يهتم برنامج البكالوريوس في علوم الكمبيوتر بالأسس النظرية للمعلومات والحوسبة. تُعرّف الحوسبة على أنها أي نوع من الحساب أو استخدام تكنولوجيا الحوسبة التي تتبع نماذج محددة بدقة (مثل الخوارزميات والبروتوكولات) في ممارسة معالجة المعلومات. تتضمن دراسة علوم الكمبيوتر دراسة وبناء واختبار العمليات المنهجية (مثل الخوارزميات) بشكل منهجي للمساعدة في الحصول على المعلومات وتمثيلها ومعالجتها وتخزينها وإيصالها.
يوفر البرنامج فهمًا قويًا للعلاقة بين أجهزة وبرامج الكمبيوتر وجميع القضايا المتعلقة بها، مما يجعله مفتاحًا للعديد من الفرص الوظيفية في التصنيع المتعلق بالتكنولوجيا الفائقة وفي تطوير البرمجيات والأمن الإلكتروني والمتنقل، كما يقدم فرصًا للطلبة لتخصيص تعليمهم عن طريق الاختيار من بين مجموعة واسعة من المساقات التقنية الاختيارية.
سيصبح الطلبة الذين يتخرجون بدرجة البكالوريوس في علوم الكمبيوتر قادرين على ما يلي:
|
(1) |
تحديد وصياغة وحل المشكلات الهندسية المعقدة من خلال تطبيق مبادئ الهندسة والعلوم والرياضيات. |
|
(2) |
القدرة على التواصل بصورة فعالة في مجموعة متنوعة من السياقات المهنية. |
|
(3) |
التواصل بشكل فعال مع شرائح مختلفة من الجماعات المستهدفة. |
|
(4) |
التعرف على المسؤوليات الأخلاقية والمهنية في المواقف الهندسية وإصدار أحكام مدروسة، والتي يجب أن تأخذ في الاعتبار تأثير الحلول الهندسية على العالم وفي المجالات الاقتصادية والبيئية والمجتمعية. |
|
(5) |
العمل بشكل فعال في فريق يلعب أعضاءه دور القيادة معًا ويخلقون بيئة تعاونية وشاملة ويضعون الأهداف ويخططون للمهام ويحققون تلك الأهداف. |
|
(6) |
القدرة على تطبيق نظريات علوم الكومبيوتر وأُسُس تطوير البرمجيات لإنتاج حلول تستند إلى الحوسبة. |
يعمل علماء الكمبيوتر عادةً في مختبرات البحث التي تصمم وتبني وتختبر أنواعًا مختلفة من نماذج برامج الكمبيوتر، ويعمل معظمهم في شركات التصنيع التي تستخدم التكنولوجيا الفائقة في تطوير البرمجيات وصناعات الأمن المحمول والإلكتروني، كما تتوفر فرص عمل متعلقة بأنظمة الكمبيوتر في شركات التصميم وشركات البحث والتطوير أو في الهيئات الحكومية مثل الدفاع والقوات المسلحة والشرطة والرعاية الصحية وتكنولوجيا المعلومات.
تشمل بعض التخصصات المهنية الإرشادية ما يلي:
وصف مساقات علوم الكمبيوتر
COSC 101 أسس علم الكمبيوتر (2-1-3)
المتطلبات المسبقة: ENGR 112
يقدم المساق علوم الكمبيوتر بشكل شامل ومستوىً متقدم، كما يعرض للطلبة مجموعة متنوعة من الموضوعات من علوم الكمبيوتر وتطبيقاته بما في ذلك: برامج النظام وشبكة الكمبيوتر والحوسبة السحابية وقواعد البيانات والأنظمة الذكية والتعلم الآلي وأمن المعلومات ولغة برمجة “”البايثون”” وأساسيات تطوير شبكة الإنترنت.
COSC 201 تنظيم أنظمة الكمبيوتر (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 101
يقدم هذا المساق فهمًا أساسيًا للتنظيم المنطقي الأساسي لجهاز الكمبيوتر (أجزائه وعلاقتها ببعضها) وكيف يعمل بالفعل والتعرض للغة الأصلية للمعالج المركزي ومكونات الكمبيوتر الأساسية والبنى الأساسية لتصميم عالي الأداء. تشمل موضوعات المساق: هيكلية فون نيومان وبرمجة C (جوانب ذات مستوى منخفض) وتمثيل البيانات وعلم الحساب المتعلق بالكمبيوتر وبرمجة لغة التجميع وتصميم المنطق الرقمي والسجلات وعداد الأوامر وبنية المعالج وتبطين الأنبوب وهرمية الذاكرة والتخزين المؤقت والذاكرة الافتراضية والتقاطع والمدخلات والمخرجات والناقلات.
COSC 301 الآلات ذاتية الحركة والقابلية الحسابية والتعقّد (2-2-3)
المتطلبات السابقة: COSC 101، MATH 234
يدور هذا المساق الدراسي حول الأفكار الأساسية في نظرية الحوسبة، بما في ذلك اللغات الرسمية والقابلية الحسابية والتعقيد. سيكتسب الطلبة في مساق علوم الكمبيوتر القياسية هذا، الكفاءة في مفاهيم الآلات ذاتية الحركة واللغات الرسمية والقواعد والخوارزميات والقابلية الحسابية والقدرة على اتخاذ القرار والتعقيد.
COSC 310 هياكل البيانات (2-3-3)
المتطلبات السابقة:ECCE 230، MATH 234
يراجع الطلبة في المساق التصميم غرضي التوجيه ويحللون تعقيد الخوارزمية، كما يتطرقون إلى هياكل البيانات الأساسية: مفهوم أنواع البيانات المجردة والصفوف المترادفة والحزم والقوائم والأشجار وإطار مجموعات “”الجافا””، بالإضافة إلى خوارزميات الحوسبة الأساسية: أشجار البحث الثنائية وجداول التجزئة والتكدس والأشجار المتوازنة وخوارزميات الترتيب وخوارزميات البحث.
COSC 312 تصميم وتحليل الخوارزميات (2-2-3)
المتطلبات السابقة: COSC 301، COSC 310
يتطرق هذا المساق الدراسي إلى أهم استراتيجيات الخوارزمية وتقنيات الحل، بغض النظر عن لغة البرمجة أو أجهزة الكمبيوتر. تشمل موضوعاته: تمثيل “”أو”” الكبرى والتحليل الذي يفترض أسوأ الحالات والمعتدل منها والتكرارات والتقارب والخوارزميات المتطورة للفرز والبحث والاختيار وتقنيات تصميم الخوارزميات: التقسيم والسيطرة، والبرمجة الديناميكية والخوارزميات الجشعة والتوزيع العشوائي وخوارزميات مشاكل الرسم البياني الأساسية وخوارزميات السلسلة والطرق العددية.
COSC 320 مفاهيم لغات البرمجة (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 301
يساعد هذا المساق الطلبة على فهم وتقدير مختلف تراكيب لغات البرمجة الأساسية وأنماط البرمجة ومعايير التقييم والقضايا المتعلقة بتطبيق اللغة، وتشمل موضوعاته مفاهيم من البرمجة الأمرية وغرضية التوجيه والوظيفية والمنطقية والمتزامنة. تُوضَّح هذه المفاهيم عبر أمثلة من أنواع مختلفة من اللغات مثل “”باسكال”” و””سي”” و””سي ++”” و””سي #”” و””جافا”” و””بايثون”” و””ليسب”” و””سكيم”” و””هاسكيل”” و””برولوغ””. سيتطرق المساق أيضًا إلى بعض الجوانب الأساسية لتصميم المترجم الإلكتروني مثل التحليل المغوي وتحليل التراكيب.
COSC 330 مقدمة في الأنظمة الذكية (2-3-3)
المتطلبات السابقة: COSC 310 أو ECCE 342
يتطرق هذا المساق إلى الجوانب الأساسية للذكاء الاصطناعي الكلاسيكي والحديث، وتشمل موضوعاته: تاريخ الأنظمة الذكية وحل المشكلات من خلال البحث وتمثيل المعرفة وتقنيات التفكير والوكلاء وشجرة القرار ومصنف بايز والتعلم الآلي ونظرية الألعاب والتعلم بالتعزيز والمنطق الضبابي.
COSC 340 مقدمة في أمن الكمبيوتر (2-2-3)
المتطلب السابق: ECCE 354
يُعرّف هذا المساق بأمن الكمبيوتر، وما يتعلق به كأساسيات علم التعمية: التشفير بالاستبدال والتجزئة والتشفير المتماثل وغير المتماثل، بالإضافة إلى أمن البرنامج: كشف واستغلال الثغرات في البرامج، كما يتطرق إلى الثغرات في شبكة الإنترنت: الحقن بلغة الاستعلامات المهيكلة واستخدام البرامج النصية عبر الموقع، وتحديد الهوية والتثبت منها: اسم المستخدم وكلمات السر وهجوم انتحال الشخصية وفك كلمة السر، والتحكم في الوصول: مصفوفة وقائمة التحكم في الوصول والتحكم في الوصول القائم على الأدوار والأمن متعدد المستويات، والتحكم في الوصول في نظام التشغيل مثل “”لينكس””، كما يزوّد المساق الطلبة بمعلومات حول البرامج الضارة وكيفية الكشف عنها والتهديدات الناشئة، ويقدم نبذة عن التهديدات الأخرى.
COSC 391 الدراسة المستقلة الأولى (يتفاوت عدد الساعات المعتمدة ما بين 1 و3)
المتطلب السابق: موافقة القسم وأن يكون الطالب قد أكمل حوالي 54 ساعة معتمدة من التخصص
يمنح هذا المساق الطالب الجامعي من المستوى المتقدم الفرصة للمشاركة في مشروع فردي أو جماعي أو دراسة أو نشاط بحثي تحت إشراف أحد أعضاء الهيئة الأكاديمية. يجدر بالذكر أن المساق يتطلب تقريرًا رسميًا.
COSC 395 موضوعات خاصة في علوم الكمبيوتر (يتفاوت عدد الساعات المعتمدة ما بين 1 و3)
المتطلب السابق: ما يتعلق بالموضوع
يتناول هذا المساق بشكل أساسي الاتجاهات الجديدة في علوم الكمبيوتر والتكنولوجيات الناشئة. يجدر بالذكر أن المساق قابل للتكرار إذا اختلف العنوان والمحتوى.
COSC 401 علم الاجتماع الحاسوبي (2-3-3)
المتطلبات السابقة: COSC 312، COSC 410
يستخدم المساق الأساليب الحسابية لدراسة الظواهر الاجتماعية ومعالجة الأسئلة المهمة في علم الاجتماع، كما تقدم نبذة عن مجال علم الاجتماع الحاسوبي واستخدام تقنيات علوم البيانات في الأبحاث الاجتماعية الحسابية. يتطرق المساق إلى تقنيات مختلفة لتحليل البيانات الخاصة بآثار البيانات الرقمية للأفراد في وسائل التواصل الاجتماعي والاتصالات اللاسلكية وتصفح الإنترنت بالإضافة إلى التجارب الاجتماعية على شبكة الإنترنت والتي يمكن إجراؤها على نطاق واسع. تشمل الموضوعات التي يتناولها المساق، نبذة عن علم الاجتماع الحاسوبي وتحليل بيانات الآثار الرقمية وتصفح الإنترنت وتصميم التجارب الاجتماعية على شبكة الإنترنت وتحليل بيانات الهواتف المحمولة وبيانات المستشعرات القابلة للارتداء وبيانات وسائل التواصل الاجتماعي وتقنيات حشد مصادر علوم البيانات.
COSC 410 الحوسبة المتوازية والموزعة (2-3-3)
المتطلبات السابقة: COSC 312، ECCE 354
يغطي هذه المساق مجموعة واسعة من الموضوعات المتعلقة بالحوسبة المتوازية والموزعة، بما في ذلك البنى والأنظمة المتوازية والموزعة وأنماط البرمجة المتوازية والموزعة والخوارزميات المتوازية والتطبيقات العلمية وغيرها للحوسبة المتوازية والموزعة. تشمل موضوعات المساق: مفاهيم التوازي والتوازي في “”البايثون”” والتشعب التعددي والشبكات والحقن متعدد النقاط للحوسبة العنقودية وتوازي “”الفورك جوين”” والتحكم في تزامن الذاكرة المشتركة وتطبيقات البرمجة المتوازية/ الموزعة العملية.
COSC 412 الحوسبة العددية (2-3-3)
المتطلب السابق COSC 312
يُعرِّف هذا المساق بالتقنيات العددية والخوارزمية المستخدمة لحل مجموعة واسعة من المشاكل الرياضية، مع التركيز على القضايا الحسابية، ويغطي المفاهيم والأساليب الأساسية في التحليل العددي: تحليل أخطاء التقريب باستخدام نظام النقطة العائمة الحسابي وحل المعادلات غير الخطية في متغير واحد والاستكمال والتقريب متعدد الحدود والتفاضل والتكامل العددي ومشاكل القيمة الأولية للمعادلات التفاضلية العادية والطرق المباشرة لحل الأنظمة الخطية وتقريب القيمة الفردية وتحقيق الأداء الأمثل.
COSC 430 تحليلات البيانات (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 330 و242/243 MATH
المتطلب المشترك: COSC 434
يتطرق هذا المساق إلى العديد من التقنيات المعاصرة في تحليل البيانات، والتي تتضمن مجموعة واسعة من الأساليب والأدوات الحسابية والإحصائية اللازمة للحصول على استنتاجات من الكميات المتزايدة من البيانات. تشمل موضوعاته: الحصول على البيانات والتجريف والتنظيف والمعالجة وتحليل البيانات التنبؤية والبيانات الاستكشافية والنمذجة الإحصائية للبيانات وإبلاغ النتائج عبر تصور البيانات، كما يتضمن المساق برمجة مهمة في “”البايثون””، بالإضافة إلى تعريفه بلغة البرمجة الإحصائية “”أر””.
COSC 432 الشبكات العصبية (3-0-3)
المتطلب السابق: COSC 330
يُعرّف المساق بالتخصصات الأساسية للروبوتات الحديثة: الميكانيكا والتحكم والحوسبة، ويدمجها لتحليل وتصميم ومراقبة الروبوتات المتنقلة ومُعالِجات لخدمة الاحتياجات الهندسية أو العلمية. سيتعلم الطلبة: كيفية استخدام الأساليب الرياضية لنمذجة روبوتات متحركة ومُعالِجات وتخطيط حركتهم وكيفية معالجة معلومات المستشعر لتكوين تصور عن البيئة وكيفية تطبيق الخوارزميات من خلال أنظمة الكمبيوتر لتحقيق الاستقلال الذاتي.
COSC 433 الروبوتات الخوارزمية (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 330
يعرض المساق مقدمة في الشبكات العصبية وتطبيقاتها وأنواع البُنى والتعزيز الخاضع للإشراف والتعلم غير الخاضع للإشراف وخوارزميات التدريب وتحقيق الأداء الأمثل والمشغلين والعمليات في الشبكات العصبية وطرق التعلم العميق والمشاكل الزمنية والشبكات العصبية المتكررة وتعلم “”هيب”” والتذكر الاقتراني الذاتي وآليات المنافسة والشبكات العصبية ذاتية التنظيم وأنظمة التعلم بالتعزيز.
COSC 434 مقدمة في التعلم الآلي (2-3-3)
المتطلبات السابقة: COSC 330، و204 MATH، و243/242
يتطرق هذا المساق إلى مختلف التقنيات المعاصرة في التعلم الآلي، وتشمل موضوعاته: فئات التعلم الآلي (الخاضع للإشراف وغير الخاضع للإشراف)، وهندسة واختيار الميزة والتراجع اللوجستي، والطرق اللامعلمية وخوارزميات النموذج المخلوط الغوسي وخوارزمية تحقيق أقصى قدر للتوقع والشبكات العصبية وآلة المتجهات الداعمة، والخوارزمية التصنيفية والتجميع الهرمي، إلخ. يجدر بالذكر أن هذا المساق يستخدم مكتبات “”البايثون”” للتعلم الآلي بشكل مكثف.
COSC 440 العلوم الجنائية الرقمية (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 340
يُعرّف هذا المساق بالمبادئ والتقنيات والأدوات لأداء العلوم الجنائية الرقمية، والتي تشمل استعادة والتحقيق في المواد الموجودة في الأجهزة الرقمية فيما يتعلق بالجرائم الإلكترونية وغيرها، عندما يصبح من الممكن الاستدلال بالأدلة الرقمية. يتعلم الطلبة في هذا المساق استخراج الأدلة وتحليلها على أنظمة “”يونكس/لينكس”” و””ويندووز”” و””ماك أو أس”” والشبكات وتطبيقات شبكة الإنترنت والهواتف المحمولة، كما يتيح لهم المساق فرص التعرف على الأدوات المتاحة بالإضافة إلى مناقشة بعض الجوانب القانونية/ الأخلاقية للعلوم الجنائية الرقمية.
COSC 442 علم التعمية التطبيقي (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 340
يعتمد هذا المساق على مفاهيم علم التعمية التي تناولها مساق “”مقدمة في أمان الكمبيوتر””، كما يعرض تصاميم بروتوكول الأمان والموضوعات المتقدمة في علم التعمية التطبيقي. يتطرق المساق أيضًا إلى مجموعة شاملة من الموضوعات بما في ذلك تصميم البروتوكول المشفر وبرهان المعرفة الصفرية وبروتوكولات التشفير متعددة الأطراف وتكنولوجيا البلوك تشين والتعلم الآلي المشفر وتكنولوجيات الأجهزة الآمنة.
COSC 452 التواصل بين الإنسان والكمبيوتر(3-0-3)
المتطلب السابق: ECCE 336
يُعرّف هذا المساق بمجال التواصل بين الإنسان والكمبيوتر، ويتطرق النظريات والمبادئ والإرشادات المتعلقة به بما في ذلك تصميمه ومبادئ تصميم واجهة المستخدم الخاصة به. كما يتطرق إلى الأنواع المختلفة لتقنيات تقييم واجهة المستخدم بما في ذلك مراجعات الخبراء والنماذج التنبؤية واختبار قابلية الاستخدام. يجدر بالذكر أن طلبة هذا المساق يعملون على مشروع جماعي لتصميم وتنفيذ وتقييم واجهات الكمبيوتر
COSC 454 رسوميات الكمبيوتر (3-0-3)
المتطلب السابق COSC 312
يُعرّف هذا المساق بأساسيات تكنولوجيا الرسم بالكمبيوتر من الناحيتين النظرية والتطبيقية، مع التركيز على الجانب الهندسي، كما يوفر المعلومات الضرورية لفهم كيفية تشكيل وإنشاء الصور التركيبية ثنائية وثلاثية الأبعاد باستخدام النُهج المتكاملة لتتبع الأشعة وتنقيطها. تشمل الموضوعات التي يتناولها مقدمة في الرسومات والأسس الرياضية لها والصور النقطية واقتفاء الأشعة والتظليل، وعرض التحولات والإسقاط، وماسورة الرسوميات وتظليل السطح والإكساء والمنحنيات والرسوم المتحركة باستخدام الكمبيوتر، إلخ.
COSC 460 المعلوماتية الحيوية وعلوم البيانات الجينية (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 312، COSC 410
يُعرّف هذا المساق الدراسي طلبة علوم الكمبيوتر على المعلوماتية الحيوية، الذي يُعتبر الفرع العلمي الذي يمثل نقطة التقاء علوم الكمبيوتر والأحياء/ علم الوراثة الجزيئية، كما يهدف إلى توضيح البيانات الضخمة الناشئة في التكنولوجيا الحيوية، أولًا وقبل كل شيء البيانات المتسلسلة مثل تسلسل الحمض النووي والبروتين. ينصب التركيز في هذا المساق بشكل أساسي على سد الفجوة بين الخوارزميات الحالية لتطوير الجيل التالي من أدوات المعلوماتية الحيوية من خلال فهم الأسس الخوارزمية بما في ذلك التعقيد الحسابي وتمثيلات البيانات الشائعة وتنسيقات الملفات بالإضافة إلى أحدث استراتيجيات التخزين. يتطرق المساق أيضًا إلى تقنيات تحليل التسلسل الشائعة وعلم تطور السلالات وتنسيقات البيانات الشائعة وتقنيات التخزين والمواضيع المتطورة مثل كريسبر والتعلم العميق.
COSC 462 تطوير تطبيقات شبكة الإنترنت والهاتف المحمول (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 310
يُمكّن هذه المساق العملي الطلبة من فهم المفاهيم الأساسية لخدمات شبكة الإنترنت وتطوير تطبيقات شبكة الإنترنت والهاتف المحمول، كما يتطرق إلى تقنيات تصميم وتطوير مواقع إلكترونية ثابتة وتفاعلية باستخدام لغة تكوين صفحات مواقع شبكة الإنترنت ولغة تنسيق صفحات شبكة الإنترنت و””جافا سكريبت”” وأدوات أخرى مثل “”جي كويري”” وواجهات برمجة تطبيقات الشبكة و””جسون”” و “”أجاكس”” وما إلى ذلك. سيناقش المساق تطوير التطبيق بما في ذلك الرسومات والوسائط المتعددة باستخدام بيئة التطوير المتكاملة لستوديو أندرويد بالنسبة لمنصة “”أندرويد””. أما بالنسبة لنظام “”أي أو أس””، سيتطرق المساق إلى تقنيات تطوير التطبيقات باستخدام دائرة الرقابة الداخلية في نظام “”الأي أو أس”” باستخدام “”سويفت”” و””كود أكس””.
COSC 464 معالجة اللغة الطبيعية (2-3-3)
المتطلب السابق: COSC 330، COSC 410
يُعرِّف المساق بمجال معالجة اللغة الطبيعية، والتي تُعرَّف بشكل عام على أنها دراسة للأنظمة والخوارزميات التي يمكنها فهم البيانات أو التواصل بها أو تحليلها بلغة البشر. يتمكن الطلبة عبر المساق من فهم المشكلات المختلفة التي تواجهها أنظمة معالجة اللغة الطبيعية وطرق التعامل مع هذه المشكلات ومزاياها أو عيوبها النسبية. كما يكرّس المساق وقتًا كبيرًا للنُهج الحديثة التي تعتمد على البيانات، ولا سيما الشبكة العصبية و/ أو طرق التعلم العميق التي يمكن تدريبها (بدلًا من برمجتها يدويًا) باستخدام الجمل النصية المصنفة.
COSC 491 دراسة ذاتية 2 (يتفاوت عدد الساعات المعتمدة ما بين 1 و3)
المتطلبات المسبقة: موافقة القسم وأن يكون الطالب قد أكمل حوالي 54 ساعة معتمدة من التخصص
يمنح هذا المساق الطالب الجامعي من المستوى المتقدم الفرصة للمشاركة في مشروع فردي أو جماعي أو دراسة أو نشاط بحثي تحت إشراف أحد أعضاء الهيئة الأكاديمية. يجدر بالذكر أن المساق يتطلب تقريرًا رسميًا.
COSC 495 موضوعات خاصة في علوم الكمبيوتر
المتطلب السابق: ما يتعلق بالموضوع
يتناول هذا المساق بشكل أساسي الاتجاهات الجديدة في علوم الكمبيوتر والتكنولوجيات الناشئة. يجدر بالذكر أن المساق قابل للتكرار إذا اختلف العنوان والمحتوى.