ما هي الخوارزمية؟ شرح بسيط للمبتدئين

الخوارزمية عبارة عن سلسلة من العبارات ترشد الكمبيوتر إلى الإجراء الذي يجب القيام به بعد ذلك. مثل الجبر ، يبدأ بسيطًا جدًا ولكنه يتوسع إلى شكل معقد إلى أجل غير مسمى. يستخدم الناس الخوارزميات كاختصار عند توجيه الآلات لإجراء معالجة البيانات المعقدة والحسابات المعقدة.

برامج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لدينا في الولايات المتحدة

تصبح الخوارزميات ، مثل سطور التعليمات البرمجية ، أكثر موثوقية عند الاتصال. لإنشاء أنظمة ذكاء اصطناعي مثل الشبكات العصبية ، يتم دمجها. تساعد الخوارزميات في تسريع معالجة البيانات من خلال توجيه أجهزة الكمبيوتر للعثور على إجابات وإنجاز المهام بسرعة.

على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى البحث في مليون مستند عن كلمة "أحمر" ، فستحتاج إلى الفرز دون توقف لأكثر من أسبوعين دون أخذ فترات راحة. ومع ذلك ، مع قوة المعالجة الكافية والضبط الحسابي الصحيح ، يمكن لجهازك بسهولة اكتشاف الكلمة في غضون ثوانٍ.

احصل على شهادة التعلم الآلي من أفضل الجامعات في العالم. احصل على درجة الماجستير أو برنامج PGP التنفيذي أو برامج الشهادات المتقدمة لتسريع مسار حياتك المهنية.

لماذا نحتاج الخوارزميات؟

يعتمد عالم اليوم بشكل كبير على الخوارزميات. يمكننا الآن أتمتة العديد من الوظائف التي كان على الأشخاص القيام بها بمفردهم لآلاف السنين باتباع أساليب رتيبة تستغرق وقتًا طويلاً. بالإضافة إلى ذلك ، تساهم الخوارزميات في الحسابات المعقدة التي أنتجت بعضًا من أعظم التطورات في العلوم والهندسة وغيرها من المجالات. لم تكن التطورات التكنولوجية ممكنة بدون المساعدة الخوارزمية.

كيف يتم إنشاء الخوارزميات؟

يمكن استخدام اللغات الشائعة ولغات الكمبيوتر والمخططات الانسيابية ومولدات الرموز وجداول التحكم للتعبير عن الخوارزميات. التعبيرات في اللغات الطبيعية غير شائعة لأنها أكثر غموضًا. عادة ما يتم التعبير عن خوارزميات الكمبيوتر بلغات البرمجة.

تستخدم الخوارزميات المدخلات الأولية وقائمة التعليمات المنظمة. المدخلات ، التي يمكن التعبير عنها إما بكلمات أو أرقام ، هي الدفعة الأولى من المعلومات المطلوبة لإصدار الأحكام. تخضع بيانات الإدخال لسلسلة من التعليمات أو الحسابات ، والتي قد تتضمن عمليات حسابية واستدعاءات الحكم. الخطوة الأخيرة من الخوارزمية تسمى الإخراج ، وعادة ما يتم التعبير عنها كبيانات إضافية.

على سبيل المثال ، قد تتلقى خوارزمية البحث بحثًا عن كلمة رئيسية كمدخلات وتعالجها بين سلسلة من التوجيهات للبحث في قاعدة البيانات عن النتائج التي تطابق الاستعلام. نظرًا لأن الأتمتة تلتزم بمجموعة من اللوائح لتنفيذ المهام ، فإن برنامج التشغيل الآلي بمثابة توضيح آخر للخوارزمية. يشتمل برنامج الأتمتة على العديد من الخوارزميات التي تعمل على أتمتة أنشطة محددة.

أنواع مختلفة من الخوارزميات

تأتي الخوارزميات في أشكال مختلفة ، كل منها يهدف إلى تنفيذ مهمة معينة. فيما يلي الأنواع المختلفة من الخوارزميات المذكورة أدناه:

خوارزمية محرك البحث:

تقبل مثل هذه الخوارزميات سلاسل البحث بالكلمات الرئيسية والمعاملات كمدخلات ، وتصفح قاعدة البيانات ذات الصلة لعناوين URL ذات الصلة ، ثم نتائج الإخراج.

خوارزمية التشفير:

تقوم هذه الخوارزمية بتعديل البيانات لحمايتها وفقًا لإجراءات محددة مسبقًا. تستخدم خوارزمية التشفير ، على سبيل المثال ، تقنية مفتاح متماثل تقوم بتشفير وفك تشفير البيانات باستخدام نفس المفتاح. لا يمكن لأي شخص بدون وصول أخلاقي إلى المفتاح تفسير البيانات إذا كانت الخوارزمية معقدة بدرجة كافية.

خوارزمية الجشع:

تحاول هذه الخوارزمية تحديد الحل الأمثل عالميًا لمشكلات التحسين من خلال البحث عن الحلول المثلى محليًا. ومع ذلك ، فإن الخوارزمية لا تضمن أفضل نتيجة.

الخوارزمية العودية:

تستمر الخوارزمية في استدعاء نفسها حتى يتم حل المشكلة. تستدعي الخوارزمية العودية نفسها بقيمة مخفضة في كل مرة يتم فيها استدعاء دالة تكرارية.

خوارزمية التراجع:

تعالج الخوارزمية مشكلة معينة بشكل مجزأ ، وتتوصل إلى حلول تدريجية كما هي.

خوارزمية فرق تسد:

يتم تقسيم هذه الخوارزمية النموذجية إلى قسمين ، حيث يتم فصل المشكلة إلى مشكلات فرعية مدمجة في جزء واحد. يعمل القسم الثاني على إصلاح هذه المشكلات قبل تجميعها معًا لإنشاء حلول.

خوارزمية البرمجة الديناميكية:

عن طريق تقسيم الصعوبات إلى أصغر ، يجد هذا البرنامج الحلول. ثم يتم حفظ النتائج لاستخدامها في حل التحديات ذات الصلة في المستقبل.

خوارزمية القوة الغاشمة:

تبحث هذه الطريقة عن طريقة أو عدة طرق أخرى لوظيفة ما عن طريق التكرار خلال جميع الحلول المحتملة لمشكلة ما.

خوارزمية الفرز:

غالبًا ما تُستخدم خوارزميات الفرز لتغيير ترتيب البيانات في بنية البيانات التي تم تشكيلها على عامل المقارنة.

خوارزمية التجزئة:

تأخذ الخوارزمية البيانات وتجزئها لإنشاء رسالة موحدة.

الخوارزمية العشوائية:

تعمل هذه الخوارزمية على تقليل وقت التشغيل والتعقيدات المستندة إلى الوقت. يعتمد منطقه جزئيًا على عناصر عشوائية.

كيف تساعد الخوارزمية في حل المشكلات في مختلف المجالات؟

الخوارزميات قادرة على حل العديد من المشاكل المتعلقة بمعالجة البيانات والحسابات في الذكاء الاصطناعي أو تعلم الآلة. فيما يلي نظرة متعمقة على هذه الفئات الشاملة لتحديد كيفية ظهور الميزة.

رعاية صحية:

إن استخدام خوارزمية الذكاء الاصطناعي له فائدة واضحة تتمثل في تسهيل غربلة كميات هائلة من البيانات بسرعة. يمكن للخبراء الطبيين فرز كميات هائلة من البيانات باستخدام برامج متخصصة لاكتشاف الارتباطات التي تؤدي في كثير من الأحيان إلى العلاج ، وإنشاء تقنيات إنقاذ الحياة ، وإدماج اللقاحات ، وغير ذلك.

السلامة العامة:

ضمن شبكة المرور الخاصة بنا ، تمتلك خوارزميات الذكاء الاصطناعي تطبيقًا آخر مثيرًا للاهتمام. ستفهم كيف يتم استخدام هذا النوع من البرمجة إذا تساءلت يومًا كيف يتعلم الضوء الأحمر التغيير بناءً على تدفق حركة المرور أو كيف يمكن لبعض المدن الكبرى تعديل حركة المرور تلقائيًا بناءً على حالات الطوارئ.

الاحتباس الحراري:

يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا مهمًا في التنبؤ بالمستقبل. يمكن للعلماء التأكد من سبب التحول في مناخنا والعلاجات المحتملة للتحسين باستخدام أدوات وأساليب متطورة لجمع البيانات.

الاتصالات:

تُستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي بشكل متكرر في الاتصالات ، مما يجعل الاتصال ببعضنا البعض أسهل من أي وقت مضى ، بدءًا من كيفية وصولنا إلى الإنترنت إلى كيفية إجراء المكالمات باستخدام الهاتف الذكي.

مدونات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي الشعبية

كن على درجة الماجستير في الخوارزمية والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي

هل تتطلع إلى معرفة المزيد عن الخوارزميات والحصول على شهادة مهنية في الذكاء الاصطناعي؟ يمكن أن يكون ماجستير العلوم في upGrad في التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي بالتعاون مع جامعة جون مورس بليفربول بمثابة الدفعة المثالية لحياتك المهنية!

يعد برنامج الدراسات العليا الطلاب لتحمل المسؤوليات الفنية الحالية والمستقبلية مع الموضوعات المتعلقة بالصناعة في منهج شامل. يركز البرنامج على العمل في مشاريع واقعية ودراسات حالة عديدة وأكاديميين في جميع أنحاء العالم يقدمهم خبراء في الموضوع لإتقانهم العملي.

قم بالتسجيل للاستفادة من ميزات UpGrad الفريدة ، مثل مراقبة الشبكة وجلسات الدراسة ودعم التعلم بنطاق 360 درجة.