image

الرياضيات وعلوم الكمبيوتر

نبذة عن تخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر:
يعد تخصص الرياضيات من أهم وأفضل التخصصات الموجودة في العالم، وهو تخصص يتبع لكلية العلوم، ويدرس في عدد كبير من الجامعات العالمية، ويحظى هذه التخصص بشعبية كبيرة في العالم، ويسعى عدد كبير من الطلاب لدراسته.
ويعرف الرياضيات بأنه علم المفاهيم المجردة والمصطلحات التي تدل على الكم والعدد، ويدل هذا العلم على كمية المعدود والمقدار القابل للزيادة والنقصان.

ما هو تخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر:
قد تم تعريف علم الرياضيات من قبل عدد من العلماء بأنه علم القياس، ويعد الرياضيات لغة العلوم، ولقد كان لهذا التخصص دورا كبيرا في التطور والتقدم الذي شهده العالم.
ويعد علم الرياضيات من العلوم القديمة والتي عرفتها الحضارات القديمة، ولقد قدمت الحضارة اليونانية العديد من علماء الرياضيات، والذين قدموا عددا كبيرا من بينهم فيثاغورث، طاليس، وإقليدس، وأرخميدس.
ولقد تطورت علم الرياضيات في السنوات التالية، ولقد ساهمت الحضارة العربية في تطوير هذا العلم بشكل كبير من خلال مجموعة العلماء الكبار ومن أبرز علماء الرياضيات العرب الخوارزمي

تاريخ تخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر:
كانت أول أداة معروفة للاستخدام في الحساب هي العداد ، الذي تم تطويره في الفترة ما بين 2700 و 2300 قبل الميلاد في سومر. يتكون العداد السومريون من جدول من الأعمدة المتتالية التي حددت الترتيب المتتالي لحجم نظام الأعداد الستين. كان أسلوب استخدامها الأصلي من خلال خطوط مرسومة بالرمل بالحصى. لا يزال يتم استخدام العدادات ذات التصميم الأكثر حداثة كأدوات حساب اليوم ، مثل العداد الصيني.
في القرن الخامس قبل الميلاد في الهند القديمة ، صاغ النحوي باشيني قواعد اللغة السنسكريتية في 3959 قاعدة معروفة باسم Ashtadhyayi والتي كانت شديدة التنظيم والتقنية. استخدم بانيني metarules والتحويلات والعودية.
يُعتقد أن آلية Antikythera هي جهاز كمبيوتر تناظري ميكانيكي مبكر ، وقد تم تصميمها لحساب المواقع الفلكية. تم اكتشافه في عام 1901 في حطام Antikythera قبالة جزيرة Antikythera اليونانية ، بين Kythera وكريت ، ويرجع تاريخه إلى حوالي 100 قبل الميلاد.
ظهرت أجهزة الكمبيوتر الميكانيكية التناظرية مرة أخرى بعد ألف عام في العالم الإسلامي في العصور الوسطى ، وتم تطويرها من قبل علماء الفلك المسلمين ، مثل الإسطرلاب الميكانيكي الموجه لأبي ريحان البيروني ، والإسطرلاب لجابر بن أفلح. كما أحرز تقدمًا مهمًا في علم التشفير ، مثل تطوير تحليل الشفرات وتحليل التردد بواسطة Alkindus ، كما اخترع المهندسون المسلمون الآلات القابلة للبرمجة ، مثل عازف الفلوت الأوتوماتيكي من قبل الأخوين بني موسى ، وآلات الجزري القابلة للبرمجة على شكل إنسان وساعة القلعة. الذي يعتبر أول كمبيوتر تناظري قابل للبرمجة. ظهرت المصنوعات التكنولوجية ذات التعقيد المماثل في أوروبا في القرن الرابع عشر ، مع الساعات الفلكية الميكانيكية.
عندما اكتشف جون نابير اللوغاريتمات لأغراض حسابية في أوائل القرن السابع عشر ، أعقب ذلك فترة من التقدم الكبير من قبل المخترعين والعلماء في صنع أدوات الحساب. في عام 1623 ، صمم فيلهلم شيكارد آلة حسابية ، لكنه تخلى عن المشروع ، عندما دمر حريق في النموذج الأولي الذي بدأ بناؤه عام 1624. حوالي عام 1640 ، قام عالم الرياضيات الفرنسي بليز باسكال ببناء جهاز إضافة ميكانيكي يعتمد على التصميم الموصوف بواسطة عالم الرياضيات اليوناني بطل الإسكندرية. ثم في عام 1672 اخترع جوتفريد فيلهلم ليبنيز Stepped Reckoner الذي أكمله في 1694.
في عام 1837 ، وصف تشارلز باباج لأول مرة محركه التحليلي الذي تم قبوله كأول تصميم لجهاز كمبيوتر حديث. كان للمحرك التحليلي ذاكرة قابلة للتوسيع ، ووحدة حسابية ، وقدرات معالجة منطقية قادرة على تفسير لغة برمجة بحلقات وتفريع شرطي. على الرغم من أن التصميم لم يتم بناؤه مطلقًا ، فقد تمت دراسته على نطاق واسع ومن المفهوم أنه مكافئ لـ Turing. كان من الممكن أن تكون سعة ذاكرة المحرك التحليلي أقل من 1 كيلو بايت من الذاكرة وسرعة ساعة أقل من 10 هرتز.
كان التقدم الكبير في الرياضيات ونظرية الإلكترونيات مطلوبًا قبل أن يتم تصميم أجهزة الكمبيوتر الحديثة الأولى.

أهمية دراسة تخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر:

 يرغب العديد من الطلاب في دراسة تخصص الرياضيات، ولكي يكون الطالب قادرا على دراسة هذا التخصص يجب عليه أن يحصل على شهادة الثانوية العامة الفرع العلمي بمعدل جيد.ومن ثم يجب على الطالب أن يدرس مرحلة البكالوريوس لمدة أربع سنوات يحصل في نهايتها على شهادة البكالوريوس في الرياضيات.
وخلال سنين الدراسة يتلقى الطالب عددا كبيرا من العلوم والمقررات التي تساعده على فهم هذا التخصص والتعمق به بشكل أكبر.
وفي حال أراد الطالب أن يكمل الدراسة الجامعية في تخصص الرياضيات ويدرس الماجستير في الرياضيات فيجب أن يحقق معدلا جيدا في مرحلة الماجستير، ومن ثم يجب أن يدرس الماجستير لمدة ثلاث سنوات يتعمق خلالها بدراسة الرياضيات وفي النهاية يجب أن يقدم الطالب رسالة ماجستير في الرياضيات.
أما في حال رغب الطالب بدراسة الدكتوراه في الرياضيات فيجب أن يحصل على شهادة الماجستير، ومن يجب أن يدرس الدكتوراه لمدة خمس سنوات.
للرياضيات أهمية كبيرة وتكمن أهميتها في مجموعة من الأمور ومن أهم هذه الأمور أن الرياضيات تعلم النظام والدقة وذلك لأنها تلزم الشخص بالتزام قواعد معينة حتى يصل إلى نتائج صحيحة.
تلعب الرياضيات دورا كبيرا في تقدم العلوم المختلفة، فهي من الأمور الأساسية التي تدخل في كل علم من العلوم.
تلعب الرياضيات دورا كبيرا في التجارة والبيع والشراء، حيث أن الحسابات من أهم عناصر هذه العلمية.
وللرياضيات دور كبير في علم الحاسوب، وذلك لأنها تساهم في تكوين المصفوفات. بالإضافة إلى ذلك فإن للرياضيات دورا كبيرا في حساب المسافات والأطوال والمقادير وغير ذلك.
كما أن هناك علاقة وثيقة بين الرياضيات وعلوم الهندسة، حيث ساهمت الرياضيات في تقدم مختلف أنواع الهندسات. تعل الرياضيات على تنشيط العقل، كما تزيد من ذكاء الشخص، فهي تقوم برياضة للعقل من خلال التفكير في حل المسائل والتمارين المعقدة والصعبة. كما تساهم الرياضيات في اتباع الأساليب العلمية في التفكير.

تطبيقات تخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر: 
الرياضيات البحتة: تعد الرياضيات البحتة من أهم مجالات علم الرياضيات، وتهتم بتقسيم علم الرياضيات إلى عدد من الفروع بحسب موضوع الدراسة الرئيسي. أسس الرياضيات وفلسفتها: ويمكن تقسيم الرياضيات إلى الرياضيات الحسابية والرياضيات الهندسية، والتحليل والجبر. الرياضيات التطبيقية: ومن خلال هذا الفرع يتم تدريس الوسائل والطرق الرياضية التي تستخدم في مجالات متعددة كالهندسة والأعمال، والعلوم والصناعة. وهكذا نرى أن لتخصص الرياضيات دورا كبيرا في تطور باقي العلوم، ولا غنى لأي علم عن الرياضيات، وفي الختام نرجو أن نكون وفقنا في تقديم معلومتا مميزة وضحنا من خلالها كل المعلومات المتعلقة بتخصص الرياضيات.

المواد الدراسية لتخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر:
يدرس طالب الرياضيات خلال سنين الدراسة عددا كبيرا من المقررات التي تساعده على إتقان هذا التخصص والإلمام بكافة تفاصيله، ومن أبرز المقررات التي يدرسها طالب تخصص الرياضيات الهندسة التحليلية، الرياضات التطبيقية، الرياضيات المالية. كما يدرس الطالب مقررات أخرى من بينها نظرية القياس، التحليل العددي، مواضيع في الجبر، الهندسة الإقليدية وغير الإقليدية، تاريخ الرياضيات. بالإضافة إلى ذلك فإن الطالب يدرس مقررات عديدة من بينها التفاضل والتكامل، الإحصاء الرياضي، أسس الرياضيات. ومن بين المقررات التي يدرسها طالب تخصص الرياضيات الجبر المجرد، نظرية الاحتمالات، المعادلات التفاضلية، التحليل العددي، ميكانيكا الموانع.

مجالات العمل لتخصص الرياضيات وعلوم الكمبيوتر:
يعد تخصص الرياضيات من التخصصات المهمة والتي توفر للطلاب عدد كبيرا من الفرص للعمل، حيث تتعدد المجالات التي من الممكن أن يعمل فيها خريج تخصص الرياضيات ومن بين أبرز هذه المجالات التدريس، حيث يستطيع خريج تخصص الرياضيات العمل في المدارس والكليات، كما يستطيع أن يعمل كمدرس خصوصي لمادة الرياضيات، ويستطيع الطالب أن يعمل خريج تخصص الرياضيات كمدرس خصوصي لهذه المادة. ومن المجالات التي من الممكن أن يعمل فيها خريج تخصص الرياضيات الوظائف الفنية، كما من الممكن أن يعمل في مؤسسات الخدمات المالية. ويستطيع خريج تخصص الرياضيات أن يعمل كمحاسب مالي في عدد كبير من الشركات، كما يستطيع خريج هذا التخصص أن يعمل في مجال المؤسسات البحثية والفيزيائية والإحصائية.