معلومات من ذهب حول تخصص الإعلام الآلي informatique

تخصص الإعلام الآلي informatique:

معلومات مهمة توجيهية لطلبة السنة الأُوْلَى ليسانس / أَوْ الأُوْلَى أقسام تحضيرية – تخصص: إعلام آلي

الإعلام الآلي علم يهتم بالمعالجة الأوتوماتيكية للمعلومات، وَهُوَ من العلوم الرائدة فِي العصر الحالي، وَمِنْ أكثر التخصصات المطلوبة. 

فِيمَا يلي المبادئ والعلوم الأساسية الَّتِي يتلقاها الطالب ابتداء فِي السنوات الأُوْلَى مِنْ أَجْلِ الوُلُوج فِي أغمار هَذَا التخصص:

1- الرياضيات: 

تعتبر الرياضيات العلم القاعدي لكثير من العلوم عَلَى غرار الإعلام الآلي، إِذْ إِنَّهُ كَانَ يعتبر سابقا فرعا من فروع الرياضيات. 

لِهَذَا يجد الطالب نفسه فِي بداية التخصص أَمَامَ كم هائل من الرياضيات، وَمِنْ أهَمُ المقاييس الَّتِي يدرسها: التحليل الرياضي (Analyse mathématique) ، الجبر (Algèbre) ، المنطق الرياضي (Logique mathématique) ،الاحتمالات والإحصاء (Probabilités & Statistiques). ولنمثل ببعض الأمثلة للعلاقة بَيْنَ الرياضيات والإعلام الآلي:

– أغلب البرامج الَّتِي يكتبها المهندس يمكن رؤيتها كدالة من الناحية الرياضية (fonction mathématique)، حَيْتُ أن هُنَاكَ نمط برمجة خاص يسمى la programmation fonctionnelle ولغات خاصة بِهِ مثل Lips, OCaml وغيرها، هَذَا النمط يعتبر تطبيقا لمفهوم الدوال فِي الرياضيات.

–  العلاقات (Relations) تعتبر الأساس الَّذِي نَظَّمَتْ عَلَيْهِ “قواعد البيانات (Bases de Données) ، وَالَّتِي هِيَ أساس تنظيم المَعْلُومَات فِي هَذَا الميدان عبر العالم.

– المنطق الرياضي، بفرعيه:  Logique Propositionnelle & Logique des Prédicats ، لَهُ استعمال واسع فِي هَذَا الميدان، فمثلا، يعد الجبر المنطقي (Algèbre de Boole)  تطبيقا مباشرا لـ ‘la logique des propositions’، ولولاه لما وجد الحاسوب أصلا. إضافة إِلَى تطبيقات أُخْرَى كمجال الذكاء الاصطناعي مثلا (Intelligence Artificielle) وغيرها.

– فِي مجال الأمن والحماية، تستعمل الأعداد الأولية (Nombres Premiers) والموافقات (Congruences) فِي عمليات التشفير (Cryptage).

2- الخوارزميات وهياكل البيانات: (Algorithmique et Structures de Données)

الخوارزمية هِيَ مجموعة من الخطوات والتعليمات المتسلسلة الَّتِي تَهْدِفُ إِلَى حل مشكلة مَا، هَذَا المصطلح يوظف فِي كل الميادين والعلوم. تعتبر الخوارزميات (les algorithmes) مِنْ أَهَمِّ المفاهيم الَّتِي يتم التطرق إِلَيْهَا فِي تخصص الإعلام الآلي، حَيْتُ يتدرب الطالب عَلَى حل مختلف المشاكل بِكُلِّ أنواعها، وَذَلِكَ مِنْ خِلَالِ اكتساب نمط تفكير يوصل إِلَى حلول تعتمد عَلَى عدة هياكل مثل بنيات التحكم (Structures de Contrôle) (الشرط، التسلسل، … الخ).

حل أي مشكلة يقوم عَلَى خطوات مرتبة، إِذْ يبدأ من تحليل المشكل (Analyse) وَذَلِكَ باستخراج الأفكار الأساسية وصياغة الحل فِي جمل لغوية، ثُمَّ كتابة الحل فِي مجموعة من الخطوات: خوازرمية (Algorithme)، وَفِي الأَخِير تَطْبِيق الخوارزمية عمليا، وهنا يأتي دور لغات البرمجة  (Langages de Programmation)الَّتِي تترجم إِلَيْهَا الخوارزميات ويتم تنفيذها مِنْ طَرَفِ الحاسوب وفحص الأخطاء إِذَا كَانَت موجودة وتصحيحها.

إِلَى جانب الخوارزميات، يتعلم الطالب المهندس هياكل البيانات (Structures de Données) الَّتِي يتم تخزين المَعْلُومَات فِيهَا أثناء تنفيذ البرنامج، وَهِيَ عَلَى شقين: ساكنة (Statique) : الجداول (Tableaux) ، ومتحركة: Les arbres , les listes

3- هندسة الحاسوب: (Architecture des Ordinateurs)

يعتبر من المقاييس الأساسية فِي علوم الحاسوب، يتم التطرق مِنْ خِلَالِهِ إِلَى المكونات الأساسية للحاسوب، وقبل ذَلِكَ يتعلم الطالب أنظمة التعداد المختلفة (Systèmes de Numération) إِذْ كَمَا هُوَ معلوم فلغة الآلة هِيَ 0 و 1 أي النظام الثنائي (Système Binaire) ، إِلَى جانب أنظمة تعداد أُخْرَى مهمة للآلة كالنظام السداسي عشر (Hexadécimal) الَّذِي يستعمل فِي لغة التجميع (Assembleur). 

إِلَى جانب أنظمة التعداد، هُنَاكَ أنظمة أُخْرَى تعرف كأنظمة ترميز (Codes) أوجدت مِنْ أَجْلِ استعمالات محددة، مثل: IEEE754, Excess 3, BCD ، …

ثُمَّ ينتقل الطالب إِلَى دراسة الجبر المنطقي (Algèbre de Boole) المتمثل فِي مجموعة من الدوال المنطقية (Fonctions Logiques) تطبق عَلَى متغيرات منطقية (Variables Logiques) تكون فِي شكل مجموعة من Bits (كل Bit يأخذ كقيمة إما 0 أَوْ 1)، وَكُل دالة تمثل ببوابة منطقية (Porte Logique)، ثُمَّ يتدرب عَلَى حل مختلف المشاكل باستخدام هَذِهِ الدوال، كإنشاء آلات حاسبة. 

هَذِهِ الدوائر الَّتِي ينشئها تدعى دارات توافقية (Circuits Combinatoires)، يُوَجِّهُ بعضها إِلَى استخدامات محددة، ثُمَّ ينتقل بعدها إِلَى المنطق التعاقبي (Logique Séquentielle) لتظهر وظيفة الذاكرة (mémorisation) الَّتِي تستخدم دوائرها فِي عدة أنواع من ذاكرات الحاسوب (registres, mémoires séquentielles, mémoires associatives, mémoires cache …)

4- الكهرباء والإلكترونيك: (Electricité & Electronique)

تعتبر المكونات الإِِلِكْترُونِيَّة والكهربائية أساس الحاسوب مثل:

الترانزستور (transistor) أساس الذاكرات بشتى أنواعها، المكثفات (Condensateur) لَهَا بعض الاستعمالات مثلا (RAM dynamiques)، يتعلم الطالب أساسيات الكهرباء وطرق تحليل الدارات الكهربائية، وَذَلِكَ مِنْ أَجْلِ فهم طريقة اشتغال مختلف الدارات المكونة للحاسوب.

هَذِهِ أهَمُ المبادئ الَّتِي يتلاقاها الطالب وَالَّتِي تمكنه من الدخول فِي هَذَا التخصص، وبدونها لَا يمكن أن يكون مهندسا فِي الإعلام الآلي وَلَا باحثا.

كتبه الاستاذ: عبد الصمد (طالب بالمدرسة العُلْيَا للاعلام الالي)