Algoritme-concept en algoritme-eigenschappenvertegenwoordigen enkele van de belangrijkste concepten in de informatica. Veel mensen denken tegenwoordig, in het tijdperk van de computertechnologie, na over wat het is, en beginnen zich om de een of andere reden geleidelijk meer in de basisprincipes van de computerwetenschap te verdiepen, terwijl de moderne generatie dit materiaal al in de zesde klas doorneemt.
Wat is het concept van een algoritme en de eigenschappen van een algoritme?
Een algoritme is een bepaalde reeks acties, dat wil zeggen dat we er in principe elke dag mee te maken hebben, hoewel we ons daar misschien niet eens van bewust zijn.
Als we het bijvoorbeeld aan een van onze leden vragengezinnen om iets in de winkel te kopen, stellen we een algoritme van acties in, dat wil zeggen, we vertellen in detail welke specifieke producten moeten worden gekocht, in welke hoeveelheid en ook welke eisen aan elk van hen worden gesteld. In dit geval wordt, zoals hierboven vermeld, een duidelijk algoritme van acties ingesteld, bijvoorbeeld:
Het kan natuurlijk lijken dat de procedure dat isheel gewoon, en zo'n beschrijving ervan is behoorlijk omvangrijk. Maar in feite, als we het hebben over het concept van een algoritme en de eigenschappen van een algoritme in de moderne computerwetenschap, dan kunnen de instructies daar veel omvangrijker zijn, aangezien het bovenstaande algoritme een van de eenvoudigste is.
Elke persoon lost constant het beste opeen verscheidenheid aan taken van verschillende complexiteit, terwijl sommige zo eenvoudig zijn dat ze volledig automatisch worden opgelost, zonder zelfs maar als een specifieke taak te worden gezien. Bijvoorbeeld: de deur sluiten met de sleutel, wassen, ontbijten, gezin voeden, etc.
Maar er zijn nog andere takenzo complex dat het oplossen ervan langdurige reflecties vereist, evenals een aanzienlijke hoeveelheid inspanning om in eerste instantie een oplossing te vinden en pas daarna het gestelde doel te bereiken. Deze taken omvatten: een vreemde taal leren, een bepaald bedrag verdienen en nog veel meer. Met andere woorden, deze taken vereisen veel complexere stappen dan nodig zijn om de taak "brood kopen" te voltooien, maar in feite worden zelfs de eenvoudigste taken in verschillende stappen opgelost.
In de vorm van een specifieke reeks actieshet is mogelijk om de procedure te beschrijven voor het oplossen van een groot aantal taken waarmee een persoon in het dagelijks leven wordt geconfronteerd, en het is deze reeks die in de informatica wordt weergegeven als het concept van een algoritme en eigenschappen van een algoritme.
Een van de bekendste is het zogenaamde Euclides-algoritme, dat de grootste deler van twee gehele getallen bepaalt.
Het zou genoteerd moeten worden dat,gezien het concept van een algoritme en zijn eigenschappen, is het noodzakelijk om niet alleen de acties zelf correct te begrijpen, maar ook de volgorde waarin ze worden uitgevoerd. Inderdaad doen zich vaak situaties voor waarin, wanneer de volgorde van acties in het algoritme wordt gewijzigd, het uiteindelijk onder bepaalde omstandigheden niet uitvoerbaar kan blijken te zijn. Als u bijvoorbeeld naar een winkel gaat, ziet het begin van het algoritme er ongeveer zo uit:
of:
Als we het laatste algoritme beschouwen, dan in zo'nIn het geval dat in eerste instantie brood wordt geselecteerd, en pas daarna gaan we naar de winkel met een nauwkeuriger gedefinieerde taak, en als het brood dat we nodig hebben er niet is, zal het algoritme dat we hebben gebouwd uiteindelijk niet uitvoerbaar blijken te zijn.
De soorten algoritmen kunnen als volgt zijn:
Hun eigenschappen zijn als volgt:
Wanneer een persoon zich geleidelijk in informatica verdiept enzal nadenken over wat het concept van een algoritme en zijn eigenschappen zijn, dan zal hij leren dat een algoritme met een fout in zekere zin beter zal zijn dan het algoritme dat functioneert maar het verkeerd doet. Immers, als er een fout aanwezig is, zal de computer ons hierover informeren, en we zullen deze vervolgens kunnen vinden en repareren, en als de fout die het algoritme verkeerd laat werken slechts in zeldzame gevallen verschijnt, dan kan deze in dit geval verschijnen in het meest cruciale moment.
Voor veel mensen lijkt informatieverwerkingeen vrij eenvoudige taak, maar dat is het in feite niet, omdat je eerst op zijn minst moet begrijpen wat het concept van een algoritme en de eigenschappen van een algoritme en zijn uitvoerders zijn. Dit betreft met name het samenstellen van een algoritme dat nodig is voor het correct verwerken van informatie.
Het eenvoudigste voorbeeld isgebruikershandleiding voor een specifiek onderwerp. Als het onprofessioneel is samengesteld, kan de gebruiker in dit geval het object gewoon breken, omdat het verkeerd is om het te bedienen of er niet mee te leren werken, om nog maar te zwijgen van het feit dat er bepaalde fysieke verwondingen kunnen zijn, als we het hebben over een ernstig huishouden techniek.
Velen zullen zeggen dat er echt niets ismoeilijk bij het samenstellen van instructies voor het voltooide apparaat, maar in werkelijkheid is dit niet zo, omdat het in werkelijkheid veel gemakkelijker is voor de meeste mensen om zelf iets te doen dan aan iemand anders uit te leggen hoe het moet.
Zo kan bijna iedere student gemakkelijkgebruikt een mobiele telefoon en alle functies die het bevat, en het lijkt buitengewoon eenvoudig en intuïtief. Maar in feite is het niet zo eenvoudig om uit te leggen hoe je een mobiele telefoon moet gebruiken aan iemand die dit apparaat nog nooit in zijn handen heeft gehad, aangezien hij een groot aantal vragen zal hebben, en sommige daarvan vermoed je niet eens. In deze situatie zal het moeilijk zijn om alles uit te leggen in overeenstemming met wat het concept van een algoritme en de eigenschappen van een algoritme zijn. De opeenvolging van acties zal onbegrijpelijk zijn en de persoon zal ze niet kunnen uitvoeren op de manier die nodig is voor de normale werking van het apparaat.
Overweeg als voorbeeld hoe u dit moet doeneen algoritme voor het zetten van thee voor een robot, die in principe niets weet, en voor hem een volwaardige bron van informatie over de taak is een algoritme. Het concept, de typen, de eigenschappen - we weten dit allemaal, maar voor de meeste mensen is het mentale model van een dergelijk algoritme ongeveer het volgende:
Maar in werkelijkheid zal zo'n algoritme bijna onmogelijk zijn om uit te voeren, omdat de robot geen gezond verstand heeft en deze hele procedure daarvoor een minimale set informatie is.
Het belangrijkste dat u moet begrijpen bij het overwegen van het concepthet algoritme en de eigenschappen van het algoritme - de nauwkeurigheid van de acties, omdat de robot aanvankelijk niet eens weet waar hij de beker moet halen en welke precies moet worden genomen, terwijl hij, zelfs als hij hem neemt, hem in zijn handen zal houden, omdat hij niet de opdracht had om hem te plaatsen op de tafel. Nu zal hij thee moeten zetten, maar nogmaals, dit kan gedaan worden met zijn handen, of met een lepel, terwijl je het bedrag moet weten. Er verschijnen dus een groot aantal verschillende problemen die moeten worden opgelost, zelfs in de fase van het bouwen van een algoritme.
Gezien het concept van een algoritme en natuurlijkeigenschappen van het algoritme, kan een exacte beschrijving bijna voor onbepaalde tijd worden gevormd, maar de volgende reeks acties zal in deze situatie optimaal zijn:
Gezien het concept van een algoritme eneigenschappen van het algoritme, door wie elke actie wordt uitgevoerd, evenals vele andere elementen, zal het mogelijk zijn om tot een optimale reeks acties te komen. Zelfs het bovenstaande algoritme kan niet perfect worden genoemd, en het zorgt ervoor dat de robot een groot aantal dingen weet, maar zelfs met dit voorbeeld kun je begrijpen hoe moeilijk het is om bepaalde dingen die jij en ik heel goed kennen van kinds af aan daadwerkelijk te beschrijven.
Allereerst voordat daar, hoe je het goed moet makenalgoritme, moet u beslissen wat de beginvoorwaarden zijn voor het uitvoeren van een bepaalde taak, en ook wat u moet weten, moet bekend zijn. Het algoritme zelf is al een laatste reeks acties bij het oplossen van een bepaald probleem, dat leidt vanaf de eerste informatie tot een bepaald resultaat. Hoe dan ook, het primaat bij de ontwikkeling van een algoritme van acties behoort toe aan een persoon, en verschillende mensen of allerlei soorten apparaten, zoals satellieten, robots, computers, geavanceerde huishoudelijke apparaten en recentelijk zelfs bepaald speelgoed hebben geleerd hoe ze moeten worden uitgevoerd, zijn betrokken bij de uitvoering van deze acties.
Al-Khorezmi is de persoon die de eerste wasdefinieerde het concept van het algoritme en de eigenschappen van het algoritme. Dit concept kreeg een massa-karakter na een bepaalde tijd, toen het een bredere betekenis kreeg, en ook exacte regels voor een bepaalde actie begon te bepalen. Tegenwoordig wordt dit concept door velen gezien als een van de belangrijkste concepten van een wetenschap als informatica, zonder welke het bijna onmogelijk is voor te stellen.
Al-Khorezmi zelf leefde in de 9e eeuw na Christus, enHet is vermeldenswaard dat het originele Arabische origineel, dat zijn rekenkundige werken uiteenzette, verloren was gegaan, maar er is een vertaling waarmee West-Europa uiteindelijk vertrouwd kon raken met het decimale positienummersysteem, evenals de basisregels voor het uitvoeren van verschillende rekenkundige bewerkingen.
De wetenschapper streefde ernaar om ervoor te zorgen dat de regels datwerden door hem geformuleerd, waren buitengewoon begrijpelijk voor elke geletterde persoon. Het was buitengewoon moeilijk om dit te bereiken in een eeuw waarin er nog geen volwaardige wiskundige symboliek bestond, maar de wetenschapper slaagde er in zijn geschriften in om uiteindelijk tot een duidelijk en tegelijkertijd strikt mondeling recept te komen, volgens welke de lezer niet de mogelijkheid had om voorgeschreven taken te omzeilen of bepaalde handelingen over te slaan. ...
In Latijnse vertaling werden de werken van de wetenschapper gepresenteerd inhet enige boek genaamd Algorizmi Said. Na verloop van tijd begonnen mensen geleidelijk te vergeten dat Algorizmi de auteur is van dergelijke regels, waardoor de regels algoritmen werden genoemd. Dus geleidelijk aan werd "Algorizmi zei" getransformeerd en werd "het algoritme zegt".
