Algorytm to precyzyjna seria reguł krok po kroku prowadząca do wyniku lub rozwiązania problemu. Dobrym przykładem jest przepis.

Kiedy piekarze robią ciasto według przepisu, kończą swoje działanie gotowym ciastem. Jeśli dokładnie zastosujesz się do tego przepisu, za każdym razem ciasto będzie smakować tak samo. Ale odejdź choć trochę od tego przepisu, a to, co wyjdzie z piekarnika, może rozczarować Twoje kubki smakowe.

Niektóre kroki w algorytmie zależą od tego, co się stało lub czego nauczyliśmy się we wcześniejszych krokach. Rozważmy przykład ciasta. Przed zmieszaniem składników suchych i mokrych może być konieczne połączenie w osobnych miseczkach. Podobnie, niektóre ciasta należy schłodzić, zanim będzie można je pokroić. Niektóre przepisy wymagają ustawienia piekarnika na jedną temperaturę przez kilka pierwszych minut pieczenia, a następnie zmienić temperaturę na pozostały czas pieczenia.

Używamy nawet algorytmów do dokonywania wyborów w ciągu tygodnia.

Powiedzmy, że masz popołudnie bez zaplanowanych zajęć – bez zajęć rodzinnych, bez obowiązków domowych. Aby ustalić, co zrobić, prawdopodobnie przemyślisz serię mniejszych pytań (lub kroków). Na przykład: Czy chcesz spędzić czas sam lub z przyjacielem? Chcesz zostać w domu czy wyjść? Wolisz zagrać w grę czy obejrzeć film?

Na każdym kroku będziesz rozważać jedną lub więcej rzeczy. Niektóre opcje będą zależeć od danych zebranych z innych źródeł, takich jak prognoza pogody. Być może zdajesz sobie sprawę, że (1) Twój najlepszy przyjaciel jest dostępny, (2) pogoda jest ciepła i słoneczna oraz (3) chciałbyś grać w koszykówkę. Wtedy możesz zdecydować się udać się do pobliskiego parku, aby pograć z kolegom w kosza. Na każdym kroku dokonywałeś niewielkiego wyboru, który przybliżał Cię do ostatecznej decyzji. (Możesz utworzyć schemat blokowy, który pozwoli Ci zmapować kroki do decyzji).

Komputery również używają algorytmów. Są to zestawy instrukcji, których program komputerowy musi przestrzegać. Zamiast kroku w przepisie na ciasto (np. Wymieszania mąki z proszkiem do pieczenia), kroki komputera są równaniami lub regułami.

Algorytm w praktyce

Algorytmy są wszędzie w komputerach. Najbardziej znanym przykładem może być wyszukiwarka, taka jak Google. Aby znaleźć najbliższego weterynarza, który leczy węże lub najszybszą drogę do szkoły, możesz wpisać odpowiednie pytanie do Google, a następnie przejrzeć listę możliwych rozwiązań.

Matematycy i informatycy zaprojektowali algorytmy używane przez Google. Zdali sobie sprawę, że przeszukiwanie całego Internetu w poszukiwaniu słów w każdym pytaniu zajęłoby zbyt dużo czasu. Jeden skrót: policz linki między stronami internetowymi, a następnie nadaj dodatkowe punkty stronom zawierającym wiele linków do i z innych stron. Strony zawierające więcej linków do i z innych stron zajmują wyższe pozycje na liście możliwych rozwiązań, które wynikają z żądania wyszukiwania.

Wiele algorytmów komputerowych poszukuje nowych danych podczas rozwiązywania jakiegoś problemu. Na przykład aplikacja mapy na smartfonie zawiera algorytmy zaprojektowane do znajdowania najszybszej lub być może najkrótszej trasy. Niektóre algorytmy będą łączyć się z innymi bazami danych w celu identyfikacji nowych stref budowy (powodujących uniknięcie) lub nawet niedawnych wypadków (które mogą utrudniać ruch). Aplikacja może również pomóc kierowcom w pokonywaniu wybranej trasy.

Algorytmy mogą stać się złożone, ponieważ zbierają wiele danych z różnych źródeł, aby znaleźć jedno lub więcej rozwiązań. Kroki w większości algorytmów muszą mieć ustaloną kolejność. Te kroki nazywane są zależnościami.

Jednym z przykładów jest instrukcja jeśli / to. Zachowywałeś się jak algorytm komputerowy, kiedy decydowałeś, jak spędzić popołudnie. Jednym krokiem było rozważenie pogody. JEŚLI pogoda jest słoneczna i ciepła, WTEDY (możesz) zdecydować się wyjść na zewnątrz.

Algorytmy czasami zbierają również dane o tym, jak ludzie używali swoich komputerów. Mogą śledzić, jakie historie lub strony internetowe czytali ludzie. Te dane są wykorzystywane do oferowania tym ludziom spersonalizowanych wyników wyszukiwania. Może to być pomocne, jeśli chcą zobaczyć więcej materiałów z tego samego źródła lub na ten sam temat. Takie algorytmy mogą być jednak szkodliwe, jeśli uniemożliwiają lub w jakiś sposób zniechęcają ludzi do oglądania nowych lub różnorodnych rodzaju informacji.

Używamy algorytmów komputerowych do wielu rzeczy. Nowe lub ulepszone pojawiają się każdego dnia. Na przykład te specjalistyczne pomagają wyjaśnić, w jaki sposób rozprzestrzeniają się choroby. Niektórzy pomagają przewidzieć pogodę. Inni używają ich do podejmowania decyzji o inwestycjach na giełdzie.

Przyszłość obejmie algorytmy, które nauczą komputery, jak lepiej rozumieć bardziej złożone dane. To jest początek tego, co ludzie nazywają uczeniem maszynowym: komputery uczą komputery.

Innym rozwijanym obszarem jest szybszy sposób sortowania obrazów. Istnieją aplikacje, które wyświetlają możliwe nazwy roślin na podstawie zdjęcia. Obecnie taka technologia działa lepiej na roślinach niż na ludziach. Aplikacje zaprojektowane do rozpoznawania twarzy mogą zostać oszukane na przykład przez fryzury, okulary, zarost lub siniaki. Te algorytmy nadal nie są tak dokładne, jak ludzie oko ale z drugiej strony są znacznie szybsze.

Ale dlaczego nazywa się je algorytmami?

W IX wieku słynny matematyk i astronom dokonał wielu odkryć w nauce, matematyce i systemie liczbowym, którego teraz używamy. Nazywał się Muhammad ibn Mūsa al-Khwarizmī. Jego nazwisko jest perskie od miejsca jego urodzenia: Khwãrezm. Na przestrzeni wieków, wraz ze wzrostem sławy, ludzie spoza Bliskiego Wschodu zmienili jego imię na Algoritmi. Ta wersja jego nazwiska została później zaadaptowana jako termin angielski, który opisuje receptury krok po kroku, które znamy teraz jako algorytmy.

Źródło: Melissa L. Weber / sciencenewsforstudents

Zdjęcie: OLENA_T/E+/GETTY IMAGES

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x