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Der Ursprung der Algorithmen, die wir jeden Tag verwenden

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Erwähnen Sie Algorithmen und die Augen der meisten Menschen werden einfach glasig. Aber das sollten sie wirklich nicht. Algorithmen sind nicht nur sehr interessant, wenn man sie betrachtet, sondern sie sind auch für den Betrieb unserer modernen, digitalen Welt von entscheidender Bedeutung.

Wie Sie vielleicht wissen, sind Algorithmen in der Mathematik und Informatik weit verbreitet. Aber Sie werden überrascht sein, das zu erfahren Sie persönlich benutzen sie auch die ganze Zeit.

Algorithmen bieten eine schrittweise Anleitung für Dinge wie mathematische Berechnungen. Sie können es aber auch verwenden, wenn Sie beispielsweise einen Kuchen backen.

In ihrem modernen Sinne werden Algorithmen für mathematische Bestimmungen, Datenverarbeitung und automatisiertes Denken verwendet, um nur einige zu nennen. Einfach gesagt, ohne sie würde die moderne Welt in der Tat ganz anders funktionieren.

VERBINDUNG: WIE FUNKTIONIEREN LAGERHANDELSALGORITHMEN?

Hier werden wir kurz die faszinierende und lange Geschichte der Algorithmen untersuchen. Wir werden den Ursprung von Algorithmen untersuchen, einschließlich der Etymologie von Algorithmen, und einen Blick auf einige der wichtigsten werfen. Wir werden Sie auch auf eine kurze Tour durch einige Anwendungen in der modernen Welt mitnehmen. Lassen Sie uns stecken bleiben, sollen wir?

Was sind die Hauptmerkmale eines Algorithmus?

Wie zuvor erwähnt, ist ein Algorithmus im Wesentlichen eine Folge von Schritten, die zum Lösen einer bestimmten Aufgabe verwendet werden. Damit ein Algorithmus wirklich als gültig angesehen werden kann, muss er drei wichtige Merkmale aufweisen:

  • Es sollte endlich sein. Wenn der Algorithmus niemals endet, ist der Versuch, ein Problem zu lösen, nutzlos
  • Es sollte genau definierte Anweisungen haben. Jeder Schritt in der Sequenz muss eindeutig definiert werden
  • Es sollte eindeutig effektiv sein. Die Sequenz sollte das, was sie lösen soll, konsistent tun oder lösen. Es sollte auch möglich sein, dies mit nur einem Bleistift und Papier von Hand zu erreichen

Wir verwenden jeden Tag Algorithmen, aber Sie werden es möglicherweise nicht bemerken. Jedes Rezept, das Sie für die Zubereitung Ihrer Lieblingsmahlzeit verwenden, die Route, die Sie verwenden, um von A nach B zu gelangen, oder die Suche nach Ihrem Rezept oder Ihrer Route online verwenden Algorithmen auf einer bestimmten Ebene.

Was ist die Etymologie des Wortalgorithmus?

Der Begriff "Algorithmus" hat im Englischen einen sehr interessanten Ursprung. Im 9. Jahrhundert wurde der einflussreiche Gelehrte, Astronom, Geograph und Mathematiker Muhammad ibn Mūsa al-Khwarizmī für seine Beiträge zum Studium von bekannt Algebra. Es ist die Lateinisierung seines Namens, die auf Persisch „der Eingeborene von Khwãrezm“ (eine Stadt in Zentralasien an den Grenzen des heutigen Turkmenistan und Usbekistan) bedeutete und dem Englischen das Wort Algorithmus gab.

Al-Khwarizmī schrieb ein arabisches Buch über hindu-arabische Ziffern, das später ins Lateinische übersetzt wurde. Die lateinische Übersetzung des Buches mit dem Titel Algoritmi de numero Indorum (auf Englisch,Al-Khwarizmi über die hinduistische Kunst der Abrechnung). Das lateinische Wort algoritmi wurde dann als "Algorithmus" ins Englische übersetzt.

Al-Khwarizmiwird von einigen auch als "Vater der Algebra" bezeichnet und gilt weithin als der Mann, der nach dem Fall Roms dem Westen hoch entwickelte Mathematik einführte.

Interessanterweise scheint es auch so Al-Khwarizmi gebaut auf der Arbeit eines älteren indischen Polymaths bekannt als Brahmagupta.

Heute wurde die Bedeutung des Begriffs Algorithmus um jede Berechnungsmethode erweitert. Dies ist insbesondere ab der Mitte des 20. Jahrhunderts der Fall, wo es üblicherweise in Bezug auf das Rechnen verwendet wird.

Was ist der Ursprung von Algorithmen?

Während der Begriff alt ist, entstand unser modernes Denken über Algorithmen erst mit dem Aufkommen und der Verwendung von Variablen in der Mathematik. Sie werden tatsächlich seit Jahrtausenden verwendet.

Nach historischen Aufzeichnungen und archäologischen Artefakten wurde der allererste erkennbare Algorithmus möglicherweise von den Babyloniern in der Umgebung entwickelt 1600 v. Diese Algorithmen wurden auf Tontafeln in Form von Cuniform aufgezeichnet und zur Faktorisierung und zum Auffinden von Quadratwurzeln usw. verwendet. Sie waren nach heutigen Maßstäben sehr einfach.

Der große Euklid produzierte seinen berühmten "Euklidischen Algorithmus" in der Umgebung 300 v, gefolgt von Eratosthenes in 200 v mit seinem sogenannten "Sieb des Eratosthenes". Die Gaußsche Eliminierung wurde von Lui Hui in beschrieben 263 n. Chr., und Brahmagupta entwickelte Chakravala in 628 n. Chr.

In den folgenden Jahrhunderten baute die islamische Welt auf den antiken griechischen, indischen und chinesischen Werken auf, um komplexere Kryptoanalysen, Verschlüsselungen und Chiffren zu entwickeln.

Der eigentliche Fortschritt des modernen Algorithmus erfolgte während der mittel- bis spätindustriellen Revolution. Zu dieser Zeit erfand George Boole insbesondere die binäre Algebra, die Grundlage für modernen Computercode.

Ada Lovelace produzierte in den 1840er Jahren das allererste "Computerprogramm". Alfred North Whitehead und Bertrand Russell haben die Arbeit des geranischen Philosophen und Logikers Friedrich Ludwig Gottlob Frege in ihrer Arbeit weiter vereinfacht und erweitert Principia Mathematica (1910-1913). Frege wird der Aufbau eines formalen Systems zugeschrieben, das eine Analyse quantifizierter Aussagen und die Formalisierung des Begriffs „Beweis“ in dem Sinne verwendet, wie wir ihn heute verwenden.

Alan Turing formalisierte das Konzept des Algorithmus erstmals 1936 mit seiner berüchtigten Turing-Maschine. Die Hinzufügung des Lambda-Kalküls der Alonzo-Kirche ebnete den Weg für die moderne Informatik.

Die Welt würde nie wieder dieselbe sein.

Was sind einige Beispiele für den täglichen Gebrauch von Algorithmen?

Wie Sie gesehen haben, haben Algorithmen nicht nur eine lange Geschichte, sondern sind auch wesentliche Bestandteile des modernen Alltags. Selbst ohne den Aufstieg von Computern ist es wahrscheinlich, dass Algorithmen in Ihrer täglichen Routine immer noch eine wichtige Rolle spielen.

Davon abgesehen sind hier einige Beispiele für Algorithmen, die im täglichen Leben verwendet werden. Bitte beachten Sie, dass die folgenden Beispiele in keiner bestimmten Reihenfolge aufgeführt sind und die Liste nicht vollständig ist.

1. Rezepte sind grundlegende, aber sehr verbreitete Algorithmen

Von der bescheidenen Tasse Tee bis zur weitaus komplizierteren Rindfleischschale sind Rezepte eine Reihe von Anweisungen, um einige der wichtigsten Dinge in Ihrem Leben zu kreieren - Essen und Trinken.

In den meisten Fällen können die Regeln nach Ihrem Geschmack "gebogen" werden, aber oft führt eine vollständige Missachtung des Rezepts zu einem fehlgeschlagenen oder fehlerhaften Endergebnis.

2. Online-Suchen sind ein sehr häufiger alltäglicher Gebrauch von Algorithmen

Wenn Sie dieses Rezept nicht auswendig können, können Sie es natürlich immer "googeln!". Der Aufstieg des Internets hat zu einem massiven Bedarf an komplexen Datenspeicherungs- und Suchfunktionen für eine einfache Erinnerung geführt. Aber wie wird das erreicht? Sie haben es durch Algorithmen erraten. Suchmaschinenindizierung, Seitenranking usw. verwenden komplexe Algorithmen, um Ihre Anfrage zu analysieren und eine Liste mit Vorschlägen zu erstellen. Während wir diese Art von Service heute für selbstverständlich halten, sind die hinter den Kulissen verwendeten Algorithmen tatsächlich ziemlich komplex.

3. Teile es! Funktionen verwenden auch clevere Algorithmen

Nehmen wir an, Sie haben entschieden, was Sie kochen möchten, das Rezept gefunden, es befolgt und es erfolgreich, wagen wir es meisterhaft zu sagen, erstellt. Was jetzt? Während sich die meisten wahrscheinlich hinsetzen und es essen würden, möchten andere vielleicht zuerst ein Foto machen und es mit der Welt teilen. Sowohl beim Aufnehmen auf "Film" als auch beim Hochladen ins Internet und beim Teilen mit Ihren Freunden werden clevere Algorithmen verwendet.

Die Software auf Ihrem Smartphone verwendet Algorithmusbefehle, um die Kamera zu bedienen und das Bild zu speichern. Mit Ihrer Lieblings-App greifen sie dann erneut ein, um Ihr Bild zu komprimieren, hochzuladen, zu rendern und der Welt zu zeigen. Für jede Phase dieser scheinbar einfachen Aufgabe sind Tausende, wenn nicht Millionen Codezeilen erforderlich, um jeden Schritt jedes Mal perfekt abzuschließen. Wirklich erstaunlich.

4. Grundlegende Arithmetik ist eine andere Form eines Algorithmus

Auch die grundlegende Numerierung ist wie die Arithmetik eine Form des Algorithmus. Wenn Sie zwei Zahlen miteinander multiplizieren, beispielsweise zwei mal zwei, befolgen Sie auch einige grundlegende Verfahren, um ein Endergebnis zu erzielen - das Produkt.

Das Gleiche gilt, wenn Sie Wechselgeld erhalten, wenn Sie in einem Geschäft etwas mit Bargeld kaufen, eine Pizza zerschneiden, eine Tüte Süßigkeiten zwischen Freunden teilen oder Ihren Teil der Rechnung im Restaurant oder in der Bar berechnen.

Alle diese Aktionen verwenden sehr grundlegende Algorithmen, um sie zu ermöglichen.

5. Alle Computerprogramme verwenden auf einer bestimmten Ebene Algorithmen

Wenn Sie eine E-Mail senden, ein Word-Dokument schreiben, Daten in eine Tabelle oder Datenbank eingeben, verwenden alle diese Prozesse Algorithmen, um zu funktionieren. Während Algorithmen den grundlegenden Betriebscode dieser Programme bilden, stellen Sie möglicherweise sogar fest, dass Sie einige selbst schreiben.

Nehmen Sie zum Beispiel Tabellenkalkulationen. Verwenden Sie häufig die Funktion SUM () oder eine andere Form der Datenmanipulationsformel? Jedes Mal, wenn Sie dies tun, verwenden Sie buchstäblich einen Algorithmus, um ein Endergebnis zu erzielen - die Summenform eines mathematischen Produkts.

Vielleicht sind Sie ein fortgeschrittener Benutzer, der nichts mehr liebt, als VLOOKUP, Verkettung oder sogar das Erstellen von Makros gut zu nutzen? Ganz zu schweigen von Verschachtelungsformeln oder der Verwendung von if-Anweisungen. Diese verwenden alle Algorithmen, um Ihre Gebote buchstäblich abzugeben.

Immer noch hier? Puh, das reicht für einen Tag, und wir haben noch nicht einmal Verschlüsselung, Sicherheit, medizinische Verfahren, Datenbanken, Computerspiele, Datenanalyse, Computermodellierung und natürlich künstliche Intelligenz angesprochen!

Es gibt viele andere Verwendungszwecke für Algorithmen in der modernen Welt, und es geht nicht in den Aufgabenbereich dieses Artikels, sie alle durchzugehen. Wir sind jedoch zuversichtlich, dass Sie sich einige wichtige Algorithmen vorstellen können, die Sie wahrscheinlich jeden Tag verwenden.


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