Un aspecto importante que distingue a la informática de las matemáticas y la física son: los algoritmos.
Algoritmo se refiere a una descripción precisa y completa de una solución de resolución de problemas. Es una serie de instrucciones claras para resolver un problema. Un algoritmo representa un método sistemático para describir el mecanismo estratégico para resolver un problema. En otras palabras, es posible obtener el resultado requerido en un tiempo limitado para ciertos insumos estandarizados.
Si un algoritmo tiene fallas o es inadecuado para un problema, ejecutarlo no resolverá el problema. Diferentes algoritmos pueden utilizar diferente tiempo, espacio o eficiencia para completar la misma tarea. La calidad de un algoritmo se puede medir por su complejidad espacial y temporal.
Las instrucciones de un algoritmo describen un cálculo que, cuando se ejecuta, puede comenzar desde un estado inicial y una entrada inicial (posiblemente vacía), pasar por una serie limitada y claramente definida de estados y finalmente producir una salida. . y se detiene en un estado final. La transición de un estado a otro no es necesariamente determinista. Algunos algoritmos, incluidos los algoritmos aleatorios, contienen entradas aleatorias.
El concepto de algoritmos formales surgió en parte de los intentos de resolver los problemas de decisión de Hilbert y tomó forma en intentos posteriores de definir computabilidad eficiente o métodos eficientes. Estos intentos incluyeron funciones recursivas propuestas por Kurt Gödel en 1930, Jacques Herbrand y Stephen Cole Crane en 1934 y 1935 respectivamente, y el cálculo lambda de Alonzo Church propuesto en 1936, la Formulación 1 de Emil Leon Post en 1936 y la máquina de Turing propuesta por Alan Turing. en 1937. Incluso hoy en día, hay casos en los que las ideas intuitivas son difíciles de definir como algoritmos formales.
La historia y aplicación de los algoritmos
El nombre chino de "algoritmo" proviene de "Zhou Bi Suan Jing" y el nombre en inglés Algorithm proviene del matemático persa del siglo IX al-; Khwarizmi, porque al-Khwarizmi propuso el concepto de algoritmos en matemáticas. "Algoritmo" era originalmente "algorismo", que significa el algoritmo de números arábigos, y evolucionó hasta convertirse en "algoritmo" en el siglo XVIII. El algoritmo de Euclidiano se considera el primer algoritmo de la historia. ?
El primer programa escrito fue el programa de Ada Byron para resolver la ecuación de Bernoulli para la máquina analítica de Babbage en 1842. Por lo tanto, la mayoría de la gente considera que Ada Byron es la primera programadora del mundo. Debido a que Charles Babbage no pudo completar su motor analítico de Babbage, este algoritmo no se pudo ejecutar en el motor analítico de Babbage. ?
Debido a que el "procedimiento bien definido" carece de una definición matemáticamente precisa, los matemáticos y lógicos del siglo XIX y principios del XX tuvieron dificultades para definir algoritmos. Turing, un matemático británico del siglo XX, propuso la famosa tesis de Turing y propuso un modelo abstracto hipotético de una computadora, que se llama máquina de Turing. La aparición de las máquinas de Turing resolvió el problema de la definición de algoritmos y las ideas de Turing jugaron un papel importante en el desarrollo de los algoritmos.
Existen muchos algoritmos clásicos, como el algoritmo euclidiano, el corte de círculos y el algoritmo Qin Jiushao. Con el desarrollo de las computadoras, los algoritmos se han desarrollado y aplicado ampliamente en las computadoras, como el uso de algoritmos de bosque aleatorio para estimar la postura de la cabeza, el uso de algoritmos genéticos para resolver problemas de carga de municiones, el uso de algoritmos de cifrado de información para la transmisión de red y el uso de algoritmos paralelos para datos. minería, y la aplicación de algoritmos de filtrado colaborativo en recomendaciones personalizadas.