Počítačová věda, neboli informatika, je studium teoretických základů informací a výpočtů a jejich implementace a aplikace v počítačových systémech. Počítačová věda má mnoho dílčích oblastí; některé kladou důraz na výpočet specifických výsledků (jako je počítačová grafika), zatímco jiné (jako je teorie výpočetní složitosti) se týkají vlastností výpočetních problémů. Ještě další se zaměřují na problémy při implementaci výpočtů. Například teorie programovacího jazyka studuje přístupy k popisu výpočtů, zatímco počítačové programování používá specifické programovací jazyky k řešení specifických výpočetních problémů.
Historie počítačové vědy předchází vynálezu moderního digitálního počítače. Před dvacátými lety minulého století se termínem počítač označoval lidský úředník, který prováděl výpočty. První badatelé v oblasti, které se začalo říkat počítačová věda, jako Kurt Gödel, Alonzo Church a Alan Turing, se zajímali o otázku vyčíslitelnosti: jaké věci může vypočítat lidský úředník, který se prostě řídí seznamem instrukcí s papírem a tužkou, tak dlouho, jak je to nutné, a bez vynalézavosti a nadhledu? Součástí motivace pro tuto práci byla touha vyvinout výpočetní stroje, které by dokázaly automatizovat často únavnou a chybovou práci lidského počítače.
Během čtyřicátých let, kdy se vyvíjely novější a výkonnější výpočetní stroje, se termín počítač začal vztahovat spíše na stroje než na jejich lidské předchůdce. Jak bylo zřejmé, že počítače mohou být používány i pro více než jen matematické výpočty, rozšířila se oblast informatiky na studium výpočetní techniky obecně. Počítačová věda se začala etablovat jako samostatná akademická disciplína v šedesátých letech, kdy vznikly první katedry informatiky a studijní programy.
Vztah k jiným oborům
Navzdory svému názvu informatika zřídkakdy zahrnuje studium počítačů samotných. Ve skutečnosti je často citován renomovaný počítačový vědec Edsger Dijkstra, který říká: „Počítačová věda není o nic víc o počítačích než astronomie o dalekohledech.“ Konstrukce a nasazení počítačů a počítačových systémů je obecně považováno za provincii jiných oborů než informatika. Například studium počítačového hardwaru je obvykle považováno za součást počítačového inženýrství, zatímco studium komerčních počítačových systémů a jejich nasazení je často nazýváno informační technologie nebo informační systémy. Počítačová věda je někdy kritizována jako nedostatečně vědecká, názor zastávaný v prohlášení „Věda je pro počítačovou vědu jako hydrodynamika pro instalatérství“ připisovaném Stanu Kellymu-Bootleovi a dalším. Nicméně, došlo k velkému křížení myšlenek mezi různými obory souvisejícími s počítači. Výzkum v oblasti počítačové vědy také často přecházel do jiných oborů, jako je umělá inteligence, kognitivní věda, fyzika (viz kvantové výpočty) a lingvistika.
Počítačová věda je některými považována za mnohem bližší vztah k matematice než mnoho vědeckých oborů. Raná informatika byla silně ovlivněna prací matematiků, jako byli Kurt Gödel a Alan Turing, a nadále existuje užitečná výměna myšlenek mezi oběma obory v oblastech, jako je matematická logika, teorie kategorií, teorie domén a algebra.
Vztah mezi informatikou a softwarovým inženýrstvím je spornou otázkou, kterou dále kalí spory o to, co znamená pojem „softwarové inženýrství“ a jak je informatika definována. Někteří lidé se domnívají, že softwarové inženýrství je podmnožinou informatiky. Jiní, kteří si berou příklad ze vztahu mezi jinými inženýrskými a přírodovědnými obory, se domnívají, že principiálním zaměřením informatiky je studium vlastností výpočetní techniky obecně, zatímco principiálním zaměřením softwarového inženýrství je navrhování konkrétních výpočtů k dosažení praktických cílů, což z nich činí různé obory. Tento názor hlásá (mimo jiné) David Parnas. Ještě jiní tvrdí, že software nemůže být vůbec inženýrstvím.
Obory informatiky
Algoritmy a datové struktury
Programovací jazyky a kompilátory
Souběžné, paralelní a distribuované systémy
Výuka informatiky
Některé univerzity vyučují informatiku jako teoretické studium výpočtů a algoritmického uvažování. Tyto programy často obsahují mimo jiné teorii výpočtů, analýzu algoritmů, formální metody, teorii souběhu, databáze, počítačovou grafiku a analýzu systémů. Obvykle také vyučují počítačové programování, ale zacházejí s ním jako s nádobou pro podporu jiných oborů informatiky, spíše než jako s ústředním předmětem studia na vysoké úrovni.
Jiné vysoké školy a univerzity, stejně jako střední školy a odborné programy, které vyučují [[počítačová gramotnost[] vědu, kladou ve svých osnovách informatiky důraz spíše na praxi pokročilého počítačového programování než na teorii algoritmů a výpočtů. Takové osnovy se obvykle zaměřují na ty dovednosti, které jsou důležité pro pracovníky vstupující do softwarového průmyslu. Praktické aspekty počítačového programování jsou často označovány jako softwarové inženýrství. Existuje však mnoho neshod ohledně toho, co termín „softwarové inženýrství“ vlastně znamená a zda je to to samé jako programování.