알고리즘이란 무엇입니까? 초보자를 위한 간단하고 쉬운 설명 [2022]

다양한 프로세스를 원활하게 수행하기 위해 맵과 청사진을 사용하기 위한 표준 프로토콜입니다. 건축가가 세부 청사진을 사용하여 처음부터 거대한 건물을 세우는 것처럼 소프트웨어 엔지니어와 데이터 과학 전문가는 다양한 알고리즘을 사용하여 광범위한 계산 문제를 해결합니다.

컴퓨터는 독립적으로 작동할 수 없습니다. 합산 또는 곱셈을 포함하는 수학 방정식과 같은 가장 단순한 작업에도 알고리즘이 필요하므로 디지털 장치에 필수적입니다. 알고리즘은 계산, 프로그래밍 또는 데이터 처리와 같은 작업을 수행하기 위해 명령 시퀀스를 지정하는 모든 컴퓨팅 시스템의 기반을 형성합니다. 이러한 알고리즘은 컴퓨터에 정보를 처리하고 복잡한 방정식을 푸는 등의 작업을 수행할 수 있도록 하여 일상적인 작업을 위한 인간의 노동을 거의 최소화합니다.

오늘 우리는 알고리즘이 컴퓨터 과학과 데이터 과학에 의미하는 바에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

알고리즘이란 무엇입니까?

간단히 말해서, 알고리즘은 예상 출력을 제공하기 위해 입력 작업을 수행하는 단계별 프로세스를 포함하는 컴퓨터에 대한 정확한 매뉴얼입니다. 이 솔루션 찾기 프로세스는 컴퓨터가 문제를 처리하고 그에 따라 출력을 제공하는 방법을 알려주는 유한한 명령 시퀀스로 구성됩니다.

새로운 알고리즘의 개발은 컴퓨팅 프로세스를 가속화했습니다. 그러나 어떤 작업에 대해 어떤 알고리즘을 선택해야 하는지 알아야 합니다. 기본적으로 알고리즘은 자연어의 논리 및 수학 방정식을 풀도록 설계된 디지털 지도일 수 있습니다.

알고리즘의 중요성

컴퓨팅 프로세스의 중추 역할을 하는 알고리즘은 문제를 해결하는 가장 쉽고 쉬운 방법을 설명하여 탁월한 결과에 도달합니다. 소스 프로그램을 강화하여 소프트웨어의 정확도를 높이는 것부터 제한된 리소스(예: 메모리 전원)를 사용하여 작업을 완료하는 것까지 알고리즘은 계산 프로세스 및 소프트웨어의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

더 작은 단계로 세분화된 알고리즘의 단순화된 변형은 프로그래머가 효율적인 컴퓨터 프로그램을 이해하고 만드는 데 도움이 됩니다. 알고리즘은 언어에 독립적이며 모든 언어로 실행되는 단계를 수락하지만 원하는 결과로 이어집니다.

알고리즘의 속성

모든 작성된 명령어 시퀀스가 ​​알고리즘은 아닙니다. 몇 가지 기능을 통해 일련의 명령어를 알고리즘으로 사용할 수 있습니다. 일련의 명령어가 알고리즘으로 간주되기 위해서는 필수 기능입니다.

• 입력: 알고리즘은 일반적으로 둘 이상의 잘 정의된 입력을 전달해야 합니다.

• 출력: 예상 출력은 알고리즘에 의해 명확하게 정의되어야 합니다.

• 모호하지 않음: 작성된 알고리즘은 모호하지 않아야 합니다. 프로그래머가 따르고 효과적인 결과를 생성할 수 있는 올바른 단계가 있어야 합니다.

• Definite: 무한 루프와 이중 의미를 전달하는 각 단계 대신에, 명확한 알고리즘은 각 명령문에 대해 단일 해석만 수행해야 합니다.

• 유한: 효과적인 솔루션에 도달하려면 알고리즘 단계가 제한되고 잘 정의되어야 합니다.

• 실용적: 알고리즘은 효율성을 유지하면서 최대한 활용하려면 기존 리소스와 일치해야 합니다.

알고리즘을 표현하는 다양한 방법

알고리즘은 4가지 다른 방식으로 표현될 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

1. 자연어

영어, 프랑스어, 스페인어 등 정기적으로 교환되는 자연어도 알고리즘을 나타낼 수 있습니다. 프로그래머가 깔끔하게 그려진 단계를 이해하는 한 허용됩니다. 그러나 자연어는 종종 컴퓨터 프로그램이 요구하는 정밀도가 부족하므로 널리 선호되지 않습니다.

2. 의사 코드

알고리즘을 표현하는 이 비공식적인 방법은 자연어에서 모호한 부분을 뺀 것을 사용합니다. 의사 코드는 가장 정확한 형식으로 지침을 제공합니다.

3. 순서도

차트는 이해를 단순화하기 위해 흐름과 같은 형식으로 프로그래밍을 나타냅니다. 이 그래픽 형식의 알고리즘 그림은 다양한 기호와 상자를 사용하여 정확한 의미를 전달하면서 해석을 제한합니다.

4. 프로그래밍 언어

프로그래밍 언어로 작성된 알고리즘은 프로그램으로 변환될 준비가 되어 있습니다. 몇 가지 변경 및 수정을 통해 프로그래밍 언어로 작성된 알고리즘을 사용할 수 있습니다.

프로그래밍에서 알고리즘이란 무엇입니까?

알고리즘은 기본적인 계산 명령을 해결하는 것 외에도 간단하고 복잡한 방향을 실행하여 소프트웨어 개발을 돕습니다. 알고리즘은 설계 단계에서 사용되고 프로그래밍 단계에서 프로젝트에서 구현되기 전에 프로그래밍에서 중요한 역할을 합니다.

더 잘 이해하기 위해 알고리즘은 특정 작업을 수행하도록 소프트웨어 프로그램을 안내하는 코드로 작동합니다. 예를 들어 Google은 검색 키워드와 가장 관련성이 높은 페이지를 찾고 순위를 매기고 표시하는 세부 알고리즘을 기반으로 가장 관련성이 높은 검색 결과를 표시합니다. 올바른 알고리즘이 부족하면 뒤죽박죽되고 관련 없는 페이지 결과가 나타날 수 있습니다.

AI에서 알고리즘의 역할

인공 지능은 인간과 같은 지능을 모방하여 혁신적인 개인화되고 사용자 친화적인 서비스를 제공하는 데 기반을 두고 있습니다. 일상 생활에 AI를 통합하면 검색 알고리즘과 관련된 제품 제안에서 생체 모니터링에 이르기까지 많은 작업이 단순화되었습니다! 21세기에 AI가 없는 삶은 상상하기 어렵지만 그 뒤에 숨겨진 기술은 무엇입니까?

AI는 스스로 정보에 접근할 수 없습니다. 우리가 세상이 어떻게 작동하고 그에 따라 작동하는지 천천히 이해하는 것처럼 AI는 기본 지침을 통해 인간 지능을 모방하는 법을 배워야 합니다. 이것은 알고리즘이 장면에 들어가는 곳입니다.

알고리즘은 본질적으로 AI가 관련 작업 및 프로세스를 읽고, 분석하고, 수행하도록 훈련시키는 정확한 명령입니다. AI 알고리즘은 사람의 지성을 모방하고 독립적으로 작업을 수행하도록 광고를 준비하는 기계 학습의 하위 집합입니다. 한 가지 좋은 예는 단일 명령으로 노래를 재생하거나 검색 기록 및 관심 페이지에만 기반하여 재생 목록을 추천하는 스마트 가상 비서입니다. 뿐만 아니라 이러한 조수는 다양한 음성을 구별할 수 있습니다. 이를 가능하게 하는 데 사용되는 알고리즘의 복잡성 수준을 상상해 보십시오!.

알고리즘 유형

다양한 방법을 통해 계산 문제를 해결하는 데 사용되는 다양한 유형의 알고리즘이 있습니다. 가장 눈에 띄게 사용되는 것은 다음과 같습니다.

1. 역추적 알고리즘

이 알고리즘은 모든 방정식의 하위 문제를 나누고 해결합니다. 예를 들어 문제를 해결하려고 시도하고 해결되지 않으면 마지막 단계를 제거하여 역추적한 다음 다시 문제 해결을 시도합니다.

2. 무차별 대입 알고리즘

이 알고리즘은 우리와 마찬가지로 가능한 모든 솔루션을 반복하고 문제를 해결하는 데 가장 적절한 솔루션을 찾습니다. 가장 간단한 알고리즘 중 하나입니다.

3. 분할 정복 알고리즘

이름에서 알 수 있듯이 이 알고리즘은 문제를 두 부분으로 나눕니다. 그런 다음 더 작은 하위 문제에서 전반부를 해결하려고 시도하고 나머지 절반에 대해서도 동일한 작업을 수행하여 모든 솔루션을 결합하여 결과 솔루션을 생성합니다.

4. 동적 프로그래밍 알고리즘

동적 프로그래밍 알고리즘은 과거 데이터를 사용하여 주어진 문제를 분석하고 해결합니다. 문제를 하위 문제로 나누고 모든 부분을 해독한 다음 나중에 사용할 수 있도록 패턴을 저장합니다.

5. 재귀 알고리즘

재귀 알고리즘은 문제를 유사한 유형의 하위 문제로 분해한 다음 문제가 완전히 해결될 때까지 반복적으로 자신을 호출합니다.

6. 욕심 많은 알고리즘

Greedy 알고리즘은 부분적으로 작동하고 즉각적인 이익을 제공하는 솔루션과 함께 가는 문제 해결 패턴을 따릅니다. 가장 국부적으로 최적의 솔루션을 찾는 것을 목표로 하지만 전체 데이터를 거치지 않아 찾지 못하는 경우가 많습니다.

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결론

결론 – 알고리즘은 단순한 컴퓨터 프로그램이든 ML 프로그램이든 모든 컴퓨팅 프로세스의 빌딩 블록입니다. 알고리즘은 다양한 작업을 자동화하고 반복적인 작업을 효율적으로 수행하며 수작업에 대한 의존도를 줄여 전체 작업을 간소화할 수 있기 때문에 모든 컴퓨터화된 장치에 매우 중요합니다. 시간과 돈을 모두 절약할 수 있습니다.