16Aug
Kecuali Anda masuk ke dalam matematika atau pemrograman, kata "algoritma" mungkin bahasa Yunani untuk Anda, tapi ini adalah salah satu blok bangunan dari semua yang Anda gunakan untuk membaca artikel ini. Inilah penjelasan singkat tentang apa adanya, dan bagaimana cara kerjanya.
Penafian: Saya bukan seorang guru ilmu matematika atau komputer, jadi tidak semua istilah yang saya gunakan bersifat teknis. Itu karena saya mencoba menjelaskan semuanya dalam bahasa Inggris sederhana agar orang tidak nyaman dengan matematika. Yang sedang berkata, ada beberapa matematika yang terlibat, dan itu tidak dapat dihindari. Geeks Matematika, merasa bebas untuk mengoreksi atau menjelaskan lebih baik komentarnya, tapi tolong, tetap simpatik karena secara matematis ada kejengkelan di antara kita.
Gambar oleh Ian Ruotsala
Apa itu Algoritma?
Kata 'algoritma' memiliki etimologi yang mirip dengan 'aljabar', kecuali bahwa ini mengacu pada matematikawan Arab itu sendiri, al-Khwarizmi( hanya berita gembira yang menarik).Algoritma, untuk non-pemrogram di antara kita, adalah seperangkat instruksi yang mengambil masukan, A, dan memberikan keluaran, B, yang mengubah data yang terlibat dalam beberapa cara. Algoritma memiliki beragam aplikasi. Dalam matematika, mereka dapat membantu menghitung fungsi dari titik-titik dalam kumpulan data, di antara banyak hal yang lebih maju. Selain penggunaannya dalam pemrograman itu sendiri, mereka memainkan peran utama dalam hal-hal seperti kompresi file dan enkripsi data.
Petunjuk Dasar
Katakanlah teman Anda bertemu dengan Anda di sebuah toko bahan makanan dan Anda membimbingnya ke arah Anda. Anda mengatakan hal-hal seperti "masuk melalui pintu samping kanan," "lewati bagian ikan di sebelah kiri," dan "jika Anda melihat susu, Anda melewatiku." Algoritma bekerja seperti itu. Kita dapat menggunakan flowchart untuk menggambarkan instruksi berdasarkan kriteria yang kita tahu sebelumnya atau mencari tahu selama proses berlangsung.
( gambar berjudul "Icebreaking Rutin" EDIT: courtesy of Trigger and Freewheel)
Dari START, Anda akan menuju ke jalan setapak, dan tergantung pada apa yang terjadi Anda mengikuti "arus" ke hasil akhir. Flowchart adalah alat visual yang bisa lebih dimengerti mewakili seperangkat instruksi yang digunakan oleh komputer. Demikian pula, algoritma membantu melakukan hal yang sama dengan lebih banyak model berbasis matematika.
Grafik
Mari kita gunakan grafik untuk menggambarkan berbagai cara yang bisa kita berikan arahan.
Kita bisa mengekspresikan grafik ini sebagai penghubung antara semua poinnya. Untuk mereproduksi gambar ini, kita bisa memberikan satu set instruksi kepada orang lain. Metode
1
Kita dapat mewakili ini sebagai rangkaian titik, dan informasinya akan mengikuti bentuk standar grafik ={ (x1, y1),( x2, y2),. ..,( xn, yn)}.Grafik
={ (0,0),( 3,0),( 3,3),( 5,5),( 7,10),( 8,7),( 9,4),( 10,1)}
Ini cukup mudah untuk merencanakan setiap titik, satu demi satu, dan menghubungkannya ke titik sebelumnya. Namun, bayangkan sebuah grafik dengan seribu poin atau beberapa segmen berjalan dengan baik. Daftar itu punya banyak data, bukan? Dan kemudian harus menghubungkan masing-masing, satu per satu, bisa menjadi sakit.
Metode 2
Hal lain yang dapat kita lakukan adalah memberi titik awal, kemiringan garis antara titik tersebut dan titik berikutnya, dan menunjukkan di mana untuk mengharapkan titik berikutnya dengan menggunakan bentuk standar grafik ={ (titik awal}, [m1, x1, h1],. .., [mn, xn, hn]} Di sini, variabel 'm' mewakili kemiringan garis, 'x' mewakili arah untuk dihitung( apakah x atau y), dan 'h'memberitahu Anda berapa banyak yang harus dihitung dalam kata arah. Anda juga dapat mengingat untuk merencanakan sebuah titik setelah setiap gerakan. Grafik
={ (0,0), [0, y, 3], [1, x, 2], [2.5, x, 2], [-3, x, 1], [-3, x, 1], [-3, x, 1]}
Anda akan berakhir denganGrafik yang sama Anda bisa melihat bahwa tiga istilah terakhir dalam ungkapan ini sama, jadi mungkin kita bisa memangkasnya dengan hanya mengatakan "ulangi tiga kali" dengan cara apa saja. Katakanlah kapan saja Anda melihat variabel 'R'muncul, itu berarti mengulangi hal terakhir Kita bisa melakukan ini: grafik
={ (0,0), [0, x, 3], [0, y, 3], [1, x, 2][2.5, x, 2], [-3, x, 1], [R = 2]}
Bagaimana jika poin individu tidak terlalu penting, dan hanya grafiknya sendiri? Kita dapat mengkonsolidasikan tiga bagian terakhir seperti: Grafik
={ (0,0), [0, x, 3], [0, y, 3], [1, x, 2], [2.5, x, 2], [-3, x, 3]}
Ini memperpendek sedikit dari tempat mereka sebelumnya. Metode
3
Mari kita coba melakukan ini dengan cara lain.
y = 0, 0≤x≤3
x = 0, 0≤y≤3
y = x, 3≤x≤5
y = 2.5x-7.5, 5≤x≤7
y = -3x + 29, 7≤x≤8
y = -3x + 29, 8≤x≤9
y = -3x + 29, 9≤x≤10
Di sini kita memilikinya dengan istilah aljabar murni. Sekali lagi, jika poin itu sendiri tidak penting dan hanya grafiknya saja, kita bisa mengkonsolidasikan tiga item terakhir.
y = 0, 0≤x≤3
x = 0, 0≤y≤3
y = x, 3≤x≤5
y = 2.5x-7.5, 5≤x≤7
y = -3x + 29, 7≤x≤10
Sekarang, metode mana yang Anda pilih tergantung pada kemampuan Anda. Mungkin Anda hebat dengan matematika dan grafik, jadi Anda memilih opsi terakhir. Mungkin Anda ahli dalam menavigasi, jadi Anda memilih opsi kedua. Di ranah komputer, bagaimanapun, Anda melakukan banyak jenis tugas dan kemampuan komputer tidak benar-benar berubah. Oleh karena itu, algoritma dioptimalkan untuk tugas yang mereka selesaikan.
Poin penting lainnya yang perlu diperhatikan adalah setiap metode bergantung pada kunci. Setiap rangkaian instruksi tidak ada gunanya kecuali Anda tahu apa yang harus dilakukan dengan mereka. Jika Anda tidak tahu bahwa Anda seharusnya merencanakan setiap titik dan menghubungkan titik-titik itu, rangkaian poin pertama tidak berarti apa-apa. Kecuali Anda tahu apa arti masing-masing variabel dalam metode kedua, Anda tidak akan tahu bagaimana menerapkannya, sama seperti kunci cipher. Kunci itu juga merupakan bagian integral dari penggunaan algoritma, dan seringkali, kunci itu ditemukan di masyarakat atau melalui "standar."
File Compression
Saat Anda mendownload file. zip, Anda mengekstrak isinya sehingga Anda dapat menggunakan apapunada di dalamnya. Saat ini, sebagian besar sistem operasi bisa masuk ke file. zip seperti folder normal, melakukan semuanya di latar belakang. Pada mesin Windows 95 saya lebih dari satu dekade yang lalu, saya harus mengekstrak semuanya secara manual sebelum saya bisa melihat sesuatu yang lebih dari pada nama file di dalamnya. Itu karena apa yang tersimpan di disk sebagai file. zip tidak dalam bentuk yang bisa digunakan. Pikirkan sofa tarik-keluar. Bila Anda ingin menggunakannya sebagai tempat tidur, Anda harus melepaskan bantal dan membukanya, yang membutuhkan lebih banyak tempat. Bila Anda tidak membutuhkannya, atau Anda ingin mengangkutnya, Anda bisa melipatnya kembali. Algoritma kompresi
disesuaikan dan dioptimalkan secara khusus untuk jenis file yang ditargetkan. Format audio, misalnya, masing-masing menggunakan cara yang berbeda untuk menyimpan data yang, ketika didekode oleh codec audio, akan memberikan file suara yang mirip dengan bentuk gelombang aslinya. Untuk informasi lebih lanjut tentang perbedaan tersebut, lihat artikel sebelumnya, Apa Perbedaan Antara Semua Format Audio itu? Format audio lossless dan file. zip memiliki satu kesamaan: keduanya menghasilkan data asli dalam bentuk pastinya setelah proses dekompresi. Codec audio yang keliru menggunakan cara lain untuk menghemat ruang disk, seperti frekuensi pemangkasan yang tidak dapat didengar oleh telinga manusia dan menghaluskan bentuk gelombang di beberapa bagian untuk menyingkirkan beberapa detail. Pada akhirnya, sementara kita mungkin tidak dapat benar-benar mendengar perbedaan antara lagu MP3 dan CD, pasti ada defisit informasi pada awalnya.
Enkripsi Data
Algoritma juga digunakan saat mengamankan data atau jalur komunikasi. Alih-alih menyimpan data sehingga menggunakan sedikit ruang disk, itu disimpan dengan cara yang tidak terdeteksi oleh program lain. Jika seseorang mencuri hard drive Anda dan mulai memindainya, mereka dapat mengambil data bahkan saat Anda menghapus file karena datanya sendiri masih ada, walaupun lokasi penerusannya hilang. Bila data dienkripsi, apapun yang tersimpan tidak terlihat seperti apa adanya. Biasanya terlihat acak, seolah-olah fragmentasi telah terbentuk seiring berjalannya waktu. Anda juga bisa menyimpan data dan membuatnya tampil sebagai jenis file yang lain. File gambar dan file musik bagus untuk ini, karena bisa sangat besar tanpa menimbulkan kecurigaan, misalnya. Semua ini dilakukan dengan menggunakan algoritma matematis, yang mengambil beberapa jenis input dan mengubahnya menjadi jenis keluaran lain yang sangat spesifik. Untuk informasi lebih lanjut tentang bagaimana enkripsi bekerja, periksa HTG Menjelaskan: Apa itu Enkripsi dan Bagaimana Cara Kerjanya? Algoritma
adalah alat matematis yang menyediakan berbagai kegunaan dalam ilmu komputer. Mereka bekerja untuk menyediakan jalur antara titik awal dan titik akhir secara konsisten, dan memberikan petunjuk untuk mengikutinya. Tahu lebih dari apa yang kita soroti? Bagikan penjelasan Anda di komentar!