Algoritma

Algoritma
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Sponsorlu Bağlantılar

Ebu Abdullah Muhammed İbn Musa el Harezmi isimli Algoritma, matematikte ve bilgisayar biliminde bir işi yapmak için tanımlanan, bir başlangıç durumundan başladığında, açıkça belirlenmiş bir son durumunda sonlanan, sonlu işlemler (adımlar) kümesidir. Algoritmalar bilgisayarlar tarafından işletilebilirler. Algoritma kelimesi, İranlı matematikçinin adından gelir. Batılılar, el Harezmi (Al-Khwārizmī, Latincede Algoritmi) sözcüğünü telafuz edemedikleri için terim bu şekilde kalmıştır.

Tanımı

Algoritmaları daha kolay anlatabilmek için akış şemaları kullanılır.

Belli bir durumdan başlayarak sonlu sayıda adımda belli bir sonucu elde etmenin yöntemini tarif eden iyi tanımlanmış (well-defined) kurallar kümesine algoritma denir. Dolayısıyla algoritma, bir sonucun bulunmasını kolaylaştıran ama deneme-yanılma ve sezgisel çözümlemeye karşıt olan bir yöntemdir. Algoritmalar özel durumlara çözüm sunmazlar. Genel çözümlerin işlem basamaklarını içerirler. Bir algoritmanın çalışmasındaki mutlak zorunluluk; her türl belirsizlikten arınmış olmasıdır. Bir algoritmanın yürütülmesi, her biri bir komutla belirlenen bir etiketler dizisi oluşturur ve bu dizi, önceki komutun yürütülmesinin sona ermesiyle birlikte yürütülmeye başlar. Algoritmanın temel yapısı olan, zaman içindeki bu sıralılık, süreçli programlamada temel bir varsayımdır.
Genel olarak algoritmanın aşağıdaki özellikleri ele alınmaktadır:

• Genellik
• Kesin sıralılık
• Sırayı belirleyen kumanda yapısı
• Sonluluk ve neticelik

Algoritmanın en basit örneği bir yemek tarifidir; ayran yapmak için:

• Yoğurdu bir kaba koy.
• Karıştır.
• Aynı miktarda su ilave et.
• Biraz tuz ekle.
• Tekrar karıştır.

Sonucu bir matematik problemin çözümü olan başka bir basit örnek de Öklid'in ortak bölenlerin en büyüğünü bulan algoritmasıdır.

Kod:

 giriş: iki sayı m,n
 1. eğer n = 0 ise, sonuç m dir
 2. m'nin yerine n koy, n nin yerine m%n koy, tekrar 1'den başla.

Bu örnekte m % n bölmenin kalanıdır, yani 5%2 = 1'deki gibi. Algoritmayı 33 ve 15'e uygulayalım:

Bir de bilgisayar algoritmasına örnek verelim. Kullanıcının girdiği dört sayının ortalamasını görüntüleyen algoritmayı yazalım:


Tarihi
Algoritma sözcüğü Ebu Abdullah Muhammed İbn Musa el Harezmi adındaki İran'lı alimden kaynaklanır. Bu alim 9. yüzyılda cebir alanindaki algoritmik çalışmalarını kitaba dökerek matematiğe çok büyük bir katkı sağlamıştır. "Hisab el-cebir ve el-mukabala (حساب الجبر و المقابلة)" kitabı dünyanın ilk cebir kitabı ve aynı zamanda ilk algoritma koleksiyonunu oluşturur. Latince çevirisi Avrupa'da çok ilgi görür - alimin ismini telaffuz edemeyen Avrupalılar "algorizm" sözcüğünü "Arap sayıları kullanarak aritmetik problemler çözme kuralları" manasında kullanırlar. Bu sözcük daha sonra "algoritma"ya dönüşür ve genel kapsamda kullanılır.

Önemli algoritma türleri

• Arama algoritmaları
• Bellek yönetimi algoritmaları
• Bilgisayar grafiği algoritmaları
• Birleşimsel algoritmalar
• Çizge algoritmaları
• Evrimsel algoritmalar
• Genetik algoritmalar
• Kripto algoritmaları veya kriptografik algoritmalar
• Kök bulma algoritmaları
• Optimizasyon algoritmaları
• Sıralama algoritmaları
• Veri sıkıştırma algoritmaları

Bilgisayarların Tamamen Rastgele Sayılar Üretmesini Sağlamak için Yeni Bir Algoritma Geliştirildi!

1 ve 6 arasında rastgele bir rakam elde etmek, bir zar atmak kadar kolaydır, fakat bilgisayarlar, gerçekten rastgele bir sayı üretmeyi çok zor bulurlar; onlar, matematik ve mantık temeline dayanırlar ve rastgelelik izlenimi üretmek için çok sık olarak karmaşık denklemler kullanırlar. Fakat araştırmacılar şimdi, bilgisayarlar tarafından üretilen rastgele rakamları gerçekten rastgele hale getirmeye yardımcı olacağını umdukları yeni bir algoritma geliştirdiler; bu durum, telefonlarımızı ve diğer cihazlarımızı koruyan dijital güvenlikte önemli bir etmen.

Araştırmacılardan biri olan Polonya’daki Gdansk Üniversitesi’nden Marcin Pawlowski, şöyle bir açıklamada bulunuyor: “Bütün elektronik cihazlar, pek çok rastgeleliğe ihtiyaç duyar. Rastgelelik, güvenliğe ihtiyacınız olduğu zaman gereklidir. Güvenli iletişim istediğiniz zaman, şifre çözme bilimine ait bir anahtar üretilmelidir. Bunun rastgele üretilmesi lazımdır, böylece hiçbir düşman onu kolayca tahmin edemez.”

Bu yüzden eğer rakamlarınız gerçekten rastgele değilse, birisi kalıbı çözebilir ve veri şifrelemeye çalıştığınız zaman bu bir sorundur.Gerçek bir rastgele sayı üretmek için, bir parça yazılımın bir tür tahmin edilemez fiziksel girişi bir “tohum” olarak kullanması lazımdır; bu, bir klavyede yazma kalıbından bir atomun bölünmesine kadar herhangi bir şey olabilir.Pawlowski ve Polonya, İsveç ile Brezilya’daki iş arkadaşları tarafından geliştirilen yeni algoritma, bu fiziksel giriş türüne odaklanıyor ve bunu ölçmek için kullanılan cihazlardan herhangi tahmin edilebilir bir kalıp türünü yok etmeye çalışıyor. Basitçe söylemek gerekirse, ilgili rakam çıkmazı konusunda karmaşıklık ile hız arasında bir denge oluşturmaya çalışıyor.

Takımın yaptığı denemeye bağlı olarak tasarlanan yaklaşım, daha önce hiç olmadığı kadar yüksek bir rastgelelik seviyesini ve ayrıca daha yüksek bir hızı garantileyebiliyor. Dahası, diğer yöntemlerin hiç çalışmadığı durumlarda çalışıyor.Yeni algoritmanın üstesinden geldiği temel hile, mevcut olan hesaplama gücü ile rakamların rastgeleliğini doğrulamak için kullanılan testlerin sıkılığı arasında bir değiş tokuş belirleme becerisi. Bu kulağa çok şeymiş gibi gelmeyebilir, fakat gerçekten rastgele olan, daha fazla rastgele rakam ve cihazlarımız için daha iyi güvenlik anlamına geliyor.

Pawlowski ise şöyle diyor: “Şimdi bu yapının birçok senaryoda çalıştığını kanıtlamaya ve hangi durumlarda en faydalı olduğunu görmeye çalışıyoruz. İkinci hedefimiz, daha fazla rastgeleliği garantilemek için gereken hesaplama süresini azaltmaya çalışmak. Bunun yapılabileceğini öne süren bazı ön sonuçlarımız da var.”

Kaynak: New Journal of Physics