يُشارك المهندسون المختصون في تخصص هندسة الحاسوب في العديد من جوانب الأجهزة والبرمجيات في مجال الحوسبة، بدءً من تصميم وحدات التحكم الدقيقة الفردية والمعالجات الدقيقة والحواسيب الشخصية والحواسيب الفائقة إلى تصميم الدوائر الكهربائية.
هذا المجال من الهندسة لا يركز فقط على كيفية عمل أنظمة الحاسب نَفسها، ولكن أيضًا كيفية دمجها والتعامل معها بشكلٍ أوسع.
ما هي هندسة الحاسوب
هندسة الحاسوب هي فرع من الهندسة، حيثُ تجمع بين مجالاتٍ متعددة من علم الحاسوب وهندسة الإلكترونيات المطلوبة لتطوير أجهزة وبرمجيات الحاسوب.
عادةً ما يكون لدى مهندسي الحاسب تدريبٌ في هندسة الإلكترونيات (أو هندسة الكهربائيات) وتصميم البرمجيات وتكامل البرمجيات والأجهزة، بدلًا من هندسة البرمجيات أو الهندسة الكهربائية فقط.
تغطي هندسة الحاسوب مجالات الشبكات والاتصالات والروبوتات والذكاء الصنعي إضافة إلى الصناعات التطبيقية التي يندرج ضمنها التصنيع، الفضاء، البصريات، السيارات والحوسبة الشخصية.
إيجابيات دراسة تخصص هندسة الحاسوب
- توفر شركات كثيرة في مجال الحاسوب.
- زيادة الطلب على التخصص في الدول المتقدّمة.
- وجود نقابة لخريجي التخصص.
- مساعدة الأقارب والأصدقاء في إصلاح الأعطال التي تتعرَّض لها أجهزتهم.
سلبيات دراسة تخصص هندسة الحاسوب
- صعوبة التخصص نوعًا ما.
- شدة التنافس بين طلبة التخصص.
- الدراسة لسنوات كثيرة والحاجة إلى التعلُّم بشكل مستمر.
- يُمكن اعتباره من أحد التخصصات التي تتحدَّى العقل.
محتوى دراسة تخصص هندسة الحاسوب
- الإحصاء.
- المنطق الرقمي
- تكامل وتفاضل.
- نظم التشغيل
- لغة التجميع والمعالجة الرقمية.
- تراكيب البيانات.
- تصميم أنظمة المعالج الدقيق.
- حل المشاكل البرمجة
- مختبر الفيزياء العامة.
- البرمجة الشيئية.
- الأنظمة المضمنة.
- مختبر الأنظمة المضمنة.
- كهرومغناطيسية.
- مواد مختارة من هندسة الحاسب.
- القياسات والأجهزة.
- الخوارزميات.
- هندسة الوسائل المتعددة.
- الذكاء الصنعي.
- قواعد البيانات.
- شروط دراسة هندسة الحاسوب
- الحد الأدنى لمعدل الثانوية العامة هو 80%.
- الالتحاق بالمسار العلمي أو الصناعي في الثانوية العامة.
- مستوى جيد في اللغة الإنجليزية
- مستوى جيد في الرياضيات، والتكنولوجيا، والهندسة.
- أن تغطي المهارات العملية ومهارات تقنية عالية والمهارات الحاسوبية.
تخصصات هندسة الحاسوب
هناك العديد من المجالات المتخصصة في مجال هندسة الحاسب.
الترميز، التشفير، وحماية المعلومات
يعمل مهندسو الحاسب في الترميز، والتشفير، وحماية المعلومات لتطوير أساليب جديدة في حماية المعلومات المختلفة، مثل الصور الرقمية والموسيقى، والتجزئة، وانتهاك حقوق النشر وغيرها من أشكال العبث. تشمل الأمثلة عليها العمل على الاتصالات اللاسلكية، وأنظمة الهوائيات المتعددة، والإرسال البصري، والعلامة المائية الرقمية.
الاتصالات والشبكات اللاسلكية
هي التي تركز على الاتصالات والشبكات اللاسلكية، وتقدم العمل في أنظمة وشبكات الاتصالات (وخاصة الشبكات اللاسلكية)، والتشكيل والتحكم في الأخطاء، ونظرية المعلومات. ويعتبر تصميم الشبكة عالي السرعة، وإلغاء التداخل والتشكيل، وتصميم وتحليل النظام تحمل الأخطاء، ومخططات التخزين والنقل جزءًا من هذا التخصص.
المحولات وأنظمة التشغيل
هذا التخصص يركز على تصميم المحولات وأنظمة التشغيل والتطوير. يقوم المهندسون في هذا المجال بتطوير بنية نظام تشغيل جديدة، وتقنيات تحليل البرامج، وتقنيات جديدة لضمان الجودة. تتضمن أمثلة العمل في هذا المجال على تطوير خوارزمية تحويل الكود في وقت ما بعد الارتباط وتطوير نظام التشغيل الجديد.
علوم وهندسة الحاسوب
علوم وهندسة الحاسوب هي نظام جديد نسبيًا. وفقاً لمركز سلون كيرر للحجر، الأفراد العاملين في هذا المجال، “يتم تطبيق الأساليب الحسابية على صياغة وحل المشكلات الرياضية المعقدة في الهندسة والعلوم الفيزيائية والاجتماعية. ومن الأمثلة على ذلك تصميم الطائرات، ومعالجة البلازما لخصائص النانومتر في رقائق أشباه الموصلات، تصميم الدوائر VLSI، أنظمة الكشف عن الرادار، النقل الأيوني من خلال القنوات البيولوجية، وأكثر من ذلك بكثير”.
شبكات الحاسب
في هذا التخصص، يقوم المهندسون ببناء بيئات متكاملة للحوسبة والاتصالات والوصول إلى المعلومات. ومن الأمثلة على ذلك الشبكات اللاسلكية ذات القنوات المشتركة، وإدارة الموارد التكيفية في مختلف الأنظمة، وتحسين جودة الخدمة في البيئات المتنقلة وATM. وتشمل بعض الأمثلة الأخرى العمل على أنظمة الشبكات اللاسلكية وأنظمة إيثرنت السلكية السريعة.
أنظمة الكمبيوتر
يعمل المهندسون العاملون في أنظمة الحاسوب على مشاريع بحثية تسمح بأنظمة حاسوب موثوقة وآمنة وعالية الأداء. يتم تضمين مشاريع مثل تصميم معالجات متعددة مؤشرات الترابط والمعالجة المتوازية في هذا المجال. وتشمل الأمثلة الأخرى للعمل في هذا المجال تطوير نظريات وخوارزميات وغيرها من الأدوات الجديدة التي تضيف الأداء إلى أنظمة الحاسوب.
تتضمن بنية الحاسوب تصميم وحدة المعالجة المركزية وتخطيط التسلسل الهرمي لذاكرة التخزين المؤقت وتنظيم الذاكرة وموازنة الحمل.
الرؤية الحاسوبية والروبوتية
في هذا التخصص، يركز مهندسو الحاسوب على تطوير تقنية الاستشعار البصري لإحساس البيئة، وتمثيل البيئة، والتلاعب بالبيئة. ثم يتم تنفيذ المعلومات المجمعة التي تم جمعها لتنفيذ مجموعة متنوعة من المهام. وتشمل هذه النماذج، النمذجة البشرية المحسنة، واتصال الصور، والواجهات بين الإنسان والحاسوب، وكذلك الأجهزة مثل الكاميرات ذات الأغراض الخاصة مع أجهزة استشعار الرؤية المتعددة.
الأنظمة المدمجة
أمثلة على الأجهزة التي تستخدم أنظمة مضمنة , يقوم الأفراد الذين يعملون في هذا المجال بتصميم تقنية لتحسين سرعة وموثوقية وأداء الأنظمة. تم العثور على أنظمة مدمجة في العديد من الأجهزة من راديو FM صغير.
وفقًا لمركز سلون كورنرستون الوظيفي، فإن التطورات المستمرة في الأنظمة المدمجة تشمل “السيارات الآلية والمعدات اللازمة لإجراء عمليات البحث والإنقاذ، وأنظمة النقل الآلي، والتنسيق بين الإنسان والروبوت لإصلاح المعدات في الفضاء”.
اعتبارًا من عام 2018، تم دمج الحاسوب وتشمل تخصصات هندسة الحاسوب تصميم منظومة على رقاقة، والهندسة المعمارية للحوسبة الحافة وإنترنت الأشياء.
الدوائر المتكاملة
يتطلب هذا التخصص في هندسة الحاسوب معرفة كافية بالالكترونيات والأنظمة الكهربائية. يعمل المهندسون العاملون في هذا المجال على تعزيز السرعة والاعتمادية وكفاءة الطاقة في الجيل الجديد من الدوائر المتكاملة (VLSI) المتكاملة والأنظمة الدقيقة. مثال على هذا التخصص هو العمل المنجز للحد من استهلاك الطاقة لخوارزميات وهندسة VLSI
معالجة الإشارة والصورة والكلام
يقوم مهندسو الحاسوب في هذا المجال بإدخال تحسينات على التفاعل بين الإنسان والحاسوب، بما في ذلك التعرف على الكلام والتوليف، والتصوير الطبي والعلمي، أو أنظمة الاتصالات. وتشمل الأعمال الأخرى في هذا المجال تطوير الرؤية الحاسوبية مثل التعرف على ملامح الوجه البشرية.
وظائف ومجالات عمل هندسة الحاسوب
هناك العديد من الوظائف التي يستطيع خريجو تخصص هندسة الكمبيوتر والحاسوب من شغلها، هذه أمثلة منها:
- مطور البرامج والتطبيقات
- تصميم ألعاب الكمبيوتر.
- الدعم الفني.
- إدارة المشاريع المتعلقة بتقانة المعلومات.
- الذكاء الصنعي (أي تطوير أجهزة الحاسبالتي تحاكي التفكير البشري)
- تصميم الرقائق الدقيقة والدوائر الحاسوبية الجديدة، والمكونات الإلكترونية الأخرى.
- تصميم وتطوير نظم الشبكات والبرمجيات .
- تصميم وتطوير الأنظمة الآلية مثل المستخدمة في الإنتاج الصناعي
- إدارة وتطوير نظم المعلومات التي تدعم الشركات والأعمال التجارية.
- تطوير تقنية النانو (أي دمج علوم الحاسوب مع الهندسة الميكانيكية والكهربائية وعلوم المواد والأحياء والفيزياء التطبيقية)
- مطور أمن الشبكات والمعلومات
- تطوير الحوسبة المتعلقة بتوفير للطاقة
- تطوير انترنت الأشياء
مجالات هندسة الحاسوب للماجستير
- هندسة الحاسوب
- الأتمتة الصناعية
- هندسة الشبكات
- هندسة الاتصالات
- ادارة المشاريع الهندسية
- هندسة الالكترونيات
- هندسة و أمن شبكات الحاسوب
- النظم المضمنة
- ادارة المشاريع
- هندسة نظم المؤسسات
- نظم المعلومات الحاسوبية
- هندسة البرمجيات
- الاحصاء التطبيقي
- علم الحاسوب
- الجرائم الالكترونية
- أنظمة المعلومات الجغرافية
- نظم معلومات الأعمال
- التكنولوجيا البيئية
- المناهج و التدريس
- تكنولوجيا التعليم
- الهندسة الصناعية / ادارة
- علم البيانات
- ريادة الأعمال
- الإستشعار عن بعد
- ذكاء الشبكة
- المحاسبة
- تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في التربية
- علم المكتبات و المعلومات
- ادارة الأزمات و الكوارث
- الهندسة الصناعية / ادارة
- الحكومة الالكترونية
- ادارة الطاقة
- هندسة الصيانة
- إدارة الجودة
- الأعمال و التسويق
ماهو الفرق بين هندسة الحاسوب وهندسة البرمجيات وعلوم الحاسب
هندسة الحاسوب Computer Engineering: يركز هذا التخصص على الأشياء المحسوسة والمادية في الكمبيوتر وكيف يتم الربط فيما بينها برمجياً.
علوم الحاسب Computer Science: تركز بشكل أساسي على أنظمة الحاسوب وطريقة عملها والإمكانيات المتقدمة للحاسوب وابتكارات استخدامه.
هندسة البرمجيات Software Engineering: تقوم بالتركيز على كيفية بناء البرمجيات من ناحية الهيكلة والتصميم النمطي والتخطيط والتنظيم والبنية إضافة إلى البرمجة بكتابة الأكواد وطرق الاختبار.
مستقبل هندسة الحاسوب “هندسة الكمبيوتر”
خلال السنوات القادمة سيزداد اعتماد الأشخاص على أجهزة الكمبيوتر والأجهزة بشكل كبير بحيث سيكون لدى مهندسي الكمبيوتر أشياء كثيرة للقيام بها. وسيكون هناك الكثير من العناصر والأجهزة على الإنترنت بحيث تتجاوز أعدادها عدد سكان الأرض بكثير.
سيكون تحديًا لمهندسي الكمبيوتر الحاليين والمستقبليين، هل يمكنهم تغطية كل ذلك، ام يحتاجون الالاف من الخريجين المهنيون لتغطية احتياجات السنوات القادمة.
الاجابة نجدها في قرارك الصحيح لتكون مهندس حاسوب. فكل الافاق مفتوحة لك .. كل شيء سيتم رقمنته وكل شيء في حياتنا سيكون بحاجة لتدخل مهندسو الحاسوب .. وندعم ذلك بإحصائية لمكتب العمل والإحصاء الأمريكي ، الذي ذكر أنه من المتوقع أن تنمو توقعات الوظائف في هذا المجال عبر العالم بنسبة 17٪ بين عامي 2014 و 2024. هناك فرص عمل متعددة.
