خوارزميات ساهمت في التطور التكنولوجي نقدم لكم من خلال هذا الموضوع أهم الخوارزميات التي تحكم العالم وساعدت في الاسهام في التطور التكنولوجي وقد تم تجميعها بواسطة عالم الرياضيات إيان ستيوارت في كتابه ملاحقة من المجهول و17 معادله غيرت العالم .

 قوه هذه المعادلات في الربط بين الرياضيات والنظريات الفلسفية والابتكار البشرى ، اليكم هذه المعادلات :

1 -تحليل الارتباط Link Analysis    

algo-1

في عصر الإنترنت يتم تحليل العلاقات بين مختلف محركات البحث والشبكات الاجتماعية وغيرها. هناك طرقا مختلفة لتحليل الارتباط وهناك أيضا خصائص تجعل كل خوارزمية مختلفة ولكن في قواعدها فهي متشابهة ،يستخدم جوجل هذه الخوارزمية في ترتيب النتائج وكذلك الفيس بوك عندما يظهر لك اخر الاخبار ولذلك السبب لا تعتبر عمليه ظهور اخر الاخبار بالفيس بوك خوارزمية ولكن هي نتيجة لخوارزميه اخرى.

و اقتراحات الأصدقاء في جوجل وفيس بوك اقتراحات الوظائف واقتراحات مقاطع الفيديو في اليوتيوب. كل واحد له هدف مختلف وبارامترات مختلفة، ولكن الرياضيات والخوارزميات وراء كل ذلك على أي حال.

2-تحويل فورييه

algo-2

تحويل فورييه هو عملية رياضية تستخدم لتحويل دالة رياضية بمتغير حقيقي وذات قيم مركبة إلى دالة أخرى من نفس الطراز. وكثيرًا ما يطلق على هذه الدالة الجديدة لقب التمثيل في نطاق التردد للدالة الأصلية.

وتم استخدام تلك المعادلة على نطاق واسع في كل شيء على جهاز الكمبيوتر يستخدم هذه الخوارزميات بشكل أو آخر وكذلك في مجال في مجال الإلكترونيات أو الاتصالات السلكية واللاسلكية والحوسبة.

3-خوارزميةDijkstra

algo-3

ساهمت تلك الخوارزمية بشكل كبير في كفاءه الانترنت. فهذا الرسم البياني يستخدم خوارزمية البحث في تطبيقات مختلفة حيث أن المشكلة يمكن أن تصاغ على الرسم البياني، لإيجاد أقصر طريق بين عقدتين. حتى اليوم خوارزمية Dijkstra لا يزال يستخدم في النظم التي تتطلب الاستقرار. على الرغم من تواجد حلول أفضل لمشكلة العثور على أقصر طريق.

4-خوارزمية آر إس إيه

في علم التشفير، آر إس إيه هي خوارزمية للتشفير بواسطة مفتاح عام. وهي الأولى المعروفةً في هذا المجال، وهي مناسبة للتوقيع بالإضافة إلى التشفير، وكانت أحد التقدمات الأولى في التشفير بواسطة مفتاح عام. آر إس إيه مستخدم في بروتوكولات التجارة الإلكترونية على نطاق واسع، وهي آمنة طالما كان طول المفتاح طويل جدا مثل: 1024 بت، وهي تعتمد بشكل كبير على أنَه لا يوجد خوارزمية لتحليل عدد لعوامل بسرعة عالية.

5-خوارزمية التشفير الآمن باستخدام الهاش

هي عملية توليد رقم أو مفتاح ثابت الطول من مجموعة من البيانات،من أهم مزايا هذا المفتاح:

_طوله ثابت وذلك من أجل خوارزمية معينة مهما كان حجم البيانات.

_متفرد أي لا يمكن أن ينتج نفس المفتاحين من أجل كتلتين مختلفتين من البيانات

_غير قابل للعكس لا يمكنك من المفتاح الوصول إلى البيانات أبداً، لكن يمكنك معرفة إذا ما كانت البيانات الأصلية متماثلة أم لا بمقارنة المفتاحين.

6-خوارزمية تفكيك الأعداد الصحيحة

في الرياضيات تحليل العدد الصحيح هو عملية تفكيكه إلى جداء عوامله الأولية، أي كتابة هذا العدد على شكل جداء أعداد أولية، بحيث يكون حاصل ضربها مساوٍ للعدد الأصلي. هذا هو نموذج رياضي الخوارزمية المستخدمة بشكل مكثف في مجال الحوسبة.

وتقوم العديد من بروتوكولات التشفير على هذه الخوارزمية وكذلك ادى ظهور الحوسبة الكمومية لسهوله لحل هذه المشكلة، وفتح مجال جديد تماما يستخدم خصائص العالم الكوانتي لجعل أنظمة آمنة.

7-خوارزمية التمثيل النسبي

algo-4

عندما نشعر بالبرودة فأننا سندير حنفية الماء الساخن لتفتح وربما العكس مع حنفية الماء البارد. تدعى عملية الشعور أو الاحساس (بتغير درجة الحرارة) بقياس قيمة العملية (Process Variable -PV) وتسمى درجة الحرارة المرغوبة بالقيمة المضبوطة (Set Point -SP) بينما يطلق على عملية التحكم بالصنبور أو الحنفية بالمتغير المتأثر (Manipulated Variable -MV). الأهم هنا هو من يقوم بعملية المعالجة وهو دماغ الإنسان. يمكن استبدال دماغ الإنسان بآلية تقوم بنفس الكيفية مثل تركيب جهاز لضبط الحرارة (ثرموستات مثلا أو خلاط حراري). يمكن تلخيص حلقة التحكم بثلاثة وظائف أساسية هي: وظيفة القياس ووظيفه المقارنة ووظيفه التحكم النهائي.

8-قانون الجاذبية

algo-5

ومن خلال قانون نيوتن للجاذبية يتم حساب سرعه دوران قمر صناعي حول الأرض وزمن الدورة وتطبيقات كثيره في الذكاء الاصطناعي والتنبؤات الفلكية ومدارات الكواكب والتناوب من المجرات الشمسية ومجالات الاتصالات الاستقصائية ووسائل الاتصال بالأقمار الصناعية والتلفزيون وكذلك النظام العالمي لتحديد المواقع  وتم البناء على قانون الجاذبية الرياضية لنيوتن وساهم في فهم اعمق للرياضيات والجغرافيا الطبيعية والطاقة .

9-خوارزميات ضغط البيانات

ومن الصعب تحديد أهم خوارزمية، يمكن استخدام خوارزمية تختلف من zip إلى MP3 من jpeg إلى MPEGولكن الجميع يعرف أن هذه الخوارزميات هي مهمة جداً في جميع اشكالها.

يمكنك أن تجدها،الى جانب الملفات المضغوطة بصيغها المختلفة؟ فهناك صفحة ويب تستخدم ضغط البيانات التي يتم تنزيلها على الكمبيوتر، في ألعاب الفيديو والموسيقى تخزين البيانات، والحوسبة، وقواعد البيانات، وما إلى ذلك يمكن أن نقول إن كل شيء يستخدم خوارزميات ضغط البيانات; وهي تساعد على جعل النظم أكثر كفاءة وأقل تكلفة.

10 – فرز العناصر وترتيبها

algo-6

تستخدم لترتيب العناصر وفرزها طبقا لنظام محدد ولها العديد من الاستخدامات على ارض الواقع ،ولكن ما هي أفضل خوارزمية لفرز العناصر؟ هذا يعتمد على ما تحتاج إليه، ولهذا السبب طرحت ثلاثة خوارزميات الفرز ; لهم نفس القدر من الاهمية.

11-توليد الأرقام العشوائية

algo-7

 ليس لدينا  مولدات حقيقية للأرقام العشوائية، ولكن لدينا بعض زائفة عدد مولدات تكفي. وهي تستخدم في عدد كبير من التطبيقات الخاصة بالتشفير، خوارزمية التجزئة الآمنة، وألعاب فيديو، الذكاء الاصطناعي .