تقنية

سلسلة تعلم الخوارزميات: ما هي الخوارزميات؟ وكيف تعمل؟

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">ما هي الخوارزميات ؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>سلسلة تعلم الخوارزميات&colon; ما هي الخوارزميات؟ تُعرف «Ø§Ù„خوارزميات-Algorithms» بأنها مجموعة من الخطوات المحددة والمتسلسلة التي تنفذ من أجل حل مشكلةٍ ما أو من أجل تنفيذ مهمة محددة&period; في عصرنا الحالي يكاد لا يخلو أي علم من تطبيق مفاهيم الخوارزميات بأشكالها المختلفة ويشاع استخدام الخوارزميات في مجال علوم الحاسوب ولكن الخوارزميات ليست بمفهوم حديث النشأة بل ظهر مفهومها بشكل أو بآخر في الحضارات القديمة وسميت بهذا الاسم نسبة إلى العالم محمد بن موسى الخوارزمي الذي أوجد هذا المصطلح في القرن التاسع الميلادي&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">ما هي الخوارزميات في علم الحاسوب؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تعرف الخوارزميات في علم الحاسوب بأنها مجموعة من التعليمات البرمجية التي ينفذها الحاسب الالي لتحقيق مهمة معينة&period; تُنفذ هذه التعليمات على مجموعة من البيانات تعرف باسم المدخلات ونتيجة لذلك نحصل على حل للمشكلة المحددة ويعبر عنه بالمخرجات&period; تتباين الخوارزميات من حيث درجة الصعوبة وطريقة البحث عن الحل فقد تكون سهلة كمثال معرفة ما إذا كان الرقم زوجيًا أم فرديًا أو قد تكون بالغة الصعوبة مثل خوارزمية معرفة أقصر الطرق مسافة للوصول إلى مدينة معينة عبر المئات من الطرق المتاحة&period; بداية تكتب الخوارزمية بصيغة الكود الزائف «Ø§pseudo code» وهي طريقة منطقية لكتابة الأوامر ولكن ليست شفرة برمجية حقيقية فعلى سبيل المثال يمكن كتابة خوارزمية تحديد ما إذا كان العدد زوجيًا أم فرديًا بصيغة كود زائف بالطريقة التالية&colon;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<ul class&equals;"wp-block-list"><li>قم بإدخال عدد معين X<&sol;li><li>اقسم العدد المدخل على الرقم 2<&sol;li><li>إذا كان ناتج القسمة بدون باقٍ فإن العدد المُدخل زوجي<&sol;li><li>عدا ذلك فإن العدد المدخل فردي<&sol;li><&sol;ul>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-large"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2020&sol;08&sol;2-1&period;jpg" alt&equals;"سلسلة تعلم الخوارزميات&colon; ما هي الخوارزميات؟" class&equals;"wp-image-30940" &sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>هناك طرق أخرى للتعبير عن الخوارزمية أشهرها ما يعرف بمخططات التدفق «flow charts» التي توضح تسلسل الخوارزمية من البداية حتى النهاية وهي عبارة عن تمثيل مرئي لتسلسل الخطوات والقرارات اللازمة لأداء المهمة المحددة&period; تجدر الإشارة إلى أن لكل شكل هندسي في مخطط التدفق مدلول معين وسيتم تناولها بالتفصيل في المقالات القادمة&period; يمكن تمثيل الخوارزمية السابقة على شكل مخطط تدفق كالتالي&colon;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-large is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2020&sol;08&sol;1&period;jpg" alt&equals;"سلسلة تعلم الخوارزميات&colon; ما هي الخوارزميات؟" class&equals;"wp-image-30941" width&equals;"798" height&equals;"449" &sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p class&equals;"has-text-align-center">مخطط التدفق لمعرفة ما إذا كان العدد زوجيًا أم فرديًا<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>نتيجةً للتقدم المتسارع للعلم والتقنية في عصرنا وصعوبة المسائل التي تحتاج إلى حل، يلجأ العلماء والباحثين إلى تصميم خوارزميات تمتاز بالكفاءة والسرعة&period; فعلى سبيل المثال تنظيم ومراقبة السير في الطرق السريعة، وتحليل الجينيوم البشري، و شبكات التواصل الاجتماعي التي يتجاوز مستخدميها مئات الملائيين، تحتاج كل تلك المواضيع إلى خوارزميات فائقة السرعة لمعالجتها وتحليلها إذ أن الحواسيب العادية حتى وإن كانت قدرتها الحاسوبية فائقة فإنها لا تستطيع التعامل مع المسائل المعقدة بكفاءة&period; لذا عند تصميم خوارزمية ما ينبغي التركيز على كفاءتها في التعامل مع المدخلات الضخمة وسرعتها في الحصول على المخرجات المطلوبة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">أنواع الخوارزميات<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>نظرًا لتنوع المجالات العلمية ولخصوصية كل قسم فيها، فإن كل قسم على حدا لديه مشاكله الخاصة وبالتالي يحتاج لخوارزميات معينة لحل تلك المشاكل&period; بشكل عام هناك مجموعة من الخوارزميات تُعتبر الأساس وأما البقية فيتم اشتقاقهن بشكل أو بآخر من تلك الخوارزميات الأساسية وهي&colon;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<ul class&equals;"wp-block-list"><li>الخوارزميات العودية البسيطة «Simple Recursive»&period;<&sol;li><li>خوارزميات البرمجة الديناميكية «Dynamic Programming»&period;<&sol;li><li>الخوارزميات التراجعية «Backtracking»&period;<&sol;li><li>خوارزميات فرّق تسد «Divide-and-conquer»&period;<&sol;li><li>خوارزميات الجشع «Greedy»&period;<&sol;li><li>خوارزمية هجوم القوة العمياء «Brute Force Attack»&period;<&sol;li><li> الخوارزمية العشوائية «Randomized algorithm»&period;<&sol;li><&sol;ul>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من الخوارزميات المتعلقة <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a7-&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;af&percnt;d9&percnt;89-&percnt;d8&percnt;af&percnt;d9&percnt;82&percnt;d8&percnt;a9-&percnt;d8&percnt;a3&percnt;d9&percnt;86&percnt;d8&percnt;b8&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a9-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;b0&percnt;d9&percnt;83&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;a1-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;b5&percnt;d8&percnt;b7&percnt;d9&percnt;86&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d9&percnt;8a-&percnt;d9&percnt;81&percnt;d9&percnt;8a-&percnt;d8&percnt;aa&percnt;d9&percnt;85&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">بالذكاء الاصطناعي<&sol;a> وعلم التشفير وخوارزميات التحسين وخوارزميات تنقيب البيانات&period; سيتم تغطية أهم الخوارزميات بالتفصيل في المقالات القادمة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">المصادر<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;youtube&period;com&sol;watch&quest;v&equals;HtSuA80QTyo&amp&semi;list&equals;PLUl4u3cNGP61Oq3tWYp6V&lowbar;F-5jb5L2iHb&amp&semi;index&equals;2&amp&semi;t&equals;1011s" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">MIT<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;youtube&period;com&sol;watch&quest;v&equals;HtSuA80QTyo&amp&semi;list&equals;PLUl4u3cNGP61Oq3tWYp6V&lowbar;F-5jb5L2iHb&amp&semi;index&equals;2&amp&semi;t&equals;1011s" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">BBC<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;includehelp&period;com&sol;data-structure-tutorial&sol;algorithm-and-its-types&period;aspx&quest;fbclid&equals;IwAR1mYuOsPm-RfHeso-kbYhufqVsdlxCTHyQqlh0&lowbar;jSgGc1owEcM32-Qvo70" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">includehelp<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&period;Skiena&comma; Steven S&period;&nbsp&semi;<em>The algorithm design manual&colon; Text<&sol;em>&period; Vol&period; 1&period; Springer Science &amp&semi; Business Media&comma; 1998<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&period;Cormen&comma; Thomas H&period;&comma; et al&period;&nbsp&semi;<em>Introduction to algorithms<&sol;em>&period; MIT press&comma; 2009<&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;kaher-mohamed-abdo-nagy&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;plugins&sol;userswp&sol;assets&sol;images&sol;no&lowbar;profile&period;png" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"Qaher Naji"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;kaher-mohamed-abdo-nagy&sol;">Qaher Naji<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p>درست تخصص هندسة كهربائية والكترونية، حاصل على درجة الماجستير في قسم التحكم الآلي، مهتم بالتكنولوجيا والهندسة&period;<&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;6ccd3c61f88ef' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-30938">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-6ccd3c61f88ef' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-6ccd3c61f88ef' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'30938' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-6ccd3c61f88ef"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"30938" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-6ccd3c61f88ef"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-6ccd3c61f88ef" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-6ccd3c61f88ef">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-6ccd3c61f88ef' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-6ccd3c61f88ef' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>

Related Post
Qaher Naji

درست تخصص هندسة كهربائية والكترونية، حاصل على درجة الماجستير في قسم التحكم الآلي، مهتم بالتكنولوجيا والهندسة.

View Comments

  • كيف أتواصل معكم أنا مبتدأ وأحب هذا العلم كثيراً

Share
Published by
Qaher Naji

Recent Posts

مصر والبريكس: قاطرة الابتكار تقود التنمية المستدامة نحو آفاق 2040

في مشهد عالمي يتسم بالتغيرات المتسارعة والتحولات الجيوسياسية والاقتصادية الكبرى، يبرز العلم والتكنولوجيا والابتكار (STI)…

ساعتين ago

“سقوط الإنسان” لداروين: رؤى صادمة وحقائق لا تزال تتردد أصداؤها في عصر الجينات

نحتفل هذا العام بمرور أكثر من قرن ونصف على نشر أحد أهم الكتب في تاريخ…

22 ساعة ago

البروتينات الرقمية: الذكاء الاصطناعي يفتح آفاقاً غير مسبوقة لعلاج الأمراض المستعصية والنادرة

لطالما كانت الأمراض المستعصية، لا سيما تلك النادرة التي تصيب فئات محدودة من البشر، تحديًا…

يوم واحد ago

وعود “كريسبر” ومخاطر تحرير جينات الأجنة: هل يقود مليارديرات التكنولوجيا و”العلماء المارقون” البشرية نحو مصير مجهول؟!

لطالما كان علم الوراثة محورًا للتساؤلات الأخلاقية العميقة، ومع ظهور تقنيات تحرير الجينات مثل تقنية…

يومين ago

القمح يبوح بأسراره: خريطة جينوم كاملة تعد بثورة في مستقبل الأمن الغذائي العالمي

منذ فجر الحضارة الإنسانية، ارتبط مصيرنا ارتباطًا وثيقًا بحبات قليلة من الأعشاب البرية التي استأنسها…

3 أيام ago

الجينوم البشري: قراءة في كتاب الذات وأسرار الوجود

هل الإنسان مجرد تجمّع للذرات، مُرتب في سلسلة جينية مُعقدة؟ أم أن في أعماق تلك…

3 أيام ago