Algoritmalar (Algorithms)
Kısıtlanmış veri depolama kapasiteleri ve uzun programlama prosedürleri ilk bilgisayarlardaki algoritmaları kısıtladı. Ancak bu kısıtlamalar elektrik-elektronik mühendisliğinin katkılarıyla ortadan kalkmaya başlayınca algoritmalar daha fazla ve daha karışık yapılara uygulanmaya başlandı. Algoritmik biçimdeki bu işleri ifade etme girişimleri insan beynine yük olmaya başlayınca da daha fazla araştırma algoritmalar ve programlama süreçleri üzerine yöneldi.
Gödel’in eksik teoreminin sonucuyla birlikte matematikçiler ilerleyen teknolojinin yeni ortaya çıkardığı algoritmik süreçle zaten uzun zamandır ilgileniyorlardı. Böylece Bilgisayar Bilimleri olarak bilinen yeni bir disiplin sahneye çıktı.
Bilgisayar bilimleri kendini “algoritmaların bilimi” olarak kurdu. Bilgisayar bilimleri o kadar kapsamlıdır ki; matematikten, mühendislikten, psikolojiden, biyolojiden; işletme yönetimine, dilbilimine kadar geniş bir alanda kullanılır. Aslında Bilgisayar bilimlerinin farklı alanlarında çalışan araştırmacılar Bilgisayar bilimleri için çok farklı tanımlara sahip olabilirler. Mesela Bilgisayar Mimarisi alanında çalışan bir araştırmacı minyatürleştirmeye (miniaturizing) odaklanır ve onun tanımı teknolojinin uygulamaları ve gelişimi üzerine olur. Ancak veri tabanı sistemleri üzerine çalışan bir araştırmacı Bilgisayar bilimini bilgi sistemlerini daha yararlı yapan bir yol olarak görür.
Buna rağmen, bu araştırmacıların tamamı algoritma biliminin yönlerine dahil edilir. Algoritmaların Bilgisayar bilimlerinde oynadığı merkezi role bakmak, ilerideki çalışma sahanızı belirleyecek soruları tanımlamak için yararladır.
Soyutlama (Abstraction)
Şu anda burada kullandığımız bu terim, bir varlığın iç ve dış özelliklerinin arasındaki farka atıfta bulunur. Soyutlama işlemi; bilgisayar, otomotik vitesli araba veya mikrodalga fırın gibi karışık aygıtların detaylarını göz ardı etmemize ve onu sadece kullanmamıza izin verir. Dahası, bu yolla karışık sistemler ilk önce tasarlanır; bilgisayarlar, arabalar ve mikrodalga fırınlar, bileşenlerin her birinin detaylarından belirli bir seviye soyutlanarak inşa edilir.
Soyutlama uygulayarak bunları inşa ve analiz edebiliyor, yönetebiliyoruz. Eğer detaylı bir seviyeden bakılırsa karışık bilgisayar sistemleri son derece bunaltıcı olurdu. Soyutlamanın her bir seviyesinde, iç karışıklığını göz ardı ettiğimiz ve soyutlama araçları olarak adlandırdığımız sistemi bileşenler açısından inceleriz. Bu bizim aynı seviyedeki her bir bileşenin diğer bileşenlerle etkileşimine odaklanmamıza ve bileşenlerin parçalar topluluğu olarak nasıl bütün bir sistemi oluşturduğunu anlamamıza izin verir. Böylece detaylar denizinde kaybolmaktansa elimizdeki işle ilgili sistem parçasına odaklanabiliriz.
Şunu vurgulamalıyız ki, soyutlama sadece bilim ve teknoloji ile sınırlı değildir. Toplumumuzun diğer türlü mümkün olmayacak bir yaşam tarzı yaratmasını sağlayan önemli bir tekniktir. Pek azımız günlük yaşamda bu tekniğin uygulandığını anlıyoruz. Kendi başımıza üretemeyeceğimiz, yapamayacağımız yemekler yiyor, kıyafetler giyiyoruz. Elektriksel cihazları ve iletişim sistemlerini altında yatan nedenleri anlamadan kullanıyoruz. O şeyi yaratan mesleklerinin detaylarını bilmeden onların ürünlerini kullanıyoruz. Her bir yeni ilerlemeyle toplumun çoğunluğu soyutlama araçları sayesinde onu kullanmayı öğrenirken, toplumun küçük bir parçası o alanda uzmanlaşmayı seçer. Bu şekilde toplumun soyutlanmış cihazlar, araçlar, uygulamalar deposu genişler ve toplumun yetenekleri giderek artar.
Yaratıcılık (Creativity)
Bilgisayarlar sadece alışılmış komutları uygulayan karışık makineler olarak görülebilir ancak şimdi doğası gereği yaratıcı bir Bilgisayar bilimleri alanını göreceğiz. Yeni algoritmaları keşfetmek ve uygulamak, dünyayı çevreleyen problemleri çözmek için araçlarımızı doğuştan gelen kullanma arzumuza bağlı olan bir aktivitedir. Bilgisayar bilimleri görsel, dilsel ve müzikal sanat olarak çevremizi kapsayan ifadelerin bir formu değildir, ayrıca bizlere dünyaya yayılan yeni dijital ifadeleri de kazandırır.
Büyük yazılım sistemleri yapmak yemek kitabı tarifini uygulamaktan daha çok yeni bir heykeli hayal etmek gibidir. Onun biçimlerini ve işlevlerini tasavvur etmek dikkatli bir planlama gerektirir. Bileşenlerini üretmek zaman, detaylar dikkat ve pratik beceri gerektirir. Kullanıcıya sunulan en son ürün, programın yaratıcılarının estetik ve anlayışının somutlaşmış halidir.
Veri (data)
Bilgisayarlar ayrılabilir ve sayısallaştırılabilir her türlü bilgiyi kullanmaya uygundur. Algoritmalar baş döndürücü çeşitlilikte yollardan herhangi biriyle, bu dijital olarak sunulmuş bilgileri işleyebilir veya transfer edebilirler. Bu bir ifadeyi diğer ifadeyle, bir bilgisayardan diğerine karıştırma değildir; Bilgisayar algoritmaları örneklere bakmamıza, simülasyon oluşturmamıza ve yeni bilgileri ilişkilendirmemize de olanak verir. Büyük veri kapasiteleri, yüksek hızlı bilgisayar ağları ve güçlü hesaplama araçları bilim ve mühendisliğin birçok diğer disiplininde önderlik ediyor. Karmaşık proteinleri simülasyonlaştırarak yeni bir ilacın etkilerini tahmin etme, kitapları sayısallaştırarak dilin evrimini inceleme veya iç organların iç medikal tarama yapmadan 3D fotoğraflarını oluşturma gibi...
Arzu eden okurlarımız bu konudaki çok daha ayrıntılı bir yazıma buradan ulaşabilirler.
Programlama (Programming)
İnsanın isteklerini çalıştırılabilir bir bilgisayar algoritmasına çevirmek artık “programlama” olarak adlandırılıyor. Bilgisayar bilimleri bilgisayar programlamadan çok daha fazlasını içerir (programlama da dahil.) Çalıştırılabilir algoritmalar tasarlayarak problem çözme yeteneği tüm bilgisayar bilimcilerinde gözlenir, gözlemlenmesi gerekir.
Bilgisayar algoritmaları sadece küçük algoritmik adımları çalıştırmak için yeteneklidir ancak programlama dilleri sayesinde yapılan soyutlamalar çok çok daha fazla karışık problemlerin kodlarla çözümlerini kolaylaştırır.
İnternet (Internet)
İnternet dünyanın çevresindeki bilgisayarları ve elektriksel cihazları birleştirir ve toplumu bilgiyi depolama, getirme ve paylaşma yoluyla derin bir şekilde etkiler. Ticaret, haberler, çevre ve iletişim şimdi bu birbiriyle iletişimde olan küçük ağlara daha fazla bağımlı hale geliyor.
İnternetin erişimi kişisel bilgilerimizin güvenliği ve gizliliği için derin etkilere sahip. Siber dünyada çok fazla tehdit var. Sonuç olarak, kriptoloji ve siber-güvenliğin önemi bu bağlantılar dünyamızda gittikçe artıyor.
Arzu eden okurlarımız kriptoloji hakkındaki daha detaylı yazıma buradan ulaşabilir. 
Bu yazı "Computer Science- An Owerview - J.Glenn Brookshear and Dennis Brylow" adlı kitaptan çevrilmiştir. Kitabın Türkçe çevirisi de mevcuttur, konu hakkında ileri bilgi almak isteyen okurlar kitabı edinebilirler.
