컴퓨터과학은 추상적인 알고리즘 분석, 형식문법 등부터 프로그래밍 언어, 프로그램 디자인, 소프트웨어 등 보다 구체적인 주제에 이르기까지 컴퓨팅 및 정보처리와 관련된 다양한 주제를 포괄하는 체계적인 학문이다. 그리고 하드웨어 등등 학문으로서 이는 수학, 컴퓨터 프로그래밍, 소프트웨어 공학, 컴퓨터 공학과 크게 다르지만 종종 혼동되기도 합니다. 그러나 이러한 학문 간에는 다양한 수준의 교차와 적용 범위가 있습니다.
컴퓨터 과학 연구의 주제는 다음과 같습니다:
컴퓨터 프로그램이 할 수 있는 것과 할 수 없는 것(계산 가능성)
프로그램을 보다 효율적으로 실행하는 방법 특정 작업( 알고리즘 및 복잡성 이론)
프로그램이 다양한 유형의 데이터에 액세스하는 방법(데이터 구조 및 데이터베이스)
프로그램이 더 지능적으로 보이는 방법(인공 지능)
인간이 프로그램과 통신하는 방법(인간-컴퓨터 상호작용 및 인간-컴퓨터 인터페이스)
컴퓨터 과학 분야의 대부분의 연구는 대부분의 실제 기계의 컴퓨팅 모델인 "폰 노이만 컴퓨터"와 "튜링 기계"를 기반으로 합니다. 이 모델의 창시자인 Church-Turing Thesis는 컴퓨팅 시간과 공간 효율성에는 차이가 있을 수 있지만 기존의 다양한 컴퓨팅 장치가 컴퓨팅 성능에서는 동일하다는 것을 보여줍니다. 이 이론은 일반적으로 컴퓨터 과학의 기초로 간주되지만, 과학자들은 실용적인 수준에서 병렬 컴퓨터, 이론적인 수준에서 확률 컴퓨터, 오라클, 양자 컴퓨터 등 다른 종류의 기계도 연구합니다. 이런 의미에서 컴퓨터는 계산을 위한 도구일 뿐입니다. 유명한 컴퓨터 과학자 Dijkstra는 다음과 같은 유명한 말을 했습니다. "천문학이 망원경에 관심을 두지 않는 것처럼 컴퓨터 과학은 컴퓨터에 더 이상 관심을 두지 않습니다."
컴퓨터 과학은 전기공학, 수학, 언어학에 뿌리를 두고 있으며 과학, 공학, 예술의 정점입니다. 이는 20세기 마지막 30년 동안 독립적인 학문으로 등장했으며 고유한 방법과 용어를 개발했습니다.
초창기에는 케임브리지 대학교를 비롯한 영국의 다른 대학에서 컴퓨터공학과목을 가르치기 시작했지만 독립된 학문이 아닌 수학과 공학의 한 분과로만 여겨졌습니다. 캠브리지 대학교는 세계 최초로 컴퓨팅 자격을 가르친다고 주장합니다. 1962년 미국 퍼듀대학교(Purdue University)가 세계 최초의 컴퓨터과학과를 설립했고, 1980년 미국 노스이스턴대학교(Northeastern University)가 최초의 컴퓨터학과를 설립했다. 현재 대부분의 대학은 컴퓨터공학을 독립된 학과로 조직하고 있으며, 일부 대학은 이를 공학과, 응용수학과, 기타 학문과 결합하고 있습니다.
컴퓨터 과학 분야 최고의 영예는 ACM이 제정한 튜링상(Turing Award)으로, 컴퓨터 과학계의 노벨상이라 불린다. 수혜자는 해당 분야에서 가장 뛰어난 과학자이자 개척자입니다. Turing Award를 수상한 최초의 중국인은 Yao Qizhi였습니다. 그는 컴퓨팅 이론에 대한 많은 "기본적이고 중요한" 공헌으로 2000년에 이 고귀한 영예를 받았습니다.