Algorytm: Definicja i przykłady

W dzisiejszym zautomatyzowanym i cyfrowym świecie algorytmy odgrywają kluczową rolę.

Słowo “algorytm” pochodzi od nazwiska perskiego matematyka Al-Chwarizmiego i odnosi się do zestawu instrukcji, które określają sekwencję działań, mających na celu rozwiązanie konkretnego problemu lub wykonanie określonego zadania. Są one nieodłączną częścią programowania i informatyki, a ich zastosowania można znaleźć w różnych dziedzinach, takich jak:

• sztuczna inteligencja,
• analiza danych,
• kryptografia,
• grafika komputerowa i wiele innych.

Definicja

Algorytm można zdefiniować jako precyzyjny zestaw kroków, które prowadzą do rozwiązania danego problemu.

Składają się one z sekwencji instrukcji, które muszą być wykonywane w określonym porządku, aby osiągnąć zamierzony cel. Kluczowe cechy to ich:

• precyzyjność,
• determinizm (czyli jednoznaczność działania)
• oraz ograniczona ilość czasu i zasobów potrzebnych do ich wykonania.

Historia algorytmów

Pojęcie jest bardzo stare i sięga czasów starożytnych. Jednym z pierwszych zapisanych był algorytm Euklidesa służący do obliczania największego wspólnego dzielnika dwóch liczb całkowitych. Były one również używane w starożytnej Grecji do obliczania przybliżonych wartości liczby π (pi).

Przykłady algorytmów.

Przykładów może być wiele. Poniżej kilka z nich.

Sortowania

Jednym z popularnych przykładów jest algorytm sortowania. Istnieje wiele różnych typów sortowania, takich jak sortowanie przez wstawianie, sortowanie przez scalanie itp. Wszystkie mają na celu uporządkowanie zbioru elementów według określonego porządku, na przykład rosnącego lub malejącego.

Algorytm wyszukiwania

To właśnie one umożliwiają odnalezienie określonego elementu w zbiorze danych. Przykładem może być wyszukiwanie binarne, które działa w przypadku posortowanych danych i dzieli zbiór na połowy, eliminując połowę możliwości przy każdym kroku.

Pozostała część tekstu pod materiałem wideo:

Przetwarzania obrazów

Algorytmy mają również zastosowanie w przetwarzaniu obrazów. Przetwarzania obrazów może obejmować takie etapy jak odczytanie obrazu, zastosowanie filtrów, wykrywanie krawędzi, analiza kolorów itp. Pozwalają one na automatyczne przetwarzanie obrazów oraz również na wyodrębnienie określonych cech.

Algorytmy szyfrowania

Szyfrowania są stosowane do zabezpieczania danych i komunikacji. Przykładem jest algorytm RSA, który opiera się na matematycznych operacjach związanych z faktoryzacją liczb, dodatkowo jest szeroko wykorzystywany w kryptografii asymetrycznej.

Kompresji danych

Algorytmy kompresji danych pozwalają na zmniejszenie rozmiaru plików, dodatkowo zachowując jednocześnie istotne informacje. Przykładem popularnego jest LZ77, który znajduje zastosowanie w formatach plików takich jak ZIP czy GZIP.

Algorytmy rekomendacji

Rekomendacji są wykorzystywane w systemach rekomendacyjnych, takich jak rekomendacje produktów w sklepach internetowych czy sugestie filmów w serwisach streamingowych. To one analizują preferencje użytkowników oraz również na ich podstawie sugerują odpowiednie produkty czy treści.

Planowania tras

Algorytmy planowania tras znajdują zastosowanie w systemach nawigacji, logistyce czy dostawach. Uwzględniają one różne czynniki, takie jak odległość, koszty, ograniczenia czasowe i preferencje, aby znaleźć optymalną trasę z punktu A do punktu B.

Powyższe przykłady jedynie dotykają różnych dziedzin, w których są one stosowane. Rzeczywistość jest o wiele bardziej złożona, a algorytmy odgrywają kluczową rolę w dzisiejszym świecie, wpływając na wiele aspektów naszego codziennego życia.

Algorytmy a sztuczna inteligencja

Odgrywają one kluczową rolę w dziedzinie sztucznej inteligencji. Algorytmy uczenia maszynowego, takie jak sieci neuronowe, wykorzystują duże ilości danych do nauki i podejmowania decyzji, co umożliwia rozwiązywanie skomplikowanych problemów, takich jak rozpoznawanie obrazów czy tłumaczenie języków.

Zobacz jeszcze:

• Jak odzyskać wiadomości z WhatsApp bez kopii zapasowej
• Google Page Speed. Do czego służy i jak korzystać