مقدمه مفهومی درباره واژه محاسبه (Computation) به فرآیند تبدیل داده های ورودی به خروجی های مطلوب از طریق اجرای دنباله ای از عملیات های تعریف شده اشاره دارد. این مفهوم پایه ای تمام سیستم های دیجیتال است. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات محاسبات در الگوریتم ها، پردازش داده ها، شبیه سازی های علمی، گرافیک کامپیوتری و یادگیری ماشین کاربرد دارند. در معماری سیستم ها، واحدهای پردازش مرکزی (CPU) و گرافیکی (GPU) مسئول انجام محاسبات هستند. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT محاسبه مسیر بهینه در نرم افزارهای نقشه پردازش تصویر در فتوشاپ شبیه سازی آب و هوا الگوریتم های رمزنگاری محاسبات ماتریسی در یادگیری عمیق نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها در معماری سیستم های مدرن، توزیع محاسبات بین چندین پردازنده یا گره های محاسباتی یک چالش طراحی است. در سیستم های ابری، سرویس هایی مانند AWS Lambda امکان اجرای محاسبات بدون سرور را فراهم می کنند. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف مفهوم محاسبه مکانیکی به ماشین های قدیمی مانند Difference Engine چارلز بابیج (1822) بازمی گردد. در دهه 1940 با ظهور کامپیوترهای الکترونیکی، محاسبات دیجیتال متولد شد. امروزه محاسبات کوانتومی مرزهای جدیدی را می گشاید. تفکیک آن از واژگان مشابه محاسبه با پردازش (Processing) که عمومی تر است متفاوت است. همچنین با شبیه سازی (Simulation) که هدفش تقلید رفتار سیستم هاست فرق دارد. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف Python: کتابخانه های NumPy و SciPy Java: محاسبات موازی با Stream API C++: محاسبات پرسرعت با SIMD SQL: محاسبات تجمعی با GROUP BY JavaScript: Web Workers برای محاسبات غیرمسدودکننده چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن چالش اصلی، تعادل بین دقت و کارایی در محاسبات است. همچنین برخی توسعه دهندگان بین محاسبات CPU و GPU تمایز قائل نمی شوند. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی درک اصول محاسبات و بهینه سازی آن برای طراحی سیستم های کارآمد ضروری است و پایه ای برای پیشرفت در حوزه هایی مانند هوش مصنوعی محسوب می شود.
مقدمه مفهومی درباره واژه محاسبه (Computation) به فرآیند تبدیل داده های ورودی به خروجی های مطلوب از طریق اجرای دنباله ای از عملیات های تعریف شده اشاره دارد. این مفهوم پایه ای تمام سیستم های دیجیتال است. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات محاسبات در الگوریتم ها، پردازش داده ها، شبیه سازی های علمی، گرافیک کامپیوتری و یادگیری ماشین کاربرد دارند. در معماری سیستم ها، واحدهای پردازش مرکزی (CPU) و گرافیکی (GPU) مسئول انجام محاسبات هستند. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT محاسبه مسیر بهینه در نرم افزارهای نقشه پردازش تصویر در فتوشاپ شبیه سازی آب و هوا الگوریتم های رمزنگاری محاسبات ماتریسی در یادگیری عمیق نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها در معماری سیستم های مدرن، توزیع محاسبات بین چندین پردازنده یا گره های محاسباتی یک چالش طراحی است. در سیستم های ابری، سرویس هایی مانند AWS Lambda امکان اجرای محاسبات بدون سرور را فراهم می کنند. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف مفهوم محاسبه مکانیکی به ماشین های قدیمی مانند Difference Engine چارلز بابیج (1822) بازمی گردد. در دهه 1940 با ظهور کامپیوترهای الکترونیکی، محاسبات دیجیتال متولد شد. امروزه محاسبات کوانتومی مرزهای جدیدی را می گشاید. تفکیک آن از واژگان مشابه محاسبه با پردازش (Processing) که عمومی تر است متفاوت است. همچنین با شبیه سازی (Simulation) که هدفش تقلید رفتار سیستم هاست فرق دارد. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف Python: کتابخانه های NumPy و SciPy Java: محاسبات موازی با Stream API C++: محاسبات پرسرعت با SIMD SQL: محاسبات تجمعی با GROUP BY JavaScript: Web Workers برای محاسبات غیرمسدودکننده چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن چالش اصلی، تعادل بین دقت و کارایی در محاسبات است. همچنین برخی توسعه دهندگان بین محاسبات CPU و GPU تمایز قائل نمی شوند. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی درک اصول محاسبات و بهینه سازی آن برای طراحی سیستم های کارآمد ضروری است و پایه ای برای پیشرفت در حوزه هایی مانند هوش مصنوعی محسوب می شود.