אלגוריתם הוא רצף של הוראות או פקודות המתבצעות באופן שיטתי במטרה לפתור בעיה או לבצע משימה.
המילה "אלגוריתם" מתייחסת למתמטיקאי הערבי אל חוואריזמי, שחי במאה התשיעית, ותיאר כללים למשוואות מתמטיות.
אלגוריתמים הם כמו מתכון לעוגה: רצף פעולות שיש לבצע עד שמגיעים למטרה הסופית - העוגה המוגמרת.
אלגוריתמים חלים ממשימות יומיומיות פשוטות על תוכנות מחשב מורכבות וכלים המזהים התנהגות צרכנים באינטרנט.
כל פונקציות המחשב, סמארטפונים ו טבליות, למשל, הם תוצאה של אלגוריתמים. מכונות אלה מסוגלות לבצע מיליארדי פקודות תוך מספר שניות.
דוגמאות לאופן שבו אלגוריתם עובד
אלגוריתמים מתעוררים במתמטיקה לתיאור הכללים למשוואות אלגבריות, אך ניתן ליישם אותם בכל רצף של פעולות סופיות המבקשות לפתור בעיה.
כל המשימות שאנו מבצעים על בסיס יומיומי יכולות להפוך לאלגוריתמים, פשוט לפענח את כל הפעולות הדרושות בכדי להגיע ליעד הנחרץ.
אם עשינו אלגוריתם להכנת קפה, למשל, נוכל לבצע את השלבים הבאים:
- הרתח את המים;
- שים את האבקה במסנן;
- תסגור את המים;
- העבירו את המים דרך אבקת הקפה.
אלגוריתמים המשמשים במחשבים מורכבים יותר וכוללים גם אפשרויות. שקול דוגמה של עכבר מעל דפדפן אינטרנט.
הפקודה לסגירת המסך ניתנת על ידי אלגוריתם שמבין כי:
- אם העכבר לוחץ על ה- "x", הדף חייב להיות סגור;
- אם העכבר אינו לוחץ על ה- "x", אין לעשות דבר.
ניתן לבנות אלגוריתם זה בתרשים זרימה:
בעיקרון, אלגוריתמים מורכבים מנתוני קלט (קֶלֶט), עיבוד ופלט נתונים (תְפוּקָה). ניתן להבין בקלות מבנה זה בדוגמה של מחשבון:
- נתוני קלט: ערכים ופעולות שיש לבצע
- מעבד: חישובים שבוצעו על ידי המכונה
- נתוני פלט: תוצאה של המבצע
משתמשים באלגוריתמים בתכנות מחשבים
אלגוריתם הוא מושג חשוב מאוד לתכנות, שכן כל המכונות ותוכנות המחשב פועלות מתוך רצפים של פעולות סופיות המובילות לביצוע משימה.
תפקיד האדם שעושה תכנות של מחשבים ותוכנה הוא לחשוב על כל שלבי המשימות ולתאר אותן בצורה אובייקטיבית וברורה כדי שהמחשב יוכל לבצע אותן.
דוגמה תהיה תוכנית שמראה אם סטודנט עבר נושא מסוים או לא. בהתחשב בכך שהציון הסופי הוא הממוצע של שני המבחנים שנלקחו בסמסטר, הפקודות יהיו:
- אספו את הציון בשני המבחנים שבוצעו;
- חשב את הממוצע החשבוני ביניהם;
- אם התוצאה גדולה מ- 7, התלמיד עבר;
- אם התוצאה נמוכה מ- 7, התלמיד נכשל.
עם זאת, מחשבים אינם מבינים את השפה הכתובה בצורה זו, ולכן על המתכנתים "לתרגם" פקודות אלו לשפות תכנות. כמה דוגמאות ל שפת תכנות הם:
- ג'אווה
- שפת ג
- שפת C ++
- שפת C #
- פִּיתוֹן
פעולות האלגוריתם מבוצעות במהירות רבה על ידי מכונות. מחברת טיפוסית, למשל, מבצעת בדרך כלל יותר ממיליארד פעולות בשנייה.
מהירות פעולה זו חוללה מהפכה בעולם החישוב, מכיוון שמכונות יכולות לבצע חישובים בזמן קצר מאוד שלבני האדם ייקח ימים, חודשים ואפילו שנים לבצע.
אלגוריתמים באינטרנט
אלגוריתמים משמשים גם באינטרנט, במיוחד על ידי מנועי חיפוש ורשתות חברתיות.
שימוש באלגוריתמים במנועי חיפוש
אחת הדוגמאות הזכורות ביותר היא האלגוריתם של מנועי החיפוש של גוגל, המבצע מספר פעולות כדי לארגן את מראה תוצאות החיפוש למשתמש.
כאשר משתמש מחפש בגוגל מילת מפתח, כגון "מהי דמוקרטיה", הסדר של התוצאה המוצגת תלויה במספר חישובים שהאלגוריתם ביצע כדי להכניס אותם לזה עמדה.
חישובים אלה מבוססים על כמה משתנים, כמו איכות ותקופת התוכן, איכות האתר בו התוכן נמצא וכמה זמן אנשים נוטים להישאר בעמוד זה.
האלגוריתם של גוגל מורכב למדי ומתעדכן מעת לעת על מנת לספק חוויה טובה יותר ולהציג את התוצאות הטובות ביותר למשתמשים.
שימוש באלגוריתמים ברשתות חברתיות
רשתות חברתיות מתוכנתות גם עם אלגוריתמים מורכבים. אתה הזנות פייסבוק, אינסטגרם וטוויטר, למשל, מציגות פוסטים ופרסומות על פי התנהגות המשתמש.
המשמעות היא שלא כל הפוסטים של החברים שלך יופיעו אצלך. הזנה. האלגוריתמים של הרשתות החברתיות הללו בוחרים את אלו שהכי הגיוניים בהתאם להעדפתך.
האלגוריתם של פייסבוק, שנקרא דרגת קצה, למשל, בוחר את התוכן הרלוונטי ביותר עבורך על פי מספר גורמים, כגון:
- פרסומים ודפים שאתה אוהב;
- אנשים שאתה מתקשר איתם;
- דפים שבהם אתה משאיר תגובות;
- המניות שלך.
Spotify היא דוגמה נוספת לאפליקציה ולרשת חברתית המשתמשת באלגוריתמים כדי לספק למשתמשים חוויה אישית יותר. בכל שבוע האפליקציה מציעה פלייליסט נקרא "תגליות השבוע".
זֶה פלייליסט מכיל 30 שירים שמעולם לא הושמעו על ידי המשתמש באפליקציה, אך דומים לשירים אחרים שהוא בדרך כלל מאזין להם.
המטרה היא להציג בפני המשתמש את השירים והלהקות שהוא עדיין לא מכיר, אך כנראה תואמים את טעמו המוסיקלי.
ראה גם את המשמעות של תוֹכנָה ו חוּמרָה.
