በአለማችን ላይ ያለው ነገር ሁሉ ለአንዳንድ ህጎች እና ደንቦች ተገዢ ነው። ዘመናዊ ሳይንስ አሁንም አይቆምም, ምስጋና ይግባውና የሰው ልጅ ብዙ ቀመሮችን እና ስልተ ቀመሮችን ስለሚያውቅ በተፈጥሮ የተፈጠሩ ብዙ ድርጊቶችን እና አወቃቀሮችን አስላ እና እንደገና መፍጠር እና በሰው የተፈለሰፉትን ሀሳቦች ወደ ህይወት ማምጣት ይችላሉ.
በዚህ ጽሁፍ የአልጎሪዝም መሰረታዊ ፅንሰ ሀሳቦችን እንመረምራለን።
የአልጎሪዝም አመጣጥ ታሪክ
አልጎሪዝም - በ 12 ኛው ክፍለ ዘመን የታየ ጽንሰ-ሀሳብ። “አልጎሪዝም” የሚለው ቃል እራሱ ከላቲን ትርጉም የመጣው የታዋቂው የመካከለኛው ምስራቅ የሒሳብ ሊቅ መሐመድ አል ክዋሪዝሚ “በህንድ ቆጠራ” መጽሐፍ የጻፈው ነው። ይህ መፅሃፍ የአረብ ቁጥሮችን በመጠቀም የተፈጥሮ ቁጥሮችን እንዴት በትክክል መፃፍ እንደሚቻል ያብራራል፣ እና የእርምጃዎችን ስልተ ቀመር በአምድ ቁጥሮች ላይ ይገልጻል።
በ12ኛው መቶ ክፍለ ዘመን "በህንድ አካውንት" የተሰኘው መጽሐፍ ወደ ላቲን ተተርጉሟል፣ ከዚያም ይህ ፍቺ ታየ።
የስልተ ቀመር ከሰው እና ከማሽን ጋር
ፍጥረትአልጎሪዝም የፈጠራ አቀራረብን ይጠይቃል, ስለዚህ ህይወት ያለው ፍጡር ብቻ አዲስ ተከታታይ ድርጊቶች ዝርዝር መፍጠር ይችላል. ነገር ግን ለነባር መመሪያዎች አፈጻጸም፣ ቅዠት መኖር አስፈላጊ አይደለም፣ ነፍስ አልባ ቴክኖሎጂ እንኳን ይህን ይቋቋማል።
የተሰጠውን መመሪያ በትክክል ለመከተል ጥሩ ምሳሌ የሚሆነው በውስጡ ምንም ምግብ ባይኖርም የሚሰራው ባዶ ማይክሮዌቭ ምድጃ ነው።
የአልጎሪዝምን ይዘት መረዳት የማያስፈልገው ርዕሰ ጉዳይ ወይም ነገር መደበኛ አስፈፃሚ ይባላል። አንድ ሰው መደበኛ አስፈፃሚ ሊሆን ይችላል, ነገር ግን አንድ ወይም ሌላ ድርጊት የማይጠቅም ከሆነ, የሚያስብ አስፈፃሚ ሁሉንም ነገር በራሱ መንገድ ማድረግ ይችላል. ስለዚህ ዋነኞቹ አፈፃፀም ኮምፒተሮች, ማይክሮዌቭ ምድጃዎች, ስልኮች እና ሌሎች መሳሪያዎች ናቸው. በኮምፒተር ሳይንስ ውስጥ የአልጎሪዝም ጽንሰ-ሀሳብ እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው. እያንዳንዱ አልጎሪዝም የሚፈቀዱትን ድርጊቶች ግምት ውስጥ በማስገባት ከአንድ የተወሰነ ርዕሰ ጉዳይ መጠበቅ ጋር ነው. ርዕሰ ጉዳዩ መመሪያዎችን ሊተገበርባቸው የሚችሉባቸው ነገሮች የአስፈፃሚውን አካባቢ ይመሰርታሉ።
በአለማችን ላይ ያለው ነገር ሁሉ ለአንዳንድ ህጎች እና ደንቦች ተገዢ ነው። ዘመናዊ ሳይንስ አሁንም አይቆምም, ምስጋና ይግባውና የሰው ልጅ ብዙ ቀመሮችን እና ስልተ ቀመሮችን ስለሚያውቅ ብዙ ድርጊቶችን እና የተፈጥሮ ፈጠራዎችን አስላ እና እንደገና መፍጠር እና በሰው የተፈጠሩ ሀሳቦችን ወደ ህይወት ማምጣት ይችላሉ. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የአልጎሪዝም መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦችን እንመረምራለን ።
አልጎሪዝም ምንድን ነው?
በህይወታችን ውስጥ የምናደርጋቸው አብዛኛዎቹ ተግባራት በርካታ ህጎችን ማክበርን ይጠይቃሉ። አንድ ሰው ስለ ቢት ትክክለኛ ሀሳብ ካለው ምን ያህልምን, እንዴት እና በምን አይነት ቅደም ተከተል ማድረግ እንዳለበት, ለእሱ በተሰጡት ተግባራት ጥራት እና ውጤት ላይ የተመሰረተ ነው. ከልጅነት ጊዜ ጀምሮ, ወላጆች በልጃቸው ውስጥ ለዋና ዋና ድርጊቶች አልጎሪዝም ለማዘጋጀት እየሞከሩ ነበር, ለምሳሌ: ከእንቅልፍ ተነስተው, አልጋው ላይ መተኛት, ማጠብ እና ጥርስ መቦረሽ, የአካል ብቃት እንቅስቃሴዎችን ማድረግ, ቁርስ መብላት, ወዘተ. አንድ ሰው የሚያደርገው ዝርዝር. በጠዋት ህይወቱ በሙሉ እንደ አልጎሪዝም አይነት ሊወሰድ ይችላል።
አልጎሪዝም አንድን ችግር ለመፍታት አንድ ሰው ሊከተላቸው የሚገቡ መመሪያዎችን የሚያመለክት ጽንሰ ሃሳብ ነው።
በአጠቃላይ፣ ስልተ ቀመሩ ብዙ ትርጓሜዎች አሉት፣ በርካታ ሳይንቲስቶች በተለየ መልኩ ይገልፁታል።
አንድ ሰው በየቀኑ የሚጠቀመው አልጎሪዝም ለሁሉም ሰው የተለየ ከሆነ እና እንደ ዕድሜው እና እንደ ፈጻሚው ሁኔታ ሊለወጥ የሚችል ከሆነ የሂሳብ ችግርን ለመፍታት መከናወን ያለበት የእርምጃዎች ስብስብ ወይም ቴክኖሎጂን መጠቀም ለሁሉም ሰው አንድ አይነት ነው እና ሁልጊዜም ተመሳሳይ ሆኖ ይቆያል።
የአንድ አልጎሪዝም ፅንሰ-ሀሳብ የተለየ ነው፣የአልጎሪዝም አይነቶችም ይለያያሉ - ለምሳሌ ግብን ለሚከተል ሰው እና ለቴክኖሎጂ።
በእኛ የኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ ዘመን ሰዎች በየቀኑ ከነሱ በፊት በሌሎች ሰዎች የተፈጠሩ መመሪያዎችን ይከተላሉ፣ ምክንያቱም ቴክኖሎጂ ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ ተከታታይ እርምጃዎችን በትክክል መፈጸምን ይጠይቃል። ስለዚህ በት / ቤቶች ውስጥ የመምህራን ዋና ተግባር ልጆችን እንዴት ስልተ ቀመሮችን እንደሚጠቀሙ ማስተማር ፣ አሁን ባለው ሁኔታ አሁን ያሉትን ህጎች በፍጥነት እንዲይዙ እና እንዲቀይሩ ማስተማር ነው ። የአልጎሪዝም መዋቅር ከነዚህ ውስጥ አንዱ ነውበየትምህርት ቤቱ በሂሳብ እና በኮምፒውተር ሳይንስ ትምህርት የሚጠና ጽንሰ-ሀሳብ።
የአልጎሪዝም መሰረታዊ ባህሪያት
1። አስተዋይነት (የግለሰብ ድርጊቶች ቅደም ተከተል) - ማንኛውም ስልተ ቀመር እንደ ተከታታይ ቀላል እርምጃዎች መወከል አለበት ፣ እያንዳንዱም ከቀዳሚው ከተጠናቀቀ በኋላ መጀመር አለበት።
2። እርግጠኝነት - እያንዳንዱ የአልጎሪዝም ተግባር በጣም ቀላል እና ግልጽ መሆን አለበት ስለዚህ ፈጻሚው ምንም አይነት ጥያቄ የለውም እና የተግባር ነፃነት የለውም።
3። ቅልጥፍና - የአልጎሪዝም መግለጫ ግልጽ እና የተሟላ መሆን አለበት, ስለዚህም ሁሉም መመሪያዎች ከተፈጸሙ በኋላ, ስራው ምክንያታዊ መጨረሻ ላይ ይደርሳል.
4። የጅምላ ቁምፊ - ስልተ ቀመር በአልጎሪዝም ውስጥ ያሉትን ቁጥሮች በመቀየር ብቻ ሊፈታ የሚችለው ለጠቅላላው የችግር ክፍል ተግባራዊ መሆን አለበት። ምንም እንኳን የመጨረሻው ነጥብ በአልጎሪዝም ላይ እንደማይተገበር አስተያየት ቢኖረውም, ነገር ግን በአጠቃላይ በሁሉም የሂሳብ ዘዴዎች ላይ.
ብዙውን ጊዜ በትምህርት ቤቶች ውስጥ ልጆች ስለ ስልተ ቀመሮቹ የተሻለ ግንዛቤ እንዲኖራቸው አስተማሪዎች ከምግብ ማብሰያ ደብተር የማብሰል፣ በሐኪም የታዘዙ መድኃኒቶችን ለመሥራት ወይም በማስተር መደብ ላይ የተመሠረተ ሳሙና የማዘጋጀት ምሳሌን ይጠቀማሉ። ይሁን እንጂ, መለያ ወደ ስልተ እያንዳንዱ ንጥል ፍጹም በማንኛውም ሰው እና እንኳ ማሽን ሊከናወን የሚችል በጣም ግልጽ መሆን አለበት ይላል ያለውን ስልተ ሁለተኛ ንብረት, ከግምት, እኛ ቢያንስ አንዳንድ ዓይነት የሚጠይቅ ማንኛውም ሂደት ብለን መደምደም እንችላለን. በምናብ, ስልተ ቀመር ሊሰየም አይችልም. እና ምግብ ማብሰል እና መርፌ ስራዎች የተወሰኑ ክህሎቶችን እና በደንብ የዳበረ ምናብ ያስፈልጋቸዋል።
የተለያዩ አይነት ስልተ ቀመሮች አሉ፣ግን ሦስት ዋና ዋናዎቹ አሉ።
ሳይክሊል አልጎሪዝም
በዚህ አይነት አንዳንድ ንጥሎች ብዙ ጊዜ ይደጋገማሉ። ግቡን ለማሳካት መደገም ያለባቸው የእርምጃዎች ዝርዝር የአልጎሪዝም አካል ይባላል።
የ loop መደጋገም በ loopው አካል ውስጥ የተካተቱት ሁሉንም እቃዎች ማስፈጸሚያ ነው። የድግግሞሾች።
እነዚያ የዑደቱ ክፍሎች፣ ድግግሞሾቹ በበርካታ ሁኔታዎች ላይ የሚመረኮዝ፣ የማይወሰን ይባላሉ።
ቀላሉ አይነት ዑደት ተስተካክሏል።
ሁለት አይነት ሳይክሊካል ስልተ ቀመሮች አሉ፡
- ከቅድመ ሁኔታ ጋር ዙር። በዚህ አጋጣሚ የ loop አካል ከመተግበሩ በፊት ሁኔታውን ይፈትሻል።
- ከድህረ ሁኔታ ጋር አንድ ዙር። ከድህረ ሁኔታ ጋር በተደረገ ምልልስ፣ ሁኔታው ከለፕ መጨረሻ በኋላ ይጣራል።
የአልጎሪዝም መስመራዊ አይነቶች
የእንደዚህ አይነት ወረዳዎች መመሪያዎች በቀረቡበት ቅደም ተከተል አንድ ጊዜ ይከናወናሉ። ለምሳሌ አልጋ የመሥራት ወይም ጥርስን የመቦረሽ ሂደት እንደ መስመራዊ አልጎሪዝም ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። ይህ አይነት የመደመር እና የመቀነስ ስራዎች ብቻ ያሉበትን የሂሳብ ምሳሌዎችንም ያካትታል።
የቅርንጫፍ አልጎሪዝም
በቅርንጫፎች አይነት ውስጥ ብዙ አማራጮች አሉ፣ የሚተገበረውም እንደ ሁኔታው ነው።
ምሳሌ። ጥያቄ፡ "ዝናብ ነው?" የመልስ አማራጮች፡ "አዎ" ወይም "አይ" ከሆነ"አዎ" - ጃንጥላውን ይክፈቱ፣ "አይ" ከሆነ - ጃንጥላውን በከረጢቱ ውስጥ ያድርጉት።
ረዳት አልጎሪዝም
ረዳት አልጎሪዝም በሌሎች ስልተ ቀመሮች ውስጥ ስሙን ብቻ በመጥቀስ መጠቀም ይቻላል።
ደንቦች በአልጎሪዝም ውስጥ ይገኛሉ
ሁኔታው "ከሆነ" እና "ከዛ" በሚሉት ቃላት መካከል ነው።
ለምሳሌ፡ እንግሊዘኛን የምታውቅ ከሆነ አንዱን ተጫን። በዚህ ዓረፍተ ነገር ውስጥ፣ "እንግሊዘኛ ታውቃለህ" የሚለው ሐረግ ክፍል ሁኔታው ይሆናል።
ዳታ የተወሰነ የትርጉም ጭነት የሚሸከም እና የሚተላለፍ እና ለዚህ አልጎሪዝም ጥቅም ላይ እንዲውል የሚያደርግ መረጃ ነው።
የአልጎሪዝም ሂደት - የተወሰነ ውሂብ በመጠቀም በአልጎሪዝም መሰረት ችግርን መፍታት።
የአልጎሪዝም መዋቅር
አልጎሪዝም የተለየ መዋቅር ሊኖረው ይችላል። አልጎሪዝምን ለመግለፅ፣ ፅንሰ-ሀሳቡም በአወቃቀሩ ላይ የተመሰረተ ነው፣ የተለያዩ መንገዶችን መጠቀም ይችላሉ ለምሳሌ፡ የቃል፣ ግራፊክ፣ በልዩ ሁኔታ የዳበረ አልጎሪዝም ቋንቋ በመጠቀም።
የትኛው ዘዴ ጥቅም ላይ እንደሚውል በተለያዩ ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው፡ የስራው ውስብስብነት፣ የችግሩን አፈታት ሂደት ምን ያህል ዝርዝር መሆን እንዳለበት፣ ወዘተ.
የስልተ ቀመር ግራፊክ ስሪት
ግራፊክ አልጎሪዝም - በተወሰኑ የጂኦሜትሪክ ቅርጾች መሰረት አንድን የተወሰነ ችግር ለመፍታት መከናወን ያለባቸው ድርጊቶች መበስበስን የሚያመለክት ጽንሰ-ሀሳብ።
የግራፊክ ሥዕላዊ መግለጫዎች በዘፈቀደ አይታዩም። እንዲችሉማንኛውንም ሰው ለመረዳት የፍሰት ገበታዎች እና የናሲ-ሽናይደርማን structograms በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
እንዲሁም የማገጃ ሥዕላዊ መግለጫዎች በ GOST-19701-90 እና GOST-19.003-80 መሠረት ይሳሉ።በአልጎሪዝም ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ግራፊክ አሃዞች በሚከተሉት ይከፈላሉ፡
- መሠረታዊ። ዋናዎቹ ምስሎች ችግር በሚፈቱበት ጊዜ ውሂብን ለማስኬድ የሚያስፈልጉትን ስራዎች ለማመልከት ይጠቅማሉ።
- ረዳት። ረዳት ምስሎች የችግሩን መፍቻ አካል ሳይሆን ግለሰብን ለማመልከት ያስፈልጋሉ።
በግራፊክ አልጎሪዝም ውስጥ መረጃን ለመወከል የሚያገለግሉ ጂኦሜትሪክ ቅርጾች ብሎኮች ይባላሉ።
ሁሉም ብሎኮች "ከላይ ወደ ታች" እና "ከግራ ወደ ቀኝ" በቅደም ተከተል ይሄዳሉ - ይህ ትክክለኛው የፍሰት አቅጣጫ ነው። በትክክለኛው ቅደም ተከተል, እገዳዎችን እርስ በርስ የሚያገናኙት መስመሮች አቅጣጫውን አያሳዩም. በሌሎች ሁኔታዎች፣ የመስመሮቹ አቅጣጫ በቀስቶች ይጠቁማል።
የትክክለኛው አልጎሪዝም እቅድ ብሎኮችን ከማቀናበር ከአንድ በላይ መውጣቶች እና ለሎጂካዊ ስራዎች እና ሁኔታን መፈተሽ ኃላፊነት ከተጣለባቸው ብሎኮች ከሁለት ያነሰ መውጫዎች ሊኖሩት አይገባም።
እንዴት አልጎሪዝም በትክክል መገንባት ይቻላል?
የአልጎሪዝም አወቃቀሩ፣ከላይ እንደተጠቀሰው፣በ GOST መሰረት መገንባት አለበት፣ይህ ካልሆነ ግን ለመረዳት እና ለሌሎችም ተደራሽ አይሆንም።
አጠቃላይ የመቅጃ ዘዴ የሚከተሉትን ንጥሎች ያካትታል፡
ይህን እቅድ በመጠቀም ምን ችግር እንደሚፈታ የሚገለፅበት ስም።
እያንዳንዱ ስልተ ቀመር በግልጽ የተመረጠ መጀመሪያ እና መጨረሻ ሊኖረው ይገባል።
አልጎሪዝምሁሉም ውሂብ፣ ግብአትም ሆነ ውፅዓት፣ በግልፅ እና በግልፅ መገለጽ አለበት።
አልጎሪዝም ሲያጠናቅቅ አንድ ሰው በተመረጠው ውሂብ ላይ ለችግሩ መፍትሄ አስፈላጊ የሆኑትን ተግባራት ለማከናወን የሚያስችሉ እርምጃዎችን ልብ ይበሉ። የአልጎሪዝም ግምታዊ እይታ፡
- የኬማ ስም።
- ዳታ።
- ጀምር።
- ቡድኖች።
- መጨረሻ።
የወረዳው ትክክለኛ ግንባታ የአልጎሪዝም ስሌትን በእጅጉ ያመቻቻል።
ጂኦሜትሪክ ቅርጾች ለተለያዩ ድርጊቶች በአልጎሪዝም
አግድም ኦቫል - መጀመሪያ እና መጨረሻ (የመጨረሻ ምልክት)።
አግድም አራት ማዕዘን - ስሌት ወይም ሌሎች ድርጊቶች (የሂደት ምልክት)።
አግድም ትይዩ - ግቤት ወይም ውፅዓት (የውሂብ ምልክት)።
አግድም rhombus - ሁኔታን ማረጋገጥ (የውሳኔ ምልክት)።
የተራዘመ፣ አግድም ሄክሳጎን - ማሻሻያ (የዝግጅት ምልክት)።
አልጎሪዝም ሞዴሎች ከዚህ በታች ይታያሉ።
የአልጎሪዝም ግንባታ ፎርሙላ-ቃል ስሪት።
ቀመር-የቃል ስልተ ቀመሮች በዘፈቀደ መልክ ተጽፈዋል፣ ተግባሩ ባለበት አካባቢ ባለው ሙያዊ ቋንቋ። የእርምጃዎች መግለጫ በዚህ መንገድ ቃላትን እና ቀመሮችን በመጠቀም ይከናወናል።
የአልጎሪዝም ጽንሰ-ሀሳብ በኮምፒውተር ሳይንስ
በኮምፒዩተር መስክ ሁሉም ነገር በአልጎሪዝም ላይ የተመሰረተ ነው። በልዩ ኮድ መልክ የገባ ግልጽ መመሪያዎች ከሌለ ምንም ዘዴ አይሰራም ወይምፕሮግራም. በኮምፒዩተር ሳይንስ ትምህርቶች፣ ተማሪዎች የአልጎሪዝም መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦችን ለመስጠት፣ እንዴት እንደሚጠቀሙባቸው እንዲያስተምሯቸው እና በራሳቸው እንዲፈጥሩ እየሞከሩ ነው።
በኮምፒዩተር ሳይንስ ውስጥ ስልተ ቀመሮችን መፍጠር እና መጠቀም ለምሳሌ በሂሳብ ላይ ችግር ለመፍታት መመሪያዎችን ከመከተል የበለጠ ፈጠራ ሂደት ነው።
በፕሮግራሚንግ ዘርፍ እውቀት የሌላቸው ሰዎች የራሳቸውን ፕሮግራም እንዲፈጥሩ የሚረዳ "አልጎሪዝም" ልዩ ፕሮግራም አለ። በኮምፒዩተር ሳይንስ የመጀመሪያ እርምጃዎቻቸውን ለሚወስዱ እና የራሳቸውን ጨዋታዎች ወይም ሌሎች ፕሮግራሞችን ለመፍጠር ለሚፈልጉ እንዲህ ዓይነቱ ምንጭ አስፈላጊ ያልሆነ ረዳት ሊሆን ይችላል።
በሌላ በኩል፣ ማንኛውም ፕሮግራም አልጎሪዝም ነው። ግን አልጎሪዝም ውሂቡን በማስገባት መከናወን ያለባቸውን እርምጃዎች ብቻ የሚወስድ ከሆነ ፕሮግራሙ ቀድሞውኑ የተጠናቀቀውን መረጃ ይይዛል። ሌላው ልዩነት ፕሮግራሙ የፓተንት እና የግል ንብረት ሊሆን ይችላል, ነገር ግን አልጎሪዝም አይደለም. አልጎሪዝም ከፕሮግራም የበለጠ ሰፊ ፅንሰ-ሀሳብ ነው።
ማጠቃለያ
በዚህ መጣጥፍ ውስጥ የአልጎሪዝምን ጽንሰ ሃሳብ እና አይነቱን መርምረናል፣ግራፊክ ንድፎችን እንዴት በትክክል መፃፍ እንደሚቻል ተምረናል።
