Algoritms ir instrukciju vai komandu secība, kas sistemātiski tiek veikta ar mērķi atrisināt problēmu vai veikt uzdevumu.
Vārds "algoritms" attiecas uz arābu matemātiķi Al Khowarizmi, kurš dzīvoja IX gadsimtā, un aprakstīja matemātisko vienādojumu noteikumus.
Algoritmi ir kā kūkas recepte: darbību secība, kas jāveic, līdz tiek sasniegts galīgais mērķis - gatavā kūka.
Algoritmi attiecas no vienkāršiem ikdienas uzdevumiem līdz sarežģītām datorprogrammām un rīkiem, kas identificē patērētāju rīcību internetā.
Visas datora funkcijas, viedtālruņi un tabletes, piemēram, ir algoritmu rezultāts. Šīs mašīnas dažās sekundēs spēj izpildīt miljardiem komandu.
Algoritma darbības piemēri
Matemātikā rodas algoritmi, lai aprakstītu algebrisko vienādojumu likumus, taču tos var piemērot jebkurai ierobežotu darbību secībai, kuras mērķis ir atrisināt problēmu.
Visus uzdevumus, kurus mēs ikdienā veicam, var pārveidot par algoritmiem, vienkārši atšķetiniet visas nepieciešamās darbības, lai sasniegtu noteikto mērķi.
Ja mēs izveidotu, piemēram, kafijas pagatavošanas algoritmu, mums varētu būt šādas darbības:
- vāra ūdeni;
- ielieciet pulveri filtrā;
- izslēgt ūdeni;
- izlaiž ūdeni caur kafijas pulveri.
Datoros izmantotie algoritmi ir sarežģītāki un ietver arī iespējas. Apsveriet peles piemēru, kas atrodas virs interneta pārlūka.
Komandu aizvērt ekrānu dod algoritms, kas saprot, ka:
- Ja pele noklikšķina uz “x”, lapa ir jāaizver;
- Ja pele nenoklikšķina uz “x”, nekas nav jādara.
Šo algoritmu var strukturēt blokshēmā:
Būtībā algoritmi sastāv no ievades datiem (ievade), apstrādes un izvades dati (izeja). Šo struktūru var viegli saprast, izmantojot kalkulatora piemēru:
- Ievades dati: veicamās vērtības un darbības
- Apstrāde: mašīnas veiktie aprēķini
- Izejas dati: operācijas rezultāts
Algoritmi tiek izmantoti datorprogrammēšanā
Algoritms ir ļoti svarīgs programmēšanas jēdziens, jo visas mašīnas un datorprogrammas darbojas no ierobežotu darbību secības, kas noved pie uzdevuma izpildes.
Personas, kas veic datoru un programmatūras programmēšanu, loma ir domāt par visiem uzdevumu posmiem un tos objektīvi un skaidri aprakstīt, lai dators tos varētu izpildīt.
Piemērs varētu būt programma, kas parāda, vai students ir nokārtojis noteiktu priekšmetu. Ņemot vērā, ka galīgais vērtējums ir vidējais no diviem semestrī veiktajiem testiem, komandas būtu šādas:
- Savāc atzīmi divos veiktajos testos;
- Aprēķiniet vidējo aritmētisko vidējo;
- Ja rezultāts ir lielāks par 7, students nokārtoja;
- Ja rezultāts ir mazāks par 7, students ir izgāzies.
Tomēr datori nesaprot šādā veidā uzrakstīto valodu, tāpēc programmētājiem šīs komandas ir "jātulko" programmēšanas valodās. Daži piemēri programmēšanas valoda viņi ir:
- Java
- C valoda
- C ++ valoda
- C valoda #
- Python
Algoritma darbības mašīnas veic ļoti ātri. Piemēram, tipisks piezīmju grāmatiņa parasti veic vairāk nekā miljardu darbību sekundē.
Šis darbības ātrums radīja revolūciju skaitļošanas pasaulē, jo mašīnas ļoti īsā laikā var veikt aprēķinus, kuru veikšana cilvēkiem prasīs dienas, mēnešus vai pat gadus.
Algoritmi internetā
Algoritmus izmanto arī internetā, it īpaši meklētājprogrammās un sociālajos tīklos.
Algoritmu izmantošana meklētājprogrammās
Viens no visvairāk atcerētajiem piemēriem ir Google meklētājprogrammas algoritms, kas veic vairākas darbības, lai sakārtotu veidu, kā meklēšanas rezultāti parādās lietotājam.
Kad lietotājs meklē Google atslēgvārdu, piemēram, "kas ir demokrātija", secība parādītais rezultāts ir atkarīgs no vairākiem aprēķiniem, kurus algoritms veica, lai tos tajā ievietotu pozīciju.
Šie aprēķini ir balstīti uz vairākiem mainīgajiem, piemēram, satura kvalitāti un savlaicīgumu, vietnes saturu, kurā atrodas saturs, un to, cik ilgi cilvēki mēdz uzturēties šajā lapā.
Google algoritms ir diezgan sarežģīts un laiku pa laikam tiek atjaunināts, lai sniegtu labāku pieredzi un sniegtu lietotājiem labākos rezultātus.
Algoritmu izmantošana sociālajos tīklos
Sociālie tīkli ir ieprogrammēti arī ar sarežģītiem algoritmiem. Jūs plūsmas Piemēram, Facebook, Instagram un Twitter rāda ziņas un reklāmas atbilstoši lietotāju uzvedībai.
Tas nozīmē, ka ne visi jūsu draugu ieraksti parādīsies jūsu. barība. Šo sociālo tīklu algoritmi izvēlas tos, kas ir visjēdzīgākie atbilstoši jūsu vēlmēm.
Facebook algoritms, ko sauc par EdgeRank, piemēram, atlasa jums visatbilstošāko saturu pēc vairākiem faktoriem, piemēram:
- Publikācijas un lapas, kas jums patīk;
- Cilvēki, ar kuriem jūs mijiedarbojaties;
- Lapas, kurās atstājat komentārus;
- Jūsu akcijas.
Spotify ir vēl viens lietotnes un sociālā tīkla piemērs, kas izmanto algoritmus, lai lietotājiem sniegtu personalizētāku pieredzi. Katru nedēļu lietotne piedāvā atskaņošanas saraksts ar nosaukumu “Nedēļas atklājumi”.
Tas atskaņošanas saraksts satur 30 dziesmas, kuras lietotājs nekad nav atskaņojis lietotnē, bet kas ir līdzīgas citām dziesmām, kuras viņš parasti klausās.
Mērķis ir prezentēt lietotājam dziesmas un grupas, kuras viņš vēl nezina, bet, iespējams, ir saderīgas ar viņa muzikālo gaumi.
Skatīt arī programmatūru un aparatūra.
