Teoretisk datavetenskap är ett vetenskapligt område, vars ämne är informations- och informationsprocesser , där uppfinning och skapandet av nya sätt att arbeta med information genomförs. Det är en gren av allmän datavetenskap och matematik som fokuserar på de mer abstrakta eller matematiska aspekterna av datoranvändning och inkluderar teorin om algoritmer .
Liksom all grundläggande vetenskap är teoretisk informatik (i nära samverkan med filosofi och kybernetik ) engagerad i skapandet av ett system av begrepp, identifiering av allmänna mönster som gör det möjligt att beskriva informations- och informationsprocesser som förekommer inom olika områden (i naturen, samhället, människokroppen, tekniska system).
Det är inte lätt att exakt beskriva omfattningen av denna teori. ACM SIGACT ( Association for Computing Machinery Special Interest Group on Algorithms and Computation Theory ), en undergrupp till ACM, beskriver vetenskap som ett stöd för teoretisk datavetenskap och noterar:
Området teoretisk datavetenskap tolkas brett och inkluderar algoritmer , datastrukturer, beräkningskomplexitetsteori, distribuerad beräkning , parallell beräkning , VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit), maskininlärning , beräkningsbiologi, beräkningsgeometri, informationsteori, kryptografi, kvantum. beräkning, talteori, algebra och beräkningsteori (symbolsk beräkning), semantik och verifiering av programmeringsspråk, automatteori och teorin om slumpmässiga processer. Arbete inom detta område kännetecknas ofta av betoning på matematisk teknik och rigor.
Till denna lista lägger den vetenskapliga tidskriften ACM Transactions on Computation Theory (TOCT) också till kodningsteori, beräkningslärandeteori och aspekter av teoretisk datavetenskap inom områden som databaser, informationssökning, ekonomiska modeller och nätverk. Trots ett så brett verksamhetsområde skiljer sig datavetenskapsteoretiker från utövare. Vissa beskriver sig själva som "det mer grundläggande vetenskapliga arbetet som ligger till grund för datorområdet." Andra "praktikerteoretiker" insisterar på att det är omöjligt att skilja teori från praktik. Detta innebär att teoretiker regelbundet använder sig av experimentell vetenskap som bedrivs inom mindre teoretiska områden såsom studier av mjukvarusystem.