التقنية الخوارزمية
في الرياضيات وعلوم الحاسوب ، تُعتبر التقنية الخوارزمية [ 1 ] منهجًا عامًا لتنفيذ عملية أو حساب . [ 2 ]
التقنيات العامة
توجد العديد من التقنيات الخوارزمية المعترف بها على نطاق واسع والتي توفر طريقة أو عملية مثبتة لتصميم وبناء الخوارزميات. يمكن استخدام تقنيات مختلفة حسب الهدف، والتي قد تشمل البحث ، والفرز ، والتحسين الرياضي ، وإرضاء القيود ، والتصنيف ، والتحليل ، والتنبؤ . [ 3 ]
القوة الغاشمة
القوة الغاشمة هي تقنية بسيطة وشاملة تقوم بتقييم كل نتيجة محتملة لإيجاد حل. [ 4 ]
فرق تسد
تعتمد تقنية فرق تسد على تقسيم المشكلات المعقدة بشكل متكرر إلى مشكلات فرعية أصغر. ثم تُحل كل مشكلة فرعية، وتُعاد تجميع هذه الحلول الجزئية لتحديد الحل الكلي. تُستخدم هذه التقنية غالبًا في البحث والفرز. [ 5 ]
البرمجة الديناميكية
البرمجة الديناميكية هي أسلوب منهجي يتم فيه تقسيم مشكلة معقدة بشكل متكرر إلى مشاكل فرعية أصغر ومتداخلة لحلها. وتخزن البرمجة الديناميكية نتائج المشاكل الفرعية المتداخلة محليًا باستخدام تقنية تحسين تسمى التخزين المؤقت . [ 6 ]
التطوري
يقوم النهج التطوري بتطوير حلول مرشحة، ثم، بطريقة مشابهة للتطور البيولوجي، يُجري سلسلة من التعديلات العشوائية أو التوليفات لهذه الحلول، ويُقيّم النتائج الجديدة وفقًا لدالة لياقة. تُختار النتائج الأكثر ملاءمة أو الواعدة لإجراء المزيد من التكرارات، للوصول إلى الحل الأمثل الشامل. [ 7 ]
اجتياز الرسم البياني
يُعدّ اجتياز الرسم البياني أسلوبًا لإيجاد حلول للمسائل التي يمكن تمثيلها بيانيًا . يتميز هذا الأسلوب بشموليته، إذ يشمل البحث العميق أولًا ، والبحث العرضي أولًا ، واجتياز الشجرة ، بالإضافة إلى العديد من التباينات المحددة التي قد تتضمن تحسينات محلية واستبعاد مساحات البحث التي قد تُعتبر غير مثالية أو غير ممكنة. يمكن استخدام هذه الأساليب لحل مجموعة متنوعة من المسائل، بما في ذلك مسائل أقصر مسار ومسائل إرضاء القيود. [ 8 ]
طماع
يبدأ النهج الجشع بتقييم نتيجة واحدة محتملة من بين مجموعة النتائج المحتملة، ثم يبحث محليًا عن تحسين لتلك النتيجة. عند العثور على تحسين محلي، يُكرر البحث محليًا عن تحسينات إضافية بالقرب من هذا الحل الأمثل المحلي. تتميز التقنية الجشعة بسهولة تطبيقها عمومًا، ويمكن استخدام سلسلة القرارات هذه لإيجاد الحلول المثلى المحلية بناءً على نقطة بدء البحث. مع ذلك، قد لا تُحدد التقنيات الجشعة الحل الأمثل الشامل عبر مجموعة النتائج المحتملة بأكملها. [ 9 ]
إرشادي
يستخدم النهج الاستدلالي أسلوبًا عمليًا للوصول إلى حل فوري غير مضمون أنه الأمثل. [ 10 ]
تعلُّم
تستخدم تقنيات التعلم أساليب إحصائية لإجراء التصنيف والتحليل دون برمجة صريحة. وتشمل هذه الفئة تقنيات التعلم الخاضع للإشراف ، والتعلم غير الخاضع للإشراف ، والتعلم المعزز ، والتعلم العميق . [ 11 ]
التحسين الرياضي
التحسين الرياضي هو أسلوب يمكن استخدامه لحساب الحل الأمثل رياضياً عن طريق تقليل أو زيادة قيمة دالة ما. [ 12 ]
النمذجة
النمذجة هي تقنية عامة لتجريد مشكلة من العالم الحقيقي إلى إطار عمل أو نموذج يساعد في الحل. [ 13 ]
التكرار
الاستدعاء الذاتي هو أسلوب عام لتصميم خوارزمية تستدعي نفسها بجزء أبسط تدريجياً من المهمة وصولاً إلى حالة أساسية واحدة أو أكثر ذات نتائج محددة. [ 14 ] [ 15 ]
نافذة منزلقة
تعمل النافذة المنزلقة على تقليل استخدام الحلقات المتداخلة واستبدالها بحلقة واحدة، مما يقلل من تعقيد الوقت.
نقطتان
تُعدّ تقنية المؤشرين أسلوبًا خوارزميًا يستخدم مؤشرين (أو فهرسين) لاجتياز بنية بيانات، عادةً ما تكون مصفوفة أو سلسلة نصية، غالبًا من طرفين مختلفين أو بسرعات مختلفة. وهي شائعة الاستخدام لحل المشكلات التي تتضمن البحث أو الفرز أو المسح الضوئي بتعقيد زمني خطي.
التراجع
التراجع هو أسلوب خوارزمي عام يستخدم لحل المشكلات بشكل متكرر من خلال محاولة بناء حل تدريجيًا، جزءًا تلو الآخر، وإزالة تلك الحلول التي تفشل في تلبية قيود المشكلة في أسرع وقت ممكن.
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ "تقنية | تعريف التقنية باللغة الإنجليزية من قواميس أكسفورد" . قواميس أكسفورد | الإنجليزية . مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2016. تم الاسترجاع في 23 مارس 2019 .
- ^ كورمين، توماس هـ. ليسرسون، تشارلز E.؛ ريفست، رونالد L.؛ شتاين، كليفورد (2001). مقدمة إلى الخوارزميات . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ص. 9. رقم ISBN 9780262032933.
- ↑ سكينا، ستيفن س. (1998). دليل تصميم الخوارزميات: نص . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 9780387948607.
- ↑ "ما هي القوة الغاشمة؟ تعريف ويبوبيديا" . www.webopedia.com . 30 مارس 1998. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2019 .
- ↑ بنتلي، جون لويس؛ شاموس، مايكل إيان (1976). "فرق تسد في الفضاء متعدد الأبعاد". وقائع الندوة السنوية الثامنة لجمعية الحوسبة الآلية (ACM) حول نظرية الحوسبة - STOC '76 . نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: ACM. الصفحات 220-230 . doi : 10.1145/800113.803652 . S2CID 6400801 .
- ↑ بيلمان، ريتشارد (1966-07-01). "البرمجة الديناميكية". مجلة ساينس . 153 (3731): 34-37 . رمز Bibcode : 1966Sci...153...34B . doi : 10.1126/science.153.3731.34 . ISSN 0036-8075 . PMID 17730601. S2CID 220084443 .
- ↑ كويلو، كارلوس أ. (1999-08-01). "دراسة شاملة لتقنيات التحسين متعدد الأهداف القائمة على التطور". نظم المعرفة والمعلومات . 1 (3): 269-308 . doi : 10.1007/BF03325101 . ISSN 0219-3116 . S2CID 195337963 .
- ↑ كومار، نيتين؛ واين، كيفن (2014-02-01). الخوارزميات . أديسون-ويسلي بروفيشنال. ISBN 9780133799101.
- ↑ "خوارزمية جشعة" . xlinux.nist.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-03-2019 .
- ↑ "الأسلوب الاستدلالي" . xlinux.nist.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-03-2019 .
- ↑ ويتن، إيان هـ.؛ فرانك، إيبي؛ هول، مارك أ.؛ بال، كريستوفر ج. (2016-10-01). استخراج البيانات: أدوات وتقنيات عملية للتعلم الآلي . مورغان كوفمان. ISBN 9780128043578.
- ↑ مارلر، آر تي؛ أرورا، جيه إس (1 أبريل 2004). "دراسة استقصائية لأساليب التحسين متعددة الأهداف في الهندسة". التحسين الهيكلي ومتعدد التخصصات . 26 (6): 369-395 . doi : 10.1007/s00158-003-0368-6 . ISSN 1615-1488 . S2CID 14841091 .
- ↑ سكينا، ستيفن س. (1998). دليل تصميم الخوارزميات: نص . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 9780387948607.
- ↑ "التكرار" . xlinux.nist.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-03-2019 .
- ↑ "البرمجة - الاستدعاء الذاتي" . www.cs.utah.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-03-2019 .
روابط خارجية
- المنطق الرياضي
- علوم الحاسوب النظرية
