व्यावहारिक रूप से हमारी दुनिया में सब कुछ कुछ कानूनों और नियमों के अधीन है। आधुनिक विज्ञान अभी भी खड़ा नहीं है, जिसकी बदौलत मानव जाति बहुत सारे सूत्रों और एल्गोरिदम को जानती है, जिसका पालन करके, आप प्रकृति द्वारा बनाई गई कई क्रियाओं और संरचनाओं की गणना और पुनर्निर्माण कर सकते हैं, और मनुष्य द्वारा आविष्कार किए गए विचारों को जीवन में ला सकते हैं।
इस लेख में हम एल्गोरिथम की मूल अवधारणाओं का विश्लेषण करेंगे।
एल्गोरिदम के उद्भव का इतिहास
एल्गोरिदम - एक अवधारणा जो बारहवीं शताब्दी में दिखाई दी। शब्द "एल्गोरिदम" स्वयं प्रसिद्ध मध्य पूर्वी गणितज्ञ मुहम्मद अल-ख्वारिज्मी के नाम की लैटिन व्याख्या से आया है, जिन्होंने "ऑन इंडियन काउंटिंग" पुस्तक लिखी थी। यह पुस्तक बताती है कि अरबी अंकों का उपयोग करके प्राकृतिक संख्याओं को सही ढंग से कैसे लिखा जाए, और ऐसी संख्याओं पर एक कॉलम के साथ क्रियाओं के एल्गोरिदम का वर्णन किया गया है।
12वीं शताब्दी में, "ऑन द इंडियन अकाउंट" पुस्तक का लैटिन में अनुवाद किया गया, और फिर यह परिभाषा सामने आई।
मनुष्य और मशीन के साथ एल्गोरिथम की सहभागिता
निर्माणएल्गोरिथम के लिए एक रचनात्मक दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है, इसलिए केवल एक जीवित प्राणी ही अनुक्रमिक क्रियाओं की एक नई सूची बना सकता है। लेकिन मौजूदा निर्देशों के क्रियान्वयन के लिए कल्पना होना जरूरी नहीं है, यहां तक कि बेदाग तकनीक भी इसे संभाल सकती है।
किसी दिए गए निर्देश का ठीक से पालन करने का एक उत्कृष्ट उदाहरण एक खाली माइक्रोवेव ओवन है जो इसके अंदर भोजन की अनुपस्थिति के बावजूद काम करना जारी रखता है।
जिस विषय या वस्तु को एल्गोरिथम के सार को समझने की आवश्यकता नहीं होती है उसे औपचारिक निष्पादक कहा जाता है। एक व्यक्ति एक औपचारिक निष्पादक भी बन सकता है, लेकिन इस घटना में कि एक या कोई अन्य कार्य लाभहीन है, एक विचारशील निष्पादक सब कुछ अपने तरीके से कर सकता है। इसलिए, मुख्य कलाकार कंप्यूटर, माइक्रोवेव ओवन, टेलीफोन और अन्य उपकरण हैं। कंप्यूटर विज्ञान में एल्गोरिथम की अवधारणा का अत्यधिक महत्व है। अनुमेय कार्यों को ध्यान में रखते हुए, प्रत्येक एल्गोरिथ्म को एक विशिष्ट विषय की अपेक्षा के साथ संकलित किया जाता है। जिन वस्तुओं पर विषय निर्देश लागू कर सकता है, वे निष्पादक के वातावरण का गठन करते हैं।
व्यावहारिक रूप से हमारी दुनिया में सब कुछ कुछ कानूनों और नियमों के अधीन है। आधुनिक विज्ञान अभी भी खड़ा नहीं है, जिसकी बदौलत मानव जाति बहुत सारे सूत्रों और एल्गोरिदम को जानती है, जिसके बाद आप प्रकृति की कई क्रियाओं और कृतियों की गणना और पुन: निर्माण कर सकते हैं और मनुष्य द्वारा आविष्कार किए गए विचारों को जीवन में ला सकते हैं। इस लेख में, हम एल्गोरिथम की मूल अवधारणाओं का विश्लेषण करेंगे।
एल्गोरिदम क्या है?
अपने जीवन में हम जो भी कार्य करते हैं उनमें से अधिकांश के लिए कई नियमों के पालन की आवश्यकता होती है। किसी व्यक्ति को इसका कितना सही अंदाजा हैउसे क्या, कैसे और किस क्रम में करना चाहिए, यह उसे सौंपे गए कार्यों की गुणवत्ता और परिणाम पर निर्भर करता है। बचपन से, माता-पिता अपने बच्चे में मुख्य क्रियाओं के लिए एक एल्गोरिथ्म विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं, उदाहरण के लिए: उठो, बिस्तर बनाओ, अपने दाँत धोओ और ब्रश करो, व्यायाम करो, नाश्ता करो, आदि, एक सूची जो एक व्यक्ति करता है उसका सारा जीवन सुबह भी एक तरह का एल्गोरिथम माना जा सकता है।
एल्गोरिथ्म एक अवधारणा है जो निर्देशों के एक सेट को संदर्भित करता है जिसे किसी व्यक्ति को एक निश्चित समस्या को हल करने के लिए पालन करने की आवश्यकता होती है।
सामान्य तौर पर, एल्गोरिथम की कई परिभाषाएँ होती हैं, कई वैज्ञानिक इसे अलग-अलग तरीके से चित्रित करते हैं।
यदि किसी व्यक्ति द्वारा प्रतिदिन उपयोग किया जाने वाला एल्गोरिथम सभी के लिए अलग-अलग है, और उम्र और परिस्थितियों के आधार पर बदल सकता है जिसमें कलाकार खुद को पाता है, तो गणितीय समस्या को हल करने के लिए आवश्यक क्रियाओं का सेट या तकनीक का उपयोग करना सबके लिए समान है और हमेशा एक समान रहता है।
एल्गोरिदम की एक अलग अवधारणा है, एल्गोरिदम के प्रकार भी भिन्न होते हैं - उदाहरण के लिए, एक लक्ष्य का पीछा करने वाले व्यक्ति के लिए, और प्रौद्योगिकी के लिए।
सूचना प्रौद्योगिकी के हमारे युग में, लोग प्रतिदिन अन्य लोगों द्वारा उनके सामने बनाए गए निर्देशों का एक सेट का पालन करते हैं, क्योंकि प्रौद्योगिकी का उपयोग करने पर क्रियाओं की एक श्रृंखला के सटीक निष्पादन की आवश्यकता होती है। इसलिए, स्कूलों में शिक्षकों का मुख्य कार्य बच्चों को एल्गोरिदम का उपयोग करना सिखाना, मौजूदा नियमों को जल्दी से समझना और मौजूदा स्थिति के अनुसार बदलना है। एल्गोरिथ्म की संरचना उनमें से एक हैअवधारणाएं, जिनका हर स्कूल में गणित और कंप्यूटर विज्ञान के पाठ में अध्ययन किया जाता है।
एल्गोरिदम के मूल गुण
1. विसंगति (व्यक्तिगत क्रियाओं का क्रम) - किसी भी एल्गोरिथ्म को सरल क्रियाओं की एक श्रृंखला के रूप में दर्शाया जाना चाहिए, जिनमें से प्रत्येक को पिछले एक के पूरा होने के बाद शुरू होना चाहिए।
2. निश्चितता - एल्गोरिथम की प्रत्येक क्रिया इतनी सरल और स्पष्ट होनी चाहिए कि कलाकार के पास कोई प्रश्न न हो और उसे कार्रवाई की स्वतंत्रता न हो।
3. दक्षता - एल्गोरिदम का विवरण स्पष्ट और पूर्ण होना चाहिए, ताकि सभी निर्देशों के निष्पादन के बाद, कार्य अपने तार्किक अंत तक पहुंच सके।
4. मास कैरेक्टर - एल्गोरिथम समस्याओं के एक पूरे वर्ग पर लागू होना चाहिए, जिसे केवल एल्गोरिथम में संख्याओं को बदलकर हल किया जा सकता है। हालांकि एक राय है कि अंतिम बिंदु एल्गोरिदम पर लागू नहीं होता है, लेकिन सामान्य रूप से सभी गणितीय विधियों पर लागू होता है।
अक्सर स्कूलों में, बच्चों को एल्गोरिदम की बेहतर समझ देने के लिए, शिक्षक कुकबुक से खाना पकाने, नुस्खे से दवा बनाने या मास्टर क्लास के आधार पर साबुन बनाने की प्रक्रिया बनाने के उदाहरण का उपयोग करते हैं। हालाँकि, एल्गोरिथ्म की दूसरी संपत्ति को ध्यान में रखते हुए, जो कहता है कि एल्गोरिथ्म का प्रत्येक आइटम इतना स्पष्ट होना चाहिए कि यह बिल्कुल किसी भी व्यक्ति और यहां तक कि एक मशीन द्वारा भी किया जा सकता है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि किसी भी प्रक्रिया के लिए कम से कम किसी प्रकार की आवश्यकता होती है कल्पना की, एल्गोरिथ्म का नाम नहीं दिया जा सकता है। और खाना पकाने और सुईवर्क के लिए कुछ कौशल और एक अच्छी तरह से विकसित कल्पना की आवश्यकता होती है।
विभिन्न प्रकार के एल्गोरिदम हैं,लेकिन तीन मुख्य हैं।
चक्रीय एल्गोरिदम
इस प्रकार में कुछ वस्तुओं को कई बार दोहराया जाता है। लक्ष्य प्राप्त करने के लिए दोहराई जाने वाली क्रियाओं की सूची को एल्गोरिथम का शरीर कहा जाता है।
एक लूप का पुनरावृत्ति लूप के शरीर में शामिल सभी वस्तुओं का निष्पादन है।लूप के कुछ हिस्सों को लगातार एक निश्चित संख्या में निष्पादित किया जाता है, एक निश्चित संख्या के साथ लूप कहा जाता है पुनरावृत्तियों की।
चक्र के वे भाग, जिनकी आवृत्ति कई स्थितियों पर निर्भर करती है, अनिश्चित कहलाते हैं।
सबसे सरल प्रकार का चक्र निश्चित है।
चक्रीय एल्गोरिदम दो प्रकार के होते हैं:
- पूर्व शर्त के साथ लूप। इस मामले में, लूप का शरीर निष्पादित होने से पहले इसकी स्थिति की जांच करता है।
- एक पोस्टकंडीशन वाला लूप। एक पोस्टकंडीशन वाले लूप में, लूप के अंत के बाद स्थिति की जांच की जाती है।
रैखिक प्रकार के एल्गोरिदम
ऐसे सर्किट के निर्देशों को एक बार उसी क्रम में निष्पादित किया जाता है जिस क्रम में उन्हें प्रस्तुत किया जाता है। उदाहरण के लिए, बिस्तर बनाने या दांतों को ब्रश करने की प्रक्रिया को एक रैखिक एल्गोरिथम माना जा सकता है। इस प्रकार में गणितीय उदाहरण भी शामिल हैं, जहां केवल जोड़ और घटाव ऑपरेशन होते हैं।
शाखा एल्गोरिदम
शाखा प्रकार में कई विकल्प होते हैं, जिन्हें लागू किया जाएगा यह स्थिति पर निर्भर करता है।
उदाहरण। प्रश्न: क्या बारिश हो रही है? उत्तर विकल्प: "हां" या "नहीं"। यदि एक"हाँ" - छाता खोलो, अगर "नहीं" - बैग में छाता रखो।
सहायक एल्गोरिथम
सहायक एल्गोरिथम का उपयोग अन्य एल्गोरिदम में केवल उसका नाम निर्दिष्ट करके किया जा सकता है।
एल्गोरिदम में मिली शर्तें
शर्त "if" और "then" शब्दों के बीच है।
उदाहरण के लिए: यदि आप अंग्रेजी जानते हैं, तो एक दबाएं। इस वाक्य में "आप अंग्रेजी जानते हैं" वाक्यांश के भाग की शर्त होगी।
डेटा वह जानकारी है जो एक निश्चित शब्दार्थ भार वहन करती है और इस तरह प्रस्तुत की जाती है कि इसे इस एल्गोरिथम के लिए प्रसारित और उपयोग किया जा सके।
एल्गोरिदमिक प्रक्रिया - कुछ डेटा का उपयोग करके एल्गोरिथम के अनुसार किसी समस्या का समाधान करना।
एल्गोरिदम की संरचना
एल्गोरिदम की एक अलग संरचना हो सकती है। एक एल्गोरिथ्म का वर्णन करने के लिए, जिसकी अवधारणा भी इसकी संरचना पर निर्भर करती है, आप कई अलग-अलग तरीकों का उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए: मौखिक, ग्राफिक, विशेष रूप से विकसित एल्गोरिथम भाषा का उपयोग करना।
कौन सी विधि का उपयोग किया जाएगा यह कई कारकों पर निर्भर करता है: कार्य की जटिलता, समस्या को हल करने की प्रक्रिया कितनी विस्तृत होनी चाहिए, आदि।
एल्गोरिदम का ग्राफिक संस्करण
ग्राफिक एल्गोरिथम - एक अवधारणा जो कुछ ज्यामितीय आकृतियों के अनुसार, एक विशिष्ट समस्या को हल करने के लिए किए जाने वाले कार्यों के अपघटन को दर्शाती है।
ग्राफ़िक आरेख बेतरतीब ढंग से नहीं दिखाए जाते हैं। उनके सक्षम होने के लिएकिसी भी व्यक्ति को समझने के लिए, फ़्लोचार्ट और नस्सी-श्नाइडरमैन स्ट्रक्चरोग्राम का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
इसके अलावा, ब्लॉक आरेख GOST-19701-90 और GOST-19.003-80 के अनुसार तैयार किए गए हैं।एल्गोरिदम में उपयोग किए गए ग्राफिक आंकड़े में विभाजित हैं:
- बुनियादी। किसी समस्या को हल करते समय डेटा को संसाधित करने के लिए आवश्यक संचालन को इंगित करने के लिए मुख्य छवियों का उपयोग किया जाता है।
- सहायक। व्यक्ति को इंगित करने के लिए सहायक छवियों की आवश्यकता होती है, न कि सबसे महत्वपूर्ण, समस्या को हल करने के तत्वों को।
एक ग्राफिकल एल्गोरिथम में, डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग की जाने वाली ज्यामितीय आकृतियों को ब्लॉक कहा जाता है।
सभी ब्लॉक "ऊपर से नीचे" और "बाएं से दाएं" क्रम में चलते हैं - यह सही प्रवाह दिशा है। सही क्रम में ब्लॉकों को आपस में जोड़ने वाली रेखाएँ दिशा नहीं दिखाती हैं। अन्य मामलों में, रेखाओं की दिशा तीरों द्वारा इंगित की जाती है।
एक सही एल्गोरिथम योजना में प्रसंस्करण ब्लॉक से एक से अधिक निकास नहीं होना चाहिए और तार्किक संचालन और स्थिति की जाँच के लिए जिम्मेदार ब्लॉक से दो से कम निकास नहीं होना चाहिए।
एल्गोरिदम को सही तरीके से कैसे बनाया जाए?
एल्गोरिदम की संरचना, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, GOST के अनुसार बनाया जाना चाहिए, अन्यथा यह समझ में नहीं आएगा और दूसरों के लिए सुलभ नहीं होगा।
सामान्य रिकॉर्डिंग पद्धति में निम्नलिखित आइटम शामिल हैं:
जिस नाम से यह स्पष्ट होगा कि इस योजना के उपयोग से किस समस्या का समाधान किया जा सकता है।
प्रत्येक एल्गोरिथ्म में स्पष्ट रूप से चिह्नित प्रारंभ और अंत होना चाहिए।
एल्गोरिदमसभी डेटा, इनपुट और आउटपुट दोनों को स्पष्ट और स्पष्ट रूप से वर्णित किया जाना चाहिए।
एल्गोरिदम को संकलित करते समय, किसी को उन कार्यों पर ध्यान देना चाहिए जो चयनित डेटा पर समस्या को हल करने के लिए आवश्यक क्रियाओं को करने की अनुमति देंगे। एल्गोरिथ्म का अनुमानित दृश्य:
- केमा नाम।
- डेटा.
- शुरू।
- टीम।
- अंत।
सर्किट के उचित निर्माण से एल्गोरिदम की गणना में काफी सुविधा होगी।
एल्गोरिदम में विभिन्न क्रियाओं के लिए जिम्मेदार ज्यामितीय आकृतियाँ
क्षैतिज अंडाकार - शुरुआत और अंत (अंत चिह्न)।
क्षैतिज आयत - गणना या अन्य क्रियाएं (प्रक्रिया संकेत)।
क्षैतिज समांतर चतुर्भुज - इनपुट या आउटपुट (डेटा साइन)।
क्षैतिज समचतुर्भुज - स्थिति जांच (निर्णय संकेत)।
लम्बी, क्षैतिज षट्भुज - संशोधन (तैयारी का संकेत)।
एल्गोरिदम मॉडल नीचे दिखाए गए हैं।
एल्गोरिदम निर्माण का फॉर्मूला-मौखिक संस्करण।
फॉर्मूला-मौखिक एल्गोरिदम उस क्षेत्र की पेशेवर भाषा में मनमाने रूप में लिखे जाते हैं, जिसमें कार्य होता है। इस प्रकार क्रियाओं का विवरण शब्दों और सूत्रों का उपयोग करके किया जाता है।
कंप्यूटर विज्ञान में एल्गोरिथम की अवधारणा
कंप्यूटर क्षेत्र में, सब कुछ एल्गोरिदम पर आधारित है। विशेष कोड के रूप में दर्ज किए गए स्पष्ट निर्देशों के बिना, कोई भी तकनीक काम नहीं करेगी याकार्यक्रम। कंप्यूटर विज्ञान के पाठों में, छात्र एल्गोरिदम की बुनियादी अवधारणाओं को देने की कोशिश कर रहे हैं, उन्हें सिखाते हैं कि उनका उपयोग कैसे करना है और उन्हें स्वयं बनाना है।
कंप्यूटर विज्ञान में एल्गोरिदम बनाना और उनका उपयोग करना, उदाहरण के लिए, गणित में किसी समस्या को हल करने के निर्देशों का पालन करने की तुलना में अधिक रचनात्मक प्रक्रिया है।
एक विशेष कार्यक्रम "एल्गोरिदम" भी है जो प्रोग्रामिंग के क्षेत्र में अज्ञानी लोगों को अपने स्वयं के कार्यक्रम बनाने में मदद करता है। ऐसा संसाधन उन लोगों के लिए एक अनिवार्य सहायक बन सकता है जो कंप्यूटर विज्ञान में अपना पहला कदम उठा रहे हैं और अपना खुद का गेम या कोई अन्य प्रोग्राम बनाना चाहते हैं।
दूसरी ओर, कोई भी प्रोग्राम एक एल्गोरिथम होता है। लेकिन अगर एल्गोरिथ्म केवल उन कार्यों को करता है जिन्हें उसके डेटा को सम्मिलित करके करने की आवश्यकता होती है, तो प्रोग्राम पहले से ही तैयार डेटा को वहन करता है। एक और अंतर यह है कि कार्यक्रम पेटेंट और निजी संपत्ति हो सकता है, लेकिन एल्गोरिथ्म नहीं है। एक एल्गोरिथ्म एक कार्यक्रम की तुलना में एक व्यापक अवधारणा है।
निष्कर्ष
इस लेख में, हमने एल्गोरिथम की अवधारणा और इसके प्रकारों का विश्लेषण किया, ग्राफिक योजनाओं को सही तरीके से लिखना सीखा।
