Что такое алгоритмы и как они работают? + видео обзор
В самом обобщенном смысле алгоритм – это серия инструкций, которые даются компьютеру для преобразования определенных фактов в полезную информацию. Они преобразуются в данные, а полезная информация – в знания о людях, инструкции для других машин или даже новый алгоритм. Пример: автоматическая сортировка чисел, поиск самого быстрого маршрута в Картах Google и даже отображение информации на экране.
Чтобы лучше понять концепцию алгоритмов, я привожу пример одевания на работу по утрам. Это обычный процесс, в который большинство людей не вникает. А теперь представьте, что вам нужно рассказать, почему вы выбрали эту одежду, или вам нужно объяснить свою логику 5-летнему ребенку.
Содержание
- Ввод
- Преобразование
- Конечный результат
- Машинное обучение
- Видео
Ввод
Какая информация вам нужна, чтобы одеться утром? Прежде всего, информация о том, какая одежда у вас есть. Затем вы смотрите прогноз погоды. Наконец, личные предпочтения. Компьютер должен ввести всю эту информацию, чтобы найти решение. Чаще всего данные – это набор чисел или слов. Например, если мы вводим температуру цифрами и дополняем прогноз словом «солнечно» или «дождливо».
Преобразование
Вычисления – это сердце любого алгоритма. Они могут включать арифметику, принятие решений и повторение. Как это относится к нашему примеру? Мы принимаем решения на основе простых расчетов, когда у нас есть необходимые значения. От температуры зависит, наденем ли мы футболку или куртку, а от прогноза – возьмем ли мы зонтик или солнцезащитные очки. Компьютер превратит этот мыслительный процесс в алгоритм, который может звучать так: «Если будет больше 20 градусов и солнечно = футболка + солнцезащитные очки». После того, как мы выбрали наряд, следует само надевание. Это ключевая часть алгоритма – повторение. Для компьютера это может быть отдельным напоминанием о том, как надевать каждый предмет гардероба.
Конечный результат
Последний шаг алгоритма – воспроизвести ответ. В большинстве случаев это снова данные, потому что они позволяют связывать больше алгоритмов. Конечным результатом также может быть представление конкретной информации на экране или другая форма коммуникации. Поэтому, уже одетые, мы готовы выйти и столкнуться со всеми переживаниями, которые скрывает день.
Машинное обучение
Иногда сложно описать принятие определенного решения. Поэтому существуют алгоритмы машинного обучения, которые пытаются «учиться», обращаясь к предыдущим решениям. На их основе мы получаем предложения и предположения. Если вернуться к примеру с одеванием, то такой алгоритм будет учитывать данные о том, что мы носили в предыдущие дни и есть ли у нас любимая одежда. Используя эти данные, алгоритм может помочь принять оптимальное решение.
Наконец, алгоритм – это любой процесс, в котором компьютер получает данные, обрабатывает их и дает результаты. На первый взгляд, это довольно простая концепция, но правда в том, что мы уже окружены алгоритмами – как простыми, так и сложными. Практически за каждым действием, которое мы делаем с нашими смартфонами, стоит какой-то алгоритм, который пытается облегчить нашу жизнь.