Esquema de la informática

• Teoría de la codificación : útil en redes, programación, desarrollo de sistemas y otras áreas donde las computadoras se comunican entre sí.
• Teoría de juegos : útil en inteligencia artificial y cibernética .
• Matemáticas discretas : estudio de estructuras discretas. Se utilizan en sistemas informáticos digitales.
• Teoría de grafos : fundamentos para estructuras de datos y algoritmos de búsqueda.
• Lógica matemática : lógica booleana y otras formas de modelar consultas lógicas; usos y limitaciones de los métodos de demostración formales.
• Teoría de números – Teoría de los enteros . Se utiliza en criptografía y también como dominio de prueba en inteligencia artificial .

• Algoritmos : procedimientos computacionales secuenciales y paralelos para resolver una amplia gama de problemas.
• Estructuras de datos : la organización y manipulación de datos.

Esquema de la inteligencia artificial

• Inteligencia artificial : la implementación y el estudio de sistemas que exhiben una inteligencia o comportamiento autónomo propio.
• Razonamiento automatizado : motores de resolución, como los utilizados en Prolog , que generan pasos para obtener un resultado a partir de una consulta en una base de datos de hechos y reglas, y demostradores automáticos de teoremas que pretenden demostrar teoremas matemáticos con cierta ayuda de un programador.
• Visión por computadora : algoritmos para identificar objetos tridimensionales a partir de una imagen bidimensional.
• La computación blanda es el uso de soluciones inexactas para problemas que, de otro modo, serían extremadamente difíciles.
  • Aprendizaje automático : desarrollo de modelos capaces de aprender y adaptarse sin seguir instrucciones explícitas, mediante el uso de algoritmos y modelos estadísticos para analizar y extraer conclusiones a partir de patrones en los datos.
  • Computación evolutiva : algoritmos inspirados en la biología.
• Procesamiento del lenguaje natural : Creación de sistemas y algoritmos que analizan, comprenden y generan lenguajes naturales (humanos).
• Robótica – Algoritmos para controlar el comportamiento de los robots.

• Redes : algoritmos y protocolos para comunicar datos de forma fiable a través de diferentes medios compartidos o dedicados, que a menudo incluyen corrección de errores .
• Seguridad informática : aspectos prácticos para proteger los sistemas y redes informáticas.
• Criptografía : Aplica resultados de la complejidad, la probabilidad, el álgebra y la teoría de números para inventar y descifrar códigos , y analizar la seguridad de los protocolos criptográficos .

• Arquitectura de computadoras : el diseño, la organización, la optimización y la verificación de un sistema informático, principalmente en lo que respecta a las CPU y los subsistemas de memoria (y el bus que los conecta).
• Sistemas operativos : sistemas para gestionar programas informáticos y que constituyen la base de un sistema utilizable.

• Gráficos por computadora : algoritmos tanto para generar imágenes visuales de forma sintética como para integrar o modificar información visual y espacial obtenida del mundo real.
• Procesamiento de imágenes : Determinación de información a partir de una imagen mediante cálculos.
• Visualización de la información : métodos para representar y mostrar datos abstractos que faciliten la interacción humana para la exploración y la comprensión.

• Computación paralela : la teoría y la práctica de la computación simultánea; seguridad de los datos en cualquier entorno multitarea o multihilo.
• Concurrencia (informática) : Computación mediante múltiples hilos de ejecución concurrentes, diseñando algoritmos para resolver problemas en diversos procesadores con el fin de lograr la máxima aceleración en comparación con la ejecución secuencial.
• Computación distribuida : Computación que utiliza múltiples dispositivos informáticos a través de una red para lograr un objetivo o tarea común, reduciendo así la latencia que implica la contribución de un solo procesador para cualquier tarea.

Esquema de bases de datos

• Bases de datos relacionales : los fundamentos teóricos de conjuntos y algorítmicos de las bases de datos.
• Almacenamiento estructurado : bases de datos no relacionales, como las bases de datos NoSQL .
• Minería de datos : estudio de algoritmos para la búsqueda y el procesamiento de información en documentos y bases de datos; estrechamente relacionada con la recuperación de información .

• Teoría de compiladores : teoría del diseño de compiladores , basada en la teoría de autómatas .
• Pragmática de los lenguajes de programación : taxonomía de los lenguajes de programación, sus fortalezas y debilidades. Diversos paradigmas de programación , como la programación orientada a objetos .
• Teoría de los lenguajes de programación – Teoría del diseño de lenguajes de programación
• Semántica formal : estudio matemático riguroso del significado de los programas.
• Teoría de tipos : análisis formal de los tipos de datos y el uso de estos tipos para comprender las propiedades de los programas, especialmente la seguridad de los programas.

• Ciencia computacional : construcción de modelos matemáticos y técnicas de análisis cuantitativo , y uso de ordenadores para analizar y resolver problemas científicos .
• Análisis numérico : solución numérica aproximada de problemas matemáticos como la búsqueda de raíces , la integración , la solución de ecuaciones diferenciales ordinarias ; la aproximación de funciones especiales .
• Computación simbólica : manipulación y resolución de expresiones en forma simbólica, también conocida como álgebra computacional .
• Física computacional : simulaciones numéricas de grandes sistemas no analíticos.
• Química computacional : modelado computacional de la química teórica para determinar estructuras y propiedades químicas.
• Bioinformática y biología computacional : el uso de la informática para mantener, analizar y almacenar datos biológicos , así como para ayudar a resolver problemas biológicos como el plegamiento de proteínas , la predicción de funciones y la filogenia .
• Neurociencia computacional – Modelado computacional de la neurofisiología .
• Lingüística computacional
• Lógica computacional : uso de la lógica para realizar cálculos o razonar sobre ellos. 
• Ingeniería computacional – Campo de la formación algorítmica 

Esquema de ingeniería de software

• Métodos formales : enfoques matemáticos para describir y razonar sobre el diseño de software.
• Ingeniería de software : Principios y práctica del diseño, desarrollo y prueba de programas, así como prácticas de ingeniería adecuadas.
• Diseño de algoritmos : Utilizar ideas de la teoría de algoritmos para diseñar soluciones creativas a tareas reales.
• Programación informática : La práctica de utilizar un lenguaje de programación para implementar algoritmos.
• Interacción persona-ordenador : El estudio y diseño de las interfaces informáticas que utilizan las personas.
• Ingeniería inversa : la aplicación del método científico a la comprensión de software existente arbitrario.

• Teoría de autómatas : diferentes estructuras lógicas para resolver problemas.
• Teoría de la computabilidad : ¿Qué se puede calcular con los modelos informáticos actuales? Las demostraciones desarrolladas por Alan Turing y otros ofrecen una perspectiva de las posibilidades de lo que se puede calcular y lo que no.
  • Lista de problemas sin resolver en informática
• Teoría de la complejidad computacional : límites fundamentales (especialmente de tiempo y espacio de almacenamiento) en las clases de cálculos.
• Teoría de la computación cuántica : explora modelos computacionales que implican la superposición cuántica de bits.