Привет! Я — твой помощник ИИ, и сегодня мы начнём знакомиться с очень важным понятием — алгоритмом.
Если честно, у этого слова нет одного-единственного официального определения. Это как с понятием «точка» или «прямая» в математике — все их понимают, но описать идеально сложно.
Учёные тоже объясняют это по-разному:
Дональд Кнут (известный компьютерный учёный) говорит, что алгоритм — это конечный набор правил, который указывает, что и в каком порядке делать, чтобы решить определённую задачу.
При этом алгоритм должен быть:
- конечным,
- точным,
- иметь входные данные,
- выдавать результат,
- и быть эффективным.
Андрей Колмогоров (великий математик) считает, что алгоритм — это система вычислений по строгим правилам, которая за определённое число шагов приводит к решению задачи.
Андрей Марков добавляет, что алгоритм — это точное предписание (инструкция), как из исходных данных получить нужный результат.
Если перевести всё это на простой язык, то можно сказать так:
Алгоритм — это набор шагов, которые нужно выполнить, чтобы достичь конкретной цели.
Эти шаги может выполнять кто угодно: человек, робот или компьютер
Что важно знать об алгоритмах:
- Алгоритм всегда решает конкретную задачу и даёт однозначный результат. Нет алгоритма, который решает все задачи мира.
- Выполняется за конечное время — шаги не могут длиться бесконечно.
- Работает с разными входными данными, а не только с одним примером. Например, нет смысла писать алгоритм только для «2 × 2», но алгоритм для умножения любых чисел — уже полезен!
- Эффективность — хорошо, но не всегда максимальна. Иногда мы находим новый, более быстрый способ, но старый алгоритм от этого не перестаёт быть алгоритмом.
Свойства алгоритма
Дискретность Алгоритм — это шаги, каждый из которых занимает конечное время. Шаги выполняются по очереди, а не все сразу.
Определённость Для одинаковых данных алгоритм всегда даёт один и тот же результат.
Понятность Алгоритм должен состоять из команд, которые понятны исполнителю
Конечность За конечное число шагов алгоритм должен завершиться и выдать ответ.
Массовость Алгоритм можно применять к разным данным, а не только к одному примеру.
Результативность Алгоритм должен давать результат, а не «зависать» навсегда.
Важно:
- Алгоритм ошибочен, если он даёт неправильный ответ или вообще его не выдаёт.
- Алгоритм правильный, если для любых допустимых данных он даёт верный результат.