قسم هندسة الحاسوب كانت مجالات التكنولوجيا الرائدة في عام ٢٠٢٠ هي الذكاء الاصطناعي، والتعلم الآلي، والروبوتات، والحوسبة السحابية، والواقع الافتراضي، والأمن السيبراني، وتقنية البلوك تشين، وإنترنت الأشياء، والمعلوماتية الحيوية. للتطورات في مجال الحواسيب والإلكترونيات تأثيرٌ بالغ على مجتمع اليوم، إذ تؤثر على مجالات الاتصالات والطب والعلوم والهندسة. كان أول حاسوب متعدد الأغراض، وهو حاسوب إينياك (ENIAC)، بمساحة ١٣٥ مترًا مربعًا، وكان قادرًا على إجراء ٥٠٠٠ عملية حسابية في الثانية، وبتكلفة ٤٠٠ ألف دولار أمريكي. استُخدم حاسوب إينياك لإجراء الحسابات اللازمة لبناء أول قنبلة هيدروجينية. وعندما احتاج إلى حل مشكلة مختلفة، استغرقت إعادة تهيئة حاسوب إينياك وإجراء التوصيلات بضعة أيام، وهي فترة كافية لاعتباره قابلًا للبرمجة تقريبًا. اليوم، يمكن للوحة الأم التي يبلغ سعرها 25 دولارًا أمريكيًا أن تتضمن واي فاي، وإيثرنت، وبلوتوث، ومخرج شاشة عالي الدقة بالكامل، وعدة غيغابايت من الذاكرة، ومعالج ARM رباعي النواة قادر على معالجة 40 مليون خانة عشرية في الثانية. يمكن استخدامها كجهاز كمبيوتر مكتبي مثبت عليه نظام تشغيل لينكس. يمكن استخدام هذه الحواسيب الصغيرة منخفضة الطاقة، والتي تعمل بالطاقة الشمسية، في شبكات استشعار الوسائط المتعددة (بما في ذلك الكاميرات والميكروفونات)، والمراقبة الأمنية، والتحكم الصناعي، وتطبيقات المدن الذكية. في عام 2010، تراوحت تكلفة أسرع حاسوب فائق في العالم بين 40 و50 مليون يورو، وكان قادرًا على إجراء 2000 تيرافلوب (تريليون عملية حسابية عشرية في الثانية). اليوم، يمكن لبطاقة رسومات واحدة بسعر 5000 يورو أن تتمتع بقوة معالجة 100 تيرافلوب. صُممت بطاقات الرسومات واستُخدمت في الأصل لبرمجة الألعاب، ولكن بفضل قدرتها العالية على معالجة البيانات، يُمكن الآن لمهندسي الحاسوب المهرة والمدربين تدريبًا جيدًا استخدامها للتنبؤ بالطقس، ومن خلال المحاكاة الجزيئية، لتحديد خصائص الجزيئات التي يُمكن استخدامها في الأدوية. تتيح هذه الطريقة التحديد السريع للجزيئات التي يُمكن استخدامها كحلول ضد كوفيد-19، ويمكن للباحثين إجراء محاكاة على المستوى الجزيئي للتنبؤ بكيفية تفاعل هذه الجزيئات مع الفيروس منذ البداية، مما يُؤدي إلى التخلص بسرعة من الجزيئات غير المفيدة، والتي قد تؤدي إلى تعاطي الأدوية. من خلال تسريع عملية التطوير، يُقلل ذلك من آلاف الأرواح البشرية التي تُفقد يوميًا والأضرار الناجمة عن الأزمة الاقتصادية العالمية. باستخدام المعالجة المتوازية، يتم حل وتخطيط مشاكل التحسين الهندسية المعقدة للغاية، مثل تحسين أسطول نقل الطائرات والسفن والشاحنات، ويمكن توجيه البضائع إلى آلاف المستلمين المختلفين في أقصر وقت ممكن وبأقل تكلفة. باستخدام أنظمة مماثلة، يُكلَّف الطيارون وطاقم الضيافة بمئات طائرات الركاب يوميًا، لضمان عملهم وفقًا لخطط الطيران لتحقيق أقصى قدر من الإيرادات، وتقليل استهلاك الوقود، وتقليل التأخيرات بما يضمن رضا الركاب. لتطبيق هذه التطبيقات، يجب أن يتمتع مهندسو الحاسوب بفهم شامل لتقنيات الحاسوب الحديثة، وأن يكونوا قادرين على اختيار واستخدام أفضل هياكل البيانات والخوارزميات المتقدمة المناسبة للمشكلة المحددة. هذه هي الطريقة الوحيدة لتصميم وبناء أنظمة برمجية تحل هذه المشكلات الصعبة بأقل تكلفة. تُعتبر كل من Apple وGoogle وMicrosoft وFacebook شركات حاسوب/برمجيات، وهي من بين العلامات التجارية الخمس الأكثر قيمة في العالم. أما Amazon، الشركة الأكثر قيمة في العالم، فقد بدأت التجارة الإلكترونية ببيع الكتب عبر الإنترنت، وتستخدم الآن أنظمة الحاسوب والبرمجيات لبيع كل شيء عبر الإنترنت. تبلغ قيمة كل شركة من شركات البرمجيات هذه ما بين خمسة إلى عشرة أضعاف قيمة شركات صناعة السيارات الأكثر قيمة، مثل Mercedes-Benz وToyota وVolkswagen. تتوفر العديد من فرص العمل لمهندسي الحاسوب، بما في ذلك تطوير ألعاب الحاسوب، وتطبيقات التجارة الإلكترونية، وتطبيقات الحكومة الإلكترونية، وتطوير برمجيات الأعمال، وتصميم وإدارة قواعد البيانات، وإدارة أنظمة وشبكات الحاسوب. إن الطلب المستقبلي على مهندسي الكمبيوتر واضح وسيستمر في النمو مع التقدم في إلكترونيات الكمبيوتر والبرمجيات.
