ما هي الخوارزميات
تتكون من:
- التسلسل: الخوارزمية هي مجموعة من المعلومات المتسلسلة. قد تكون هذه التعليمات إما بسيطة وغير معقدة أو من النوعين التاليين.
- التحديد: لا يمكن حل بعض المشاكل بتسلسل بسيط من التعليمات، وقد تحتاج إلى اختبار بعض الشروط وإلقاء نظرة على نتيجة الاختبار، وإذا كانت النتيجة صحيحة، فاتبع مسارًا يحتوي على تعليمات متسلسلة، وإذا كانت خاطئة، اتبع مسارًا آخر، مسارًا مختلفًا للتعليمات، تسمى هذه الطريقة اتخذ قرارًا أو اختر.
- التكرار: عند حل بعض المشكلات، يجب تكرار نفس تسلسل الخطوات عدة مرات، وهذا ما يسمى التكرار.
الخوارزميات في الكمبيوتر
- تعبر الخوارزمية في الكمبيوتر عن عملية محددة بعناية تسمح للجهاز بحل المشكلات التي يمكن التعبير عنها أيضًا كسلسلة من التعليمات المباشرة ؛ أي أنه لا توجد إمكانية للتفسير الذاتي لها، لأن الكمبيوتر ينفذ الأمر بنفس الطريقة ويظهر نفس النتائج في كل مرة يطلبها المستخدم ؛ تُستخدم الخوارزمية أيضًا للتدقيق الإملائي والحسابات المالية ومحركات البحث وتقريبًا كل مهمة يقوم بها كل كمبيوتر.
أنواع الخوارزميات
- هناك عدد كبير من أنواع الخوارزميات، بعض هذه الخوارزميات تصف مهمتها الخاصة، والبعض الآخر يصف الطريقة التي تظهر بها هذه المهمة، واللغة التي تعبر عن هذه الخوارزميات تختلف من كتاب إلى كتاب، ومن شخص لآخر، من أجل مثال: هناك خوارزمية تسمى خوارزمية مطابقة السلسلة، حيث تجد هذه السلسلة مظهر الإدخالات في تسلسلات أكبر أو أجزاء من النص، فإن خوارزمية رابين كارب هي مثال على هذا النوع من الخوارزمية، كما في (فرق تسد) الخوارزمية هي أحد أنواع الخوارزميات التي تعبر عن طريقة حل المشكلات.
- مثال على هذه الخوارزمية هو البحث الثنائي، الذي يبحث عن هدف الإدخالات المرتبة عن طريق تقسيم المدخلات إلى أجزاء صغيرة للعثور على الهدف، ويمكن أن يمتد نوع واحد من الخوارزمية إلى كلا النوعين السابقين. مثال: إنها خوارزمية فرز تُظهر خاصية الفرز المتكرر بواسطة دالة تكرارية أو دالة فرز.
التحليل الحسابي
- من المهم جدًا معرفة المقدار المطلوب نظريًا لمورد معين (مثل الوقت أو التخزين) لخوارزمية معينة. تم تطوير طرق تحليل الخوارزمية من أجل الحصول على هذه الإجابات الكمية (التقديرات)، على سبيل المثال: تحتوي خوارزمية الفرز من الأعلى على حالة زمنية (O) (n)، باستخدام حرف O كبير مع n اعتمادًا على طول القائمة.
- في جميع الحالات، تحتاج الخوارزمية فقط إلى معرفة قيمتين: للعثور على أكبر رقم حتى الآن، موقعها الحالي في قائمة الإدخال، لذلك يجب أن يكون لها متطلب وهو (1) O، إذا كانت المساحة المطلوبة لتخزين المدخلات الأرقام لا تعد ولا تحصى.
- قد تستمر الخوارزميات في نفس المهمة عن طريق مجموعة مختلفة من التعليمات في وقت أو مساحة أو جهد أكثر أو أقل من غيرها، على سبيل المثال: توفر خوارزمية البحث ذات النظام الثنائي عادةً قوة بحث متسلسلة عند استخدامها لعمليات البحث في تصنيف مصنف. جدول القائمة.
إضفاء الطابع الرسمي
- الخوارزميات ضرورية لأجهزة الكمبيوتر لمعالجة البيانات بطريقة عملية. تحتوي العديد من برامج الكمبيوتر على خوارزميات تفصّل تعليمات محددة لجهاز كمبيوتر يجب أن يؤدي (بترتيب معين) مهمة محددة، مثل حساب رواتب الموظفين في الوكالات الحكومية أو طباعة التقارير على مستوى الطلاب، تعتبر الخوارزميات بمثابة تسلسل وتسلسل مجموعة من العمليات التي يمكن محاكاتها بواسطة نظام تكامل تورينج.
- عادةً عندما ترتبط الخوارزمية بمعلومات المعالجة، تتم قراءة البيانات بواسطة مصدر الإدخال، ثم تتم كتابة البيانات إلى جهاز إخراج أو تخزينها لمزيد من المعالجة.
- البيانات المخزنة هي جزء من الحالة الداخلية للكيان الذي ينفذ الخوارزمية في الممارسة العملية.
- يتم تخزين حالة النظام في بنية بيانات واحدة أو أكثر. بالنسبة لبعض هذه الحسابات، يجب أن تحدد الخوارزمية الخوارزمية بطريقة صارمة: تحديد الطريقة التي تنطبق في جميع الظروف الممكنة التي يمكن أن تنشأ، أي أنه يجب التعامل مع أي خطوات شرطية بشكل منهجي، كل حالة على أنها حادة، معايير كل يجب أن تكون الحالة واضحة (ومحسوبة).
- نظرًا لأن الخوارزمية هي قائمة دقيقة بالخطوات الدقيقة، فإن ترتيب الحوسبة مهم دائمًا لأداء الخوارزمية. يُفترض عادةً أن يتم سرد التعليمات بشكل صريح، ويتم وصفها على أنها تبدأ من “أعلى” وتنتقل من “إلى أسفل”، وهي فكرة يتم وصفها بشكل أكثر رسمية من خلال تدفق عناصر التحكم.
- حتى الآن، أدت هذه المناقشة إلى إضفاء الطابع الرسمي على الخوارزمية بعد افتراض بناء برمجة الأوامر، وهذا هو المفهوم الأكثر شيوعًا، ويحاول وصف المهمة بوسائل “ميكانيكية” منفصلة.
- هذا المفهوم للخوارزميات الرسمية فريد من نوعه للتخطيط (علوم الكمبيوتر)، وتحديد قيمة المتغير وهو مشتق من حدس “الذاكرة” كلوحة رسم.
أثر الخوارزمي على العلماء
- لم تنته معرفة الخوارزمي وفضيلته بانتهاء حياته، حتى بعد وفاته ظلت أعماله العلمية محدثة حتى يومنا هذا، ويعتبر من أكثر الناس إسهامًا في تطوير الرياضيات بشكل عام والجبر. خاصه. تأثر العديد من العلماء والفلاسفة الفارسيين بالأعمال العلمية التي قدمها الخوارزمي، ومنهم الفارابي، الكندي، عمر الخيام، البيروني، ابن سينا ، الرازي، ابن رشد، ناصر الدين الطوسي. وغيرها، والعديد من المناهج المقررة تناولت حياة الخوارزمي واستحقاقه في تطوير العلوم الرياضية. الجبر، وبالتالي أصبح رمزًا للإلهام للطلاب ليكونوا مدفوعين.
مساهمات الخوارزمي في علم الفلك
- ساهم الباحث الخوارزمي في عرض العديد من الأمور في مجال العلوم الفلكية، حيث قدم مجموعة متنوعة من الجداول الفلكية بالإضافة إلى جداول أخرى تحتوي على قيم الجيوب الأنفية، وترجم العديد من أعماله إلى اللاتينية لأديلايد وجيرارد دي كريمونا في بداية القرن الثاني عشر. لذلك لم تكن الترجمة لإدخال المزيد من العلوم الحديثة في العالم الغربي معروفة ومتداولة في ذلك الوقت.
مساهمات أخرى من الخوارزمي
- وهناك العديد من الأعمال الأخرى للخوارزمي: مثل المخطوطات التي تتحدث عن تحديد اتجاه القبلة، مثل تلك الموجودة في اسطنبول التي ورد ذكرها في كتاب (الفهرست) يتحدث عن الساعات الشمسية، أو كتب الخوارزمي الكتب التي لم يحفظ إلى يومنا هذا إلا ما ذكره ابن النديم في كتابه، وهما: كتاب التاريخ وكتاب الساعات الشمسية. تحدث كلا الكتابين المفقودين عن كيفية صنع الأسطرلاب الجهاز الفلكي واستخدامه.
- تناول الخوارزمي في بعض أعماله كيفية تحديد وقت شروق الشمس في كثير من البلدان، وهناك العديد من المخطوطات المنتشرة في باريس واسطنبول والقاهرة وطشقند، وقد يكون بعضها مرتبطًا بالخوارزمي.
وفاة الخوارزمي
- وتشير سجلات الطبري إلى أنه عندما كان الخليفة الواثق على فراش موته عام 847 م، جلس بعض علماء الفلك في ذلك الوقت، وتنبأ بعضهم بأنه سوف يتعافى ويستمر حكمه خمسين عامًا، لكن هذه التنبؤات لم تكن كذلك. آمن ومات الخليفة بعد عشرة أيام فقط.
- وتشير هذه السجلات إلى أن الخوارزمي كان من علماء الفلك الذين جاءوا لزيارة الخليفة، وإذا كان الخوارزمي من هؤلاء، فقد كاد يبلغ السبعين، إذ تشير معظم المصادر إلى وفاة محمد بن موسى. الخوارزمي عام 850 م، وسيظل من أهم الشخصيات العلمية التي مرت عبر التاريخ الإسلامي.
في هذه المقالة، اكتشفنا ما هي الخوارزميات، والخوارزميات في الكمبيوتر، وأنواع الخوارزميات، والتحليل الحسابي، وإضفاء الطابع الرسمي، وتأثير الخوارزمي على العلماء، ومساهمات الخوارزمي في علم الفلك، ومساهمات الخوارزمي الأخرى، و وفاة الخوارزمي.