Diviser pour régner
مجرد خطوات منطقية منظمة يمكن تنفيذها بأي لغة برمجة، بحيث تكون المخرجات هي نفسها بغض النظر عن التقنية التي بُنيت بها.
مجموعة من التعليمات (Instruction) البرمجية التي ينفذها الحاسوب لتنفيذ مهمة معينة، وتُنفذ هذه التعليمات على مجموعة من البيانات تعرف باسم المدخلات (Inputs)، لنحصل في النهاية على حل المشكلة التي نتعامل معها والتي يعبر عنها بالمخرجات (Output).عند تحليل أي خوارزمية مهما كان حجمها وتعقيدها فإنها لم تخرج من الأنماط الثلاثة الآتية:
- التسلسل: في هذا النمط يتم ترتيب التعليمات بشكل متعاقب أو متسلسل، تعليمة وراء الأخرى إلى انتهاء المهمة، وهو أبسط شكل يمكن أن نرتب به التعليمات البرمجية.
- الاختيار: بعض المشاكل لا يمكن حلها بالتسلسل البسيط للتعليمات، وقد تحتاج إلى اختبار بعض الشروط وتنظر إلى نتيجة الاختبار، إذا كانت النتيجة صحيحة تتبع مسار يحوي تعليمات متسلسلة، وإذا كانت خاطئة تتبع مسار آخر مختلف من التعليمات. هذه الطريقة هي ما تسمى اتخاذ القرار(Decision Making) أو الاختيار.
- التكرار: عند حل بعض المشاكل لا بد من إعادة نفس تسلسل الخطوات عدة مرات، وهذا ما يطلق عليه التكرار(Repetition).
- علوم الحاسوب: تشكل الخوارزميات أساسا لكل أنواع برامج الحاسوب، وتستخدم لتصميم حلول المشكلات التي تتراوح من الفرز البسيط والبحث، إلى المهام المعقدة مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي.
Diviser pour régner
- الرياضيات: تُستخدم الخوارزميات لحل المشكلات الرياضية، مثل إيجاد الحل الأمثل لنظام من المعادلات الخطية أو إيجاد أقصر مسار في الرسم البياني.
- بحوث العمليات: تُستخدم الخوارزميات لتحسين واتخاذ القرارات في مجالات مثل النقل والخدمات اللوجستية وتخصيص الموارد.
- الذكاء الاصطناعي:الخوارزميات هي أساس الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، وتستخدم لتطوير أنظمة ذكية يمكنها أداء مهام مثل التعرف على الصور، ومعالجة اللغة الطبيعية، واتخاذ القرار.
- علم البيانات:تُستخدم الخوارزميات لتحليل ومعالجة واستخراج الأفكار المتضمنة داخل كميات كبيرة من البيانات في مجالات مثل التسويق والتمويل والرعاية الصحية.
أنواع الخوارزميات البرمجية:
الخوارزميات هي خطط عامة لحل المشاكل وتتنوع أساليب وأنواع الخوارزميات بحسب الأسلوب الذي تتبعه الخوارزمية لحل المشكلة، أو بحسب نوع المشكلة التي تحلها، وبناء على ذلك يمكن تمييز أنواع مختلفة من الخوارزميات، من أبرزها:
- خوارزميات القوة الغاشمة (Brute force algorithms): تحاول هذه الخوارزميات حل المشكلة بطريقة مباشرة وتمر بجميع الخيارات الممكنة دون استبعاد أي منها حتى تتمكن من العثور على حل المشكلة.
- الخوارزميات الجشعة (Greedy algorithms): تحاول الخوارزميات الجشعة حل المشكلة خطوة فخطوة، بحيث تقترب رويدًا رويدًا من الحل العام للمشكلة.
- خوارزميات فرق تسد (Divide and conquer algorithms): تقسِّم خوارزميات فرِّق تسد المسألة إلى مسائل فرعية تشبه المسألة الأصلية، ثمّ تحلها وتدمج الحلول لتقديم حلٍّ المسألة الأصلية.
- خوارزميات الترتيب (Sort algorithms):هي خوارزميات هدفها ترتيب مجموعة من العناصر بشكل معين، توجد عدة خوارزميات تمكننا من تحقيق عملية الفرز ولكل منها ميزاتها ومحدوديتها.
- خوارزميات البحث (Search algorithms):هي خوارزميات تقوم بتحديد موقع البيانات المبحوث عنها من بين مجموعة كبيرة من البيانات، وهي عادة ما ترتب البيانات ضمن بعض هياكل البيانات لتستطيع استرداد القيمة المحددة.
- خوارزميات التعلم الآلي (Machine Learning algorithms): هي خوارزميات تحاول التعلم بناءً على مجموعة من الحالات أو التجارب السابقة كي تتمكن من اتخاذ قرارات جديدة غير تلك التي تعامل معها أثناء عملية التعلم.
- خوارزميات التشفير (Encryption algorithms): هي الخوارزميات التي تقوم بتحويل نص مقروء إلى نص غير مقروء يُعرف بالنص المشفر، بحيث يمكن للأطراف المصرح لهم فقط بفهم المعلومات الموجودة في هذا النص وهي خوارزميات مهمة جدًا في مجال أمن البيانات الحساسة والحفاظ على الخصوصية.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق