Алгоритмизацията е процес на изграждане на алгоритъм за решаване на проблем. Алгоритъм и алгоритмизация в компютърната наука

Алгоритмизацията е сложен научен, технически, математически термин, разглеждан от различни науки и имащ много значения, които не съвпадат един с друг.

Класически подход

Най-често срещаната концепция за алгоритмизация е процесът на формиране на алгоритми, програми. Предлага се систематичен подход към съставянето на последователност, което дава възможност за решаване на някои приложни проблеми. Ако трябва да създадете програма за компютър, да разрешите ясно определен проблем с този продукт, първо трябва да създадете алгоритъм за това решение - тази стъпка се счита за задължителна.

Алгоритмизацията е детерминистичен подход към решаването на проблема, който е изключително важен за алгоритмите и приложенията на приложния клас. Едновременно с това резултатът трябва да бъде масивен и ефективно да изчисли отговора. Правилно формираният алгоритъм е гаранция за правилното решение на предварително формулиран въпрос.

Възможни определения

Думата може да бъде декодирана не само по описания по-горе начин. По-специално, в съответствие с речниковите дефиниции, алгоритмизацията е етапът на работа по задачата, по време на който е формулиран алгоритъм, който позволява разрешаването на проблема. Алтернативно лечение - областта на информатиката, посветена на методите, методите за създаване на алгоритми. В допълнение, алгоритмизацията разглежда свойствата на алгоритмите. Понякога тази наука се нарича алгоритмична.

В съответствие с други понятия, алгоритмизацията е описателен процес, който дава представа за последователността на действията, предприети за решаване на проблем. Други публикации формулират същността на алгоритъма като точно описание на даден процес и формулиране на инструкции, съгласно които може да бъде изпълнено. Създаването на алгоритъма е трудно и сложно, а алгоритмизацията е техника, която ни позволява да формулираме наистина ефективен, оптимизиран комплекс от последователни операции, реализирани с помощта на компютър.

Процеси и важни етапи

Алгоритмизацията е описателна работа, която дава представа за процесите, протичащи в рамките на задачата. Опишете ги при прилагане на математически символи. Това ни позволява да получим алгоритъм, в който са приключени всички елементарни действия на проблема, връзките, последователностите, причините и ефектите, които се срещат между тях. Алгоритмите, генерирани в хода на алгоритмизацията, обикновено се разработват специално за електронни компютри.

Алгоритъмът и алгоритмизацията са две много важни понятия за всеки, който е принуден да работи с търсенето на решения на различни сложни проблеми. Създаването на ефективна последователност от действия, които да отразяват действителните процеси, в повечето случаи включва последователното намиране на отговори на два въпроса:

• Какви системи за обработка на информация ще бъдат ефективни в конкретен случай?
• Какви са математическите методи на функциониране, приложими за големите системи?

Характеристики на въпроса

Имайки предвид методите за обработка на информацията, първо трябва да създадете алгоритъм, който да описва подробно как работи системата. След това се формира последователност от действия, която позволява да се определят оптималните решения, а също и процесът на управление е алгоритмизиран. В някои случаи е необходима последователност за идентифициране на стойностите, които характеризират управлението.

Проблемите на алгоритмизацията, разглеждайки втория въпрос, предполагат наличието на голяма система. Тя може едновременно да извършва не само качествени, но и количествени изследвания. Това ни позволява да оценим основните характеристики на системата - надеждност, ефективност.

Как действа?

Етапите на алгоритмизиране включват последователен подбор на елементарни действия. Всеки от тях трябва да бъде на такова ниво, че е възможно да се опише чрез математически функции, прилагайки подходите на алгебра на логиката. Теориите за крайните автомати, случайните процеси, чакането ще се възползват и от конструкцията на алгоритъма. В същото време се разкриват взаимоотношения, които описват взаимните отношения между елементарните актове. Въз основа на тези данни се формулира система, която се превръща в пълноправен алгоритъм, приложим за по-нататъшна работа.

Процедурите, операциите, включени в описанието на процеса чрез алгоритъма, се определят най-удобно чрез използване на специални езици за програмиране. Това е особено вярно, ако процесът на конструиране на алгоритъм е необходим за последващото въвеждане на код на електронен компютър. Кодът, създаден от лицето, се обработва от преводача и се превежда на оперативен език, разбираем за съответната машина. Често една стъпка от алгоритъма е няколко операции, извършвани от машината.

На кого и как?

Програмистите могат да разберат кой алгоритъм е в компютърната наука. Но тази наука като цяло и техниките на програмиране по-специално е много специален въпрос, изискващ отделно разглеждане. Що се отнася до алгоритмизацията по отношение на други области, решението за създаване на последователност от действия трябва да се обработва от високоспециализиран персонал - алгоритмисти. Последователността на действията включва:

• анализ на първоначалните данни;
• идентифициране на най-важните аспекти;
• формализирането на ключови точки;
• представяне на данни по символи;
• формиране на интегрирана последователност от операции.

Всъщност, алгоритмизацията е сложен процес, само по себе си до известна степен описан от алгоритъма. Важна черта е яснотата, математиката, логическият подход и резултатът.

Защо това е необходимо?

Къде можете да намерите примери за алгоритмизиране на практика? На другите може да изглежда, че това е "сама по себе си наука", която не е приложима за нищо. Всъщност, алгоритмизацията е ефективен метод за автоматизиране на най-широк кръг задачи, работни процеси, в които участват хората. Формирането на програми, алгоритми се използва предимно за опростяване на изчислителните задачи, които преди това можеха да бъдат решени само ръчно. По-рядко, алгоритмизацията ви позволява да създадете последователност от действия за контролиране на машините.

Алгоритмизацията може ефективно да преформулира първоначалното (често по-скоро хаотично) количество информация в алгоритмична форма, ясна, подредена и структурирана. В този случай всички обекти, които участват в операциите, се идентифицират, идентифицират, идентифицират изпълнители и определят алгоритъм за последователни действия. Важно условие е задължителното недвусмислено тълкуване на всеки етап. След А, В винаги следва, а не "може би, Б, или може би C, наистина решите сам как най-добре." Това правило е основа на алгоритмизацията.

Информация и алгоритми

Данните, представени в алгоритмичната форма, са данните, получени чрез алгоритмизиране. За тях многобройните интерпретации са невъзможни. Какво е алгоритъм в областта на информатиката, математиката, логиката? Това е поредица, която изпълнителят може да разбере, като има само този документ и външни източници, условия и обяснения за операциите. Алгоритъмът винаги показва реда на действията. Без тази информация системата не може да се счита за пълна и приложима на практика.

Алгоритмизационните и програмните езици са разработени от хора, но не само за себе си. Изпълнете готовия резултат и машината, не само високопродуктивен и сложен компютър, но и по-лесно автоматизирано устройство. Използват се следните видове работни потоци:

• линеен;
• цикличен;
• клон;
• смесена.

И ако по-подробно?

Ако внимателно изучавате основите на алгоритмизацията, можете да намерите подробно описание на всички типове последователности от действия. Нека ги разгледаме по-подробно.

Линейно означава ясна последователност от стъпки: има първа операция, втората и т.н. Отклонения от схемата не са разрешени, не са предвидени опции за корекция.

Разклонението е способността леко да коригира последователността. За това са формулирани условията, които са решени в хода на предишни операции (един или няколко). Разклоняването не е преход към операция, която вече е изпълнена, а само един от начините за продължаване на последователността.

Продължаване на темата

Цикълът е почти идентичен с разклонението, но ви позволява да се върнете към операция, която вече е завършена по време на изпълнението на алгоритъма.

Накрая, смесена версия на последователността от алгоритмични действия се разглежда в основите на компютърната наука. В това ще бъдат секции от линейни, циклични, разклонения - всички възможни форми. Ако програмата, алгоритъмът са сложни, можем със сигурност да кажем, че принадлежат към тази форма, просто не могат да бъдат избегнати. И сложността - концепцията е много, много разтеглива. Това, което изглежда елементарна задача за обикновения човек, при формулирането му под формата на алгоритъм, може да се окаже дълга последователност от действия с различен план и характер. Задачата на алгоритъма е да вземе предвид всички възможни състояния на всички обекти, включени в системата.

Инструкции и алгоритми

Всъщност, с алгоритмизацията, както и с основите на компютърната наука, се натъкваме на ежедневието, просто свикваме с него и не го забелязваме, не обръщайте внимание. Например, технологичните инструкции са класически пример за алгоритъм.

Изпълнителните инструкции обикновено се изготвят във връзка с различни предмети - клапани, агрегати, изпускателни уредби, двигатели. Ръководството описва физическите операции - вземане, повдигане, затваряне. Когато става дума за компютър, обектите в алгоритъма ще бъдат математически, действията, съответно, са еднакви. Алгоритъмът може да бъде посветен на формули, таблици, в които стойностите са подредени и действията са много различни - от най-простите изчисления до сравнително сложни матрични операции за даден човек. Инструкцията обикновено съдържа условие, което отговаря на правилата на логиката. Ако е възможно да се достигне необходимия индикатор - можете да продължите да се движите по алгоритъма или да го завършите, в противен случай ще трябва да минете през още един цикъл. Също така алгоритмите обикновено имат "резервен изход" в случай на ситуация на свободна практика. По отношение на човешката всекидневност можете да намерите аналог под формата на "Уведомете мениджмънта за проблема".

Алгоритмизация: разширен и специализиран подход

Някои смятат, че алгоритмизацията е преди всичко процес на преформатиране на данните в по-подредена форма. Първо, се изследва първоначалната ситуация, анализира се придружаващата я информация, документацията, характеристиките, желанията. В същото време алгоритмизацията е много ясна и ограничена задача за създаване на инструкции. Тя има свои собствени сложности и характеристики.

Алгоритмизиращият обект

Обичайно е да се говори за такива предмети, които могат да извършват действия, както и за онези, на които са направени. За всеки обект има определено определено състояние и възможността за преход между тях. Познаването на пълния набор от атрибути ви позволява да създадете правилен и точен алгоритъм, който ще работи без да се налага да извършвате допълнителни действия, освен тези, които вече са вписани в програмата.

Основното условие, първото нещо, което се проверява по отношение на обекта - присъствието му в такова състояние, че позволява изпълнение на функциите, предоставени от алгоритъма. Ако обектът не е преминал предварителна подготовка, той е повреден, не се вписват (накратко, всяко препятствие), състоянието се повреди поради това действията, предписани от алгоритъма, не може да се извърши.

Алгоритмизиране по отношение на реалността

В ежедневието алгоритмите са приложими за различни реални обекти - персонал, оборудване. Неговото състояние трябва да бъде такова, че функциите, възложени в съответствие с програмата на операциите, да се изпълняват успешно, качествено, без да се провалят. Помислете за това важно е да се формулират инструкции. Така че, ако става дума за оборудване, то трябва да бъде предварително сглобено, почистено, тествано, само след това да се запознае персоналът с правилата за употреба и да започне да прилага инструкцията в случая.

По отношение на машинния алгоритъм ситуацията е подобна, с изключение на това, че устройството ще действа като обект и самите стъпки обикновено трябва да бъдат по-подробни, така че устройството да може правилно да ги интерпретира и изпълни. В този случай последователността трябва да е изключително ясна, иначе единицата просто не може да предположи - това не е човек, който има воля, интуиция, способност да разсъждава върху примера за вече придобит опит.

Ами обучението?

Важна концепция е алгоритмизацията на ученето. Това включва създаването на последователност от действия, които ще помогнат на учебния обект (машина или човек) да изпълни посочените операции. Като начален етап се отчита състоянието на пълна липса на знания и разбиране на целта. Учебният алгоритъм трябва да съдържа последователност от операции, които ще позволят на обекта да получи представа за процеса, полезна информация, която се прилага допълнително на практика. Формулирането на сложни и ефективни алгоритми за учене наскоро се превърна в специална област на внимание на най-важните умове на нашия свят, благодарение на нарастващия интерес към изкуствената интелигентност и машинното обучение.

Алгоритъмът за обучение започва с разглеждане на най-простите задачи. Ако има нужда от работа с хора, тогава са дадени инструкции, които ни позволяват да овладеем основните понятия и процеси на системата. Постепенно задачите стават все по-сложни, а в някои точкови обекти учебни алгоритъм може не само лесно да решават своите задачи, но и да учат другите - това е особено вярно, разбира се, по отношение на хората.