ما هي الخوارزميات الحسابية؟
تمثل الخوارزميات الحسابية سلسلة من الخطوات المصممة لتنفيذ مهمة محددة. يمكن القول أيضًا إنها تمثل مجموعة من الإرشادات الواضحة المبرمجة في جهاز كمبيوتر لحل مشكلة ما.
داخل حقل الكمبيوتر أو أي علم ، تعمل الخوارزمية كأساس لإنشاء منهجية ذات مراحل محددة ومحدودة.
يهدف استخدامه إلى إعطاء حل عام لمعضلة ، مما يسمح لنا باستخدامه مرارًا وتكرارًا للحصول على النتيجة المتوقعة.
خصائص الخوارزميات الحسابية
يقترح عالم الرياضيات آلان تورنج تقديم مفهوم الرياضيات هذا في مجال علوم الكمبيوتر ، وهذه الخوارزمية هي عملية محددة بما يلي:
- تسلسل محدود من الخطوات ، التي يتم تحديدها بوضوح وكل واحد مستقل عن الآخر.
- العامل (البشري أو اللاإنساني) هو الذي ينطبق على كل مرحلة من مراحل العملية في لحظة معينة.
- لدى الوكيل القدرة على تفسير التعليمات التشغيلية وفي نفس الوقت حفظ المعلومات المقدمة.
- عند تنفيذ منهجية محددة ، ستكون النتيجة دائمًا هي نفسها في كل خطوة ووفقًا للبيانات الأولية.
-كما في أي عملية ، ينتهي بنتيجة.
هناك حالات يتطلب فيها الإجراء حلاً محددًا وتلك التي لا تتطلب حلًا. الخوارزميات المتكررة أو غير المنتظمة التي لا تنتهي هي شائعة جدًا في الحوسبة.
مثال على ذلك أنظمة التشغيل مثل Windows و MacOS و Linux ، والتي يجب أن تستمر في العمل لتكون بمثابة منصة لبرامج وعمليات أخرى.
نوع
في كل من علوم الكمبيوتر والتخصصات الأخرى ، يمكن تحديد 3 أنواع من الخوارزميات ، وهي: متسلسلة وشرطية ومتكررة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تلك النوعية (استخدام الكلمات) والكمية (استخدام الحسابات العددية).
بعض الخوارزميات الحسابية الشهيرة المفيدة جداً في الممارسة تخدم وظائف مختلفة.
وبالتالي ، نجد أن خوارزمية Euclid ، والتي تُستخدم للتقسيم ، خوارزمية Gaussian لحل المعادلات الخطية ، أو خوارزمية Floyd-Wrashall ، لإيجاد أقصر طريق بين الرسوم البيانية الموزونة.
أمثلة
يتم استخدام الخوارزميات في مواقف مختلفة ، وهي تسعى لإعطاء حل للمشكلة ، ولهذا لا يتم اتباع الإجراء القياسي.
عندما يتم اكتشاف الآلية لحل مهمة محددة بسرعة وكفاءة ، فإن تنفيذها لا يتطلب فهم كيفية عمل الطريقة.
مثال بسيط هو اتباع وصفة لصنع كعكة ، والتي تستخدم سلسلة من التعليمات والخطوات للحصول عليها.
أيضا ، أجهزة الكمبيوتر قادرة على حل أنواع مختلفة من المشاكل من خلال تطبيق الصيغ التي تحتوي على لغة خاصة.
في هذه الحالة ، تمثل الخوارزميات الحسابية رمزًا مكتوبًا بطرق مختلفة لا يمكن فهمها إلا بواسطة الجهاز.
جزء مهم من هذا الإجراء هو تحويل الفكرة إلى تسلسل منطقي يمكن للكمبيوتر تفسيره.
بهذه الطريقة ، ينتقل المبرمجون من المهام البسيطة إلى المهام الأكثر تعقيدًا. لهذا ، غالبًا ما يلجأون إلى الوصفات التي أنشأها آخرون لضبطها على ما يحتاجون إلى حله.
