Ohjelmointitieteen

Ohjelmointitieteen ala on tieteenala, joka tutkii ohjelmien ja ohjelmointikielten teoreettisia perusteita sekä käytännön menetelmiä, joilla ohjelmistoja suunnitellaan, kirjoitetaan ja verifioidaan. Se sijoittuu tietojenkäsittelytieteen kenttään, mutta painottaa nimenomaan ohjelmoinnin kielellisiä ja semanttisia aspekteja sekä ohjelmistojen laadun varmistamista. Keskeisiä näkökulmia ovat ohjelmointikielen teoria, ohjelmien semantiikka ja tyypitys sekä muodolliset menetelmät.

Ohjelmointitieteen keskeisiä alagenrejä ovat: ohjelmointikielen teoria, joka tutkii syntaksia, semantiikkaa ja tyypitystä sekä kielten suunnittelua; semantiikka (operational, denotational, axiomatic) sekä Curry–Howard-yhteys; ohjelmointianalyysi ja ohjelmistojen automaattinen tarkastus, kuten staattinen analyysi ja abstrakti tulkinta; muodolliset menetelmät ja verifiointi, mukaan lukien mallintarkastus ja todistelu; kääntäjät ja kompilaatioteoria; ohjelmistotuotanto ja ohjelmistokehityksen prosessit sekä ohjelmiston arkkitehtuuri ja suunnittelumallit; rinnakkaisuus, samanaikaisuus ja suorituskykyyn liittyvät haasteet.

Koulutuksellisesti ohjelmointitieteen tutkimus ja opetus tapahtuu usein yliopistoissa, ja sen opiskelijat suuntautuvat sekä tutkimukseen että ohjelmistojen kehitykseen. Tutkimusaiheisiin kuuluvat esimerkiksi ohjelmointikielten uusien ominaisuuksien tutkiminen, turvallisuus ja luotettavuus, sekä työkalut kuten kompilaattorit, verifiointiohjelmistot ja analyysityökalut.

Ohjelmointitiede on olennainen osa modernia tietotekniikkaa, joka yhdistää teoreettiset periaatteet käytännön ohjelmistotuotantoon ja tekniseen innovointiin.