طرح‌ها، ساختار و برنامه‌ها در حوزه مهندسی مؤثر واقع شود و همچنین بتواند با آموختن از داده‌های پیشین و بهبود دانش خود نتایج را تخمین بزند و مشکلات احتمالی را شناسایی کنند.
• در حوزه بهداشت و درمان نیز می‌توان شاهد تأثیر شفگت‌انگیز هوش مصنوعی بود. نمونه‌ای از آن اقدامات تشخیصی از طریق بازشناسی تصاویر است که در راستای تشخیص به‌موقع بیماری‌ها می‌تواند سودمند باشد.

همان‌طور که اشاره کردیم، کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع گوناگون مشهود است و تأثیر آن را نیز در این‌گونه صنایع می‌توان مشاهده کرد. در همین راستا،‌ تقاضا برای کارشناسان این حوزه نیز که توانایی طراحی و ساخت و پشتیبانی از سیستم‌های هوش مصنوعی را داشته باشند نیز افزایش پیدا می‌کند. همچنین، انتظار می‌رود که رفته‌رفته هوش مصنوعی به یکی از مها‌رت‌های ضروری برای مشاغل گوناگون تبدیل شود. ضمن اینکه نیاز به عناوین شغلی مانند کارشناس ماشین‌لرنینگ، دیتا ساینتیست و پژوهشگر این فناوری نیز بیشتر خواهد شد.

امنیت سایبری و حفظ حریم شخصی اطلاعات

منظور از امنیت سایبری در کامپیوتر ساینس این است که با استفاده از راهکارهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری و توسعه سیستم‌های امن، از شبکه‌ها و سیستم‌های کامپیوتری محافظت کنیم تا از حملات مخرب در امان بمانند. این کار به‌طور معمول وظیفه مهندسان امنیت اطلاعات یا مهندسان کمپیوتر است.

نفوذ فناوری در زندگی ما باعث شده است تا موضوع امنیت سایبری بسیار مورد توجه قرار گیرد و در صنعت کامپیوتر ساینس به یکی از مباحث مهم و ترند تبدیل شود. افراد مسئول این کار به‌طور معمول سیستم‌ها را بررسی کرده و نقاظ ضعف آن‌ها را شناسایی می‌کنند تا با ارائه و تست راهکارهای مناسب، امنیت آن‌ها را در مقابل حملات سایبری افزایش دهند. در عصر حاضر که با پیشرفت سریع فناوری رو به رو هستیم، امنیت سایبری را می‌توان مؤلفه بسیار مهمی در کامپیوتر ساینس دانست که می‌تواند از سیستم‌ها و اطلاعات در برابر نفوذ و حملات احتمالی محافظت کند.

واقعیت گسترده یا XR

موضوع «واقعیت گسترده» (Extended Reality) در کامپیوتر ساینس که به اختصار به آن XR هم گفته می‌شود، یکی از جالب‌ترین موضوعاتی است که رشد زیادی را در سال‌های اخیر تجربه کرده است. XR در واقع یک نام کلی است که برای مجموعه فناوری‌هایی مانند موارد زیر در نظر گرفته شده است.

• «واقعیت مجازی» (Virtual Reality | VR)
• «واقعیت افزوده» (Augmented Reality | AR)
• «واقعیت ترکیبی» (Mixed Reality | MR)

هر یک از فناوری‌ها باعث می‌شوند تا تلفیقی از تجربه‌‌های ناب فیزیکی و مجازی را داشته باشید. از موقعیت‌های شغلی این حوزه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• توسعه‌دهنده XR
• کارشناس پشتیبانی و نگهداری AR یا VR
• متخصص گیم‌پلی XR

فناوری واقعیت مجازی در کامپیوتر ساینس به زبان ساده، محیطی مجازی و سه‌بعدی را در اختیار کابران قرار می‌دهد و زمینه تعامل آن‌ها با هم در این محیط را فراهم می‌کند. این فناوری در صنعت سرگرمی بسیار محبوب است و از آن برای ساخت بازی‌های کامپیوتری استفاده می‌کنند. اما کاربرد آن تنها به همین زمینه محدود نمی‌شود و در صنایع دیگری همچون بهداشت و درمان، آموزش و بازاریابی و غیره نیز از آن بهره می‌برند.

واقعیت افزوده نیز به‌عنوان یک فناوری دیگر، مؤلفه‌های مجازی همچون عکس‌ها، ویدیوها و مدل‌های سه‌بعدی را با دنیای واقعی کاربر تلفیق می‌کند و تجربه‌ای جذاب را برای او رقم می‌زند. AR می‌تواند در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار گیرد و در انجام برخی کارها تحول ایجاد کند. در ادامه، مثال‌های از این فناوری را فهرست کرده‌ایم.

• استفاده از این فناوری در طراحی داخلی و مدل‌سازی باعث می‌شود تا بتوان خروجی و طرح نهایی پروژه را از این طریق به تصویر کشید.
• مورد دیگر استفاده از آن در آموزش‌های پزشکی است. به‌گونه‌ای که دانشجویان این حوزه می‌توانند آناتومی را به کمک هدست‌های مخصوص این فناوری یاد بگیرند.

واقعیت ترکیبی یا MR، ویژگی‌های AR و VR را با هم تلفیق می‌کند و از طریق آن می‌توانیم اشیای فیزیکی و دیجیتالی را در محیطی مشترک و در کنار هم داشته باشیم. از کاربردهای این فناوری نیز می‌توان صنایعی مانند طراحی و تولید را مثال زد. به‌طور مثال، می‌توان به کمک آن پروتوتایپ‌های محصول مورد نظر را در محیط مجازی فراهم شده، ساخت و برررسی‌های لازم را روی آن‌ها انجام داد. علاوه بر این، در مواردی که نیاز است تا برخی از افراد را آموزش دهیم، می‌توان از این محیط استفاده کرد و از امنیت بیشتر آن نسبت به محیط‌های واقعی و همچنین تحت کنترل بودن آن بهره‌مند شد.

اتوماسیون فرایندهای رباتیک

«خودکارسازی فرایندهای رباتیک» (Robotic Process Automation | RPA) در کامپیوتر ساینس که آن را با نام رباتیک نرم‌افزاری نیز می‌شناسند به کسب و کارها کمک می‌کند تا با بهره‌مندی از فناوری‌های هوشمند خودکارسازی، کارها و وظایف تکراری خود را تسهیل کرده و به شکل بهتری انجام دهند. کسب و کارها و سازمان‌ها می‌توانند از RPA در قالب بات‌ها و ربات‌های نرم‌افزاری به منظور بهبود راندمان عملیاتی، کاهش هزینه‌ها و افزایش بازدهی کلی خود بهره‌مند شوند. استفاده از مزیت‌‌های این فناوری رفته‌رفته در صنایع گوناگون افزایش پیدا می‌کند و از نمونه کاربردهای کنونی RPA می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• پردازش خودکار فیش‌های حقوقی
• اتوماسیون مرکز تماس
• دیتا اینتری
• خدمات مشتریان
• مدیریت فاکتورها
• مدریت زنجیره تأمین
• تراکنش‌های مالی

همچنین، ترکیب RPA با سایر ترندهای کامپیوتر ساینس نظیر هوش مصنوعی و ماشین‌لرنینگ، باعث می‌شود تا شاهد توانمندی‌های بیشتری از آن باشیم.

ادامه یادگیری کمپیوتر ساینس با فرادرس

تا این قسمت از مطلب، یاد گرفتید که کمپیوتر ساینس چیست، چه مفاهیمی دارد و مهارت‌های کاربردی آن چه هستند. اکنون برای اینکه بتوانید یادگیری خود را با موضوعات پیشرفته‌تر ادامه دهید، برخی از فیلم‌های آموزش فرادرس را در ادامه به شما معرفی می‌کنیم.

جمع‌بندی

فناوری با سرعت بسیار زیادی در حال رشد است و در این مسیر، فرصت‌ها و چالش‌های گوناگونی را به ما عرضه می‌کند. در این مطلب از مجله فرادرس به زبان ساده به شما گفتیم که کمپیوتر ساینس چیست و کارشناسان این حوزه چه کاری انجام می‌دهند. در رابطه با راه‌های ورود به دنیای کامپیوتر ساینس از جمله تحصیل در رشته دانشگاهی آن صحبت کردیم و مهارت‌های ضروری آن را برای افرادی که می‌خواهند از راه‌های دیگر وارد این حوزه شوند، معرفی کردیم.

برای موفقیت در حوزه کامپیوتر ساینس لازم است تا مفاهیم پایه، مهارت‌های تخصصی و همچنین مهارت‌های نرم معرفی شده را به خوبی فرا بگیرید. همچنین، به دلیل ماهیت در حال تغییر آن می‌بایست انعطاف‌پذیری مناسبی از خود نشان دهید و به عنوان یک کامپیوتر ساینتیست خود را با پیشرفت‌ها و تخصص‌های جدید آن وفق دهید.

CS دارای کاربردهای فراوانی در حوزه‌های گوناگون همچون پزشکی، امور مالی، مهندسی، امنیت سایبری و غیره است که به برخی از آن‌ها اشاره کردیم. این رشته همچنین، آینده شغلی امیدوارکننده‌ای دارد و می‌توانید در شغل‌های متعددی که برای کارشناسان کامپیوتر ساینس وجود دارد، مشغول به کار شوید. ترندها و آینده CS را نیز بررسی کردیم تا دید بازتری به دنیای پیش روی این حوزه داشته باشید و آینده شغلی خوبی برای خود رقم بزنید.