Kompüter Elmləri kompüterlərin və hesablama sistemlərinin öyrənilməsini, dizaynını və təhlilini əhatə edən geniş bir sahədir. O, hesablama vasitəsilə mürəkkəb problemləri həll etmək üçün riyaziyyat, mühəndislik və məntiq kimi müxtəlif fənlərdən anlayışları birləşdirir. Bu dərs kompüter elmində əsas sahələri təqdim edir və bu sahədə tətbiq olunan təməl bilikləri təmin edir.
Hesablamanın Əsasları
Kompüter elminin mərkəzində nəyin hesablana biləcəyini və onu necə hesablamaq olar. Kompüterlər məlumatı təmsil etmək və manipulyasiya etmək üçün sıfır (0) və bir (1) birləşməsindən istifadə edərək ikili prinsiplər üzərində işləyirlər. Bu ikili sistem bütün hesablama proseslərinin və verilənlərin təqdimatının əsasını təşkil edir.
Alqoritmlər
Alqoritm çox vaxt problemin həlli və ya hesablamaların aparılması üçün istifadə olunan dəqiq müəyyən edilmiş təlimatların sonlu ardıcıllığıdır. Alqoritmlər siyahıda ən böyük ədədi tapmaq kimi sadə və ya nömrələrin siyahısını artan qaydada çeşidləmək kimi mürəkkəb ola bilər. Məsələn, çeşidləmə üçün ümumi bir alqoritm, siyahıda dəfələrlə addımlayan, bitişik elementləri müqayisə edən və səhv qaydada olduqda onları dəyişdirən Bubble Sort-dur. Siyahı sıralanana qədər bu proses təkrarlanır.
Proqramlaşdırma Dilləri
Proqramlaşdırma dilləri alqoritmləri həyata keçirmək və proqram təminatı yaratmaq üçün istifadə olunan alətlərdir. Onlar mürəkkəblik və məqsəd baxımından fərqlənir, avadanlıq üzərində yaxından nəzarəti təmin edən C kimi aşağı səviyyəli dillərdən, öyrənilməsi və istifadəsi daha asan olan, lakin bir çox aparat detallarını mücərrədləşdirən Python kimi yüksək səviyyəli dillərə qədər.
Məlumat strukturları
Məlumat strukturları məlumatların səmərəli şəkildə əldə edilməsi və dəyişdirilməsi üçün kompüterdə məlumatların təşkili və saxlanması yollarıdır. Nümunələr daxildir: - Massivlər: İndeks və ya açarla müəyyən edilə bilən elementlər toplusu. - Əlaqəli Siyahılar: Hər bir elementin növbətini göstərdiyi elementlər ardıcıllığı. - Ağaclar: Bağlı qovşaqlar dəsti kimi təmsil olunan, kök dəyəri və uşaq alt ağacları olan iyerarxik quruluş.
Proqram təminatının inkişafı konsepsiyası
Proqram təminatının inkişafı proqramların və ya sistem proqramlarının layihələndirilməsini, kodlaşdırılmasını, sınaqdan keçirilməsini və saxlanmasını əhatə edir. O, tələblərin təhlili, dizayn, həyata keçirmə, sınaq, yerləşdirmə və texniki xidmət kimi mərhələləri özündə cəmləşdirən proqram təminatının inkişafının həyat dövrü (SDLC) kimi tanınan bir dövrü izləyir.
Kompüter Memarlığı və Təşkili
Kompüter arxitekturası kompüter sisteminin interfeysinin və funksionallığının spesifikasiyasına aiddir. Kompüter təşkilatı, digər tərəfdən, memarlıq xüsusiyyətlərini həyata keçirən əməliyyat bölmələri və onların qarşılıqlı əlaqələri ilə məşğul olur. Yüksək səviyyədə kompüter sistemi CPU (mərkəzi emal vahidi), yaddaş və I/O (giriş/çıxış) cihazlarına bölünə bilər. CPU öz əməliyyatları üçün registrlərdən istifadə edərək proqramların göstərişlərini yerinə yetirir. Yaddaş CPU üçün məlumatları və təlimatları saxlayır, I/O cihazları isə xarici dünya ilə qarşılıqlı əlaqəni idarə edir.
Əməliyyat sistemləri
Əməliyyat sistemi (ƏS) kompüterin texniki və proqram təminatı resurslarını idarə edir və kompüter proqramları üçün ümumi xidmətlər təqdim edir. Əsas funksiyalara prosesləri, yaddaşı, faylları və giriş/çıxış cihazlarını idarə etmək daxildir. Əməliyyat sistemlərinə misal olaraq Windows, macOS və Linux daxildir. Prosesin planlaşdırılması konsepsiyası ƏS dizaynının mühüm hissəsidir. O, proseslərin paylaşılan resurslara daxil olma sırasını müəyyən etməyi nəzərdə tutur. Ümumi planlaşdırma alqoritmlərinə ilk gələn, ilk xidmət (FCFS), ilk ən qısa iş (SJF) və Round Robin (RR) daxildir.
Verilənlər bazaları
Verilənlər bazası asanlıqla daxil olmaq, idarə etmək və yeniləmək üçün təşkil edilmiş məlumat toplusudur. Verilənlər bazaları iki əsas növə təsnif edilə bilər: - Hər bir sətiri müəyyən edən unikal açarla məlumatları bir və ya bir neçə sütun və sətir cədvəlində təşkil edən əlaqəli verilənlər bazaları. - NoSQL verilənlər bazaları, çox vaxt aydın bir sxem olmadan, paylanmış şəkildə böyük həcmdə məlumatların saxlanması üçün nəzərdə tutulmuşdur. SQL (Structured Query Language) əlaqəli verilənlər bazalarında verilənlərin idarə edilməsi və sorğulanması üçün geniş istifadə olunur.
Şəbəkə və İnternet
Kompüter şəbəkəsi resursları və məlumatları bölüşmək üçün kompüterləri birləşdirməyi nəzərdə tutur. İnternet qlobal ünsiyyətə və məlumat əldə etməyə imkan verən geniş şəbəkələr şəbəkəsidir. Şəbəkələşmədə əsas anlayışlara aşağıdakılar daxildir: - IP ünvanı: Şəbəkə üzərindən ünsiyyət üçün İnternet Protokolundan istifadə edən hər bir cihazı müəyyən edən nöqtələrlə ayrılmış unikal nömrələr sətri. - TCP/IP: İnternetdə şəbəkə cihazlarını birləşdirmək üçün istifadə olunan rabitə protokolları dəsti. TCP/IP verilənlərin necə paketlənməsi, ötürülməsi və qəbul edilməsini müəyyənləşdirir.
Kiber təhlükəsizlik
Kibertəhlükəsizlik kompüter sistemlərini və şəbəkələrini oğurluqdan, zədələnmədən və icazəsiz girişdən qorumaqdan ibarətdir. O, antivirus proqram təminatının quraşdırılmasından təhlükəsiz rabitə üçün mürəkkəb kriptoqrafik sistemlərin tətbiqinə qədər bir sıra təcrübələri əhatə edir. Şifrələmə kibertəhlükəsizliyin kritik aspektidir və məxfi məlumatın təhlükəsiz formata çevrilməsinə imkan verir. Şifrələmə nümunəsi məlumatların təhlükəsiz ötürülməsi üçün bir cüt açardan istifadə edən RSA alqoritmini göstərmək olar. Nəticə olaraq, kompüter elmi müasir həyatın demək olar ki, bütün aspektlərində tətbiqləri olan geniş bir sahədir. Alqoritmlərdən və məlumat strukturlarından proqram təminatının hazırlanmasına və kibertəhlükəsizliyə qədər, kompüter elminin öyrənilməsi ilə inkişaf etdirilən bilik və bacarıqlar mürəkkəb problemlərin həlli və texnologiyanın inkişafı üçün həyati əhəmiyyət kəsb edir.
