تعليمي

تعريف الخوارزمية وكيف تعمل

تعريف الخوارزمية وكيف تعمل ، طلابنا الاعزاء نعود اليكم من جديد عبر منصه فكره التعليمه لنقدم لكم اليوم تعريف الخوارزمية  حيث انها هي مجموعة من الخطوات الرياضية والمنطقية والمتسلسلة اللازمة لحل مشكلة ما. وسميت الخوارزمية بهذا الاسم نسبة إلى العالم أبو جعفر محمد بن موسى الخوارزمي الذي ابتكرها في القرن التاسع الميلادي. … التسلسل: تكون الخوارزمية عبارة عن مجموعة من التعليمات المتسلسلة، هذه التعليمات قد تكون إما بسيطة أو من النوعين التاليين.

 

تعريف الخوارزمية وكيف تعمل

حيث ان الخوارزمية هي مجموعة من الإجراءات المنهجية التي لها عدد محدود من الخطوات، وتشكل إجابة لسؤال أو حل لمشكلة أو إنجاز مهمة. اشتق اسم الخوارزمية من الترجمة اللاتينية لعالم الرياضيات المسلم من القرن التاسع عشر الخوارزمي “محمد بن موسى الخوارزمي” الذي كان جزءًا من البلاط الملكي في بغداد. في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، الخوارزمية هي إجراء أو صيغة أو شرح طريقة لحل مشكلة، بناءً على تنفيذ سلسلة من الإجراءات المحددة. في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، تعني الخوارزمية عمومًا إجراءً صغيرًا يحل مشكلة متكررة .

 

 

تعريف الخوارزمية في الحوسبة

كما انه في علم الحوسبه والتكتولوجيا فان الخوارزمية عبارة عن سلسلة من التعليمات التي تخبر الكمبيوتر بكيفية تحويل مجموعة من الحقائق أو البيانات الأولية إلى معلومات مفيدة للمستخدم، والمعلومات المفيدة هي المعلومات المعرفية التي تفيد الناس.، أو هي تعليمات لـ الآلات أو المدخلات إلى الخوارزميات الأخرى، وهناك العديد من الأمثلة الشائعة للخوارزميات، من ترتيب مجموعات الأرقام بترتيب تصاعدي أو تنازلي للعثور على أقصر الطرق على الخرائط لعرض المعلومات المهمة على الشاشة. ستكون النتيجة هي نفسها بغض النظر عن طرق الكتابة المختلفة.

إقرأ أيضا:تنتج البيوض في النبات داخل

 

كما انه  تستخدم الخوارزميات على نطاق واسع في جميع مجالات تكنولوجيا المعلومات. تأخذ خوارزمية محرك البحث الكلمات الأساسية، وتبحث في قاعدة البيانات المرتبطة بصفحات الويب التي تحتوي على نفس الكلمة، وتعيد النتائج. تقوم خوارزمية التشفير بتحويل البيانات وفقًا لإجراءات محددة إلى بيانات مظلمة ولا معنى لها لحمايتها، حيث تستخدم خوارزمية التشفير المفتاح السري، مثل خوارزمية تشفير البيانات (DES)، والتي تستخدم نفس المفتاح لتشفير البيانات وفك تشفيرها. ، وباستخدام خوارزمية تشفير مناسبة، لا أحد يستطيع ذلك. لا يُعرف مفتاح التشفير السري لفك تشفير البيانات والحصول على البيانات الأصلية.

 

 

كيف تعمل الخوارزمية

حيث ان ده تعمل جميع الخوارزميات في العالم بنفس الشرح طريقة المتسلسلة. يمكن تبسيط الخوارزمية باتباع الخطوات التالية

 

  • مدخلات الإدخال بالنسبة للخوارزمية، الإدخال عبارة عن مجموعة من الحقائق والأرقام والبيانات، باستخدام مجموعة من الأجهزة التي تساعد على إدخالها. على أجهزة الكمبيوتر، يعد الماوس ولوحة المفاتيح من أهم طرق الإدخال.
  • التنفيذ في هذا الجزء، تتم معالجة البيانات السابقة وفقًا لسلسلة من الخطوات المحددة لتنفيذ المهمة.
  • مخرجات النتائج البيانات التي تمت معالجتها وتصبح معلومات يمكن للمستخدم الاستفادة منها.

مثال على تطبيق الخوارزمية

ونعرض لكم مثال وعلي سبيلة  إذا طُلب من المصمم تنفيذ خوارزمية لجهاز يحدد المناخ في منطقة ما في الشتاء، بناءً على أحد الشروط التالية بارد، معتدل، دافئ، بناءً على درجة حرارة الهواء المأخوذ، سيكون عمل تلك الخوارزمية على النحو التالي

إقرأ أيضا:كلمة الصباح عن النظافة للإذاعة المدرسية

 

  • أدخل درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة متصل بالجهاز المطلوب ودعنا نقول أن درجة الحرارة المقاسة هي 17 درجة مئوية.
  • التنفيذ في هذا الجزء، سيتم اختبار درجة الحرارة وفقًا للمعايير. إذا كانت درجة الحرارة أقل من 10 درجات يقال إن المناخ بارد، وإذا كانت درجة الحرارة أكبر من عشر درجات وأقل من عشرين درجة يقال إن المناخ معتدل لكن إذا تجاوزت درجة الحرارة 20 درجة درجات، سيقول أن الجو حار.
  • الإخراج هو حالة الطقس. ستكون النتيجة هنا طقسًا جيدًا وفقًا للخوارزمية أعلاه.

 

أنواع الخوارزميات

هناك عدة أنواع من الخوارزميات تختلف في شرح طريقة عملها، وهناك سبعة أنواع رئيسية

 

خوارزمية القوة الهجومية

نظرًا لأن هذه الخوارزمية تختبر جميع الحالات حتى يتم العثور على النتيجة الصحيحة، فهذا هو النوع الأساسي والأقل تعقيدًا من الخوارزمية، ويستخدم هذا النوع من الخوارزمية لتحديد الحل الأمثل أو الأفضل، حيث يتحقق من جميع الحلول الممكنة.

 

الخوارزمية العودية

حيث انه يعتمد هذا النوع من الخوارزمية على العودية التكرارية، حيث يتم فهم المشكلة عن طريق تقسيمها إلى مشكلات فرعية من نفس النوع وحلها بشكل تكراري حتى يتم حل المشكلة بمساعدة أحد المتطلبات المسبقة.

إقرأ أيضا:تحول الأراضي من اراضي خصبة إلى أراضي صحراوية

 

خوارزمية البرمجة الديناميكية

والجدير بالذكر انه يُطلق على هذا النوع من الخوارزمية أيضًا تقنية تخزين يتم فيها تخزين النتيجة المحددة حديثًا لمحاولة عدم العثور عليها مرة أخرى وبالتالي توفير وقت التنفيذ. في البرمجة الديناميكية، تتحلل المشكلة التي لا يمكن التنبؤ بحلها إلى مشاكل فرعية يسهل الوصول إليها، وهذا النوع من الخوارزمية يتذكر النتيجة السابقة ويستخدمها لاكتشاف نتائج جديدة.

 

فرق وقهر الخوارزمية

في خوارزمية فرق تسد، الفكرة هي معالجة المشكلة في مجالين، القسم الأول يقسم المشكلة إلى مشاكل فرعية من نفس النوع، القسم الثاني هو معالجة المشكلة الأسهل بشكل مستقل ثم إضافة النتيجة المجمعة لحل المشكلة. مشكلة.

خوارزمية الجشع

في هذا النوع يتم إنشاء الحل جزءً بجزء، حيث يتم تحقيق النتيجة للانتقال إلى المراحل التالية على أساس أنه يقدم المساعدة لاتخاذ القرار الصحيح، ولا يأخذ في الاعتبار الافتراضات التي تم إجراؤها أثناء الحل.

خوارزمية ارتدادية

في هذا النوع من الخوارزميات، يتم حل المشكلة بشرح طريقة ثابتة وتراجعية، بدءًا من نقطة يكون فيها إيجاد الحل أمرًا سهلاً وحل باقي الأجزاء بناءً على هذا الجزء.

التحليل الخوارزميعدل

كما وانه من المهم كثيرا أن نعرف كم من مورد معين (مثل الوقت أو التخزين) مطلوب نظريا لخوارزمية معينة. وقد وضعت طرق لتحليل الخوارزميات للحصول على هذه الإجابات الكمية (تقديرات)، على سبيل المثال، خوارزمية الفرز أعلاه لديه شرط وقت (O(n، وذلك باستخدام O تدوين كبيرة مع n حسب طول القائمة.

 

حيث انه و في جميع الأوقات الخوارزمية تحتاج فقط إلى تذكر قيمتين:

العثور على أكبر عدد حتى الآن، وموقعها الحالي في قائمة المدخلات. لذلك يجب أن يكون لها متطلبات من (O(1، إذا المساحة المطلوبة لتخزين أرقام المدخلات لا تحصى.

قد تقوم عدة خوارزميات بإكمال المهمة نفسها من خلال مجموعة مختلفة من التعليمات في وقت أقل أو أكثر، مساحة، أو جهد من غيرها. على سبيل المثال، خوارزمية البحث الثنائي عادة ما توفر قوة بحث متتابعة عندما تستخدم لعمليات البحث على طاولة القوائم التي تم فرزها.

 

كما يمكنك عزيزي القارئ الاطلاع علي المزيد من المواضيع، من خلال الموسوعة العربية الشاملة :

اختار/ علم يهتم بدراسة المادة وتفاعلاتها هو

تعريف الصدع وأنواعه

السابق
نشر رابط الضمان الاجتماعي الجديد 1443
التالي
وش تفسير حلم رؤية الدجاج في المنام