Alig akad ma már olyan informatikai terület, ahol ne vennék valamilyen módon hasznát az algoritmusoknak – elég csak az adatbányászatra, a képfeldolgozásra, vagy a rendőrségi és bűnügyi elemzésekre gondolni. Sőt, az egyre személyre szabottabb hirdetések mögött is bonyolult algoritmusok állnak, amelyek folyamatosan elemzik a felhasználói viselkedést, monitorozzák, hogy az emberek milyen weboldalakat látogatnak gyakran, és az így kapott adatoknak megfelelően felállítanak egy képet maguknak arról, milyen vágyaik vannak – majd ennek megfelelően formálják az online hirdetéseiket is. De mi is az algoritmus definíciója és mely területeken veszik nagy hasznát? Cikkünkben ezekre a kérdésekre adjuk meg a választ.
Mi az algoritmus definíciója?
Az algoritmus egy előre meghatározott lépéssorozat, amelyeket a fejlesztők és kutatók különféle problémák megoldására és feladatok végrehajtására használnak. Noha a fogalmat sokan az informatikával kötik össze, fontos tudni, hogy az algoritmusok bizonyos értelemben már évszázadok óta léteznek – leginkább matematikai képletek formájában –, és rengeteg logikai problémára jelentettek megoldást.
Az algoritmusoknak alapvetően két fő célja van:
-
Egyrészt, hogy minél hatékonyabbak legyenek - ez azt jelenti, hogy az esetleges problémákat minimális erőforrások felhasználásával kell megoldania.
- Másrészt, hogy minél pontosabban működjenek – vagyis minden lehetséges bemenetre valóban helyes eredményt adjanak meg.
Ha hisszük ha nem, még mi magunk is naponta több tucatszor használunk algoritmusokat. Amikor valamire rákeresünk az interneten – például Google-n vagy Bing-en –, azt is algoritmusok fogják eldönteni, hogy a keresési találatok milyen sorrendben jelenjenek meg előttünk.
Az algoritmusok alkalmazási területei
Az algoritmusoknak számos alkalmazási területe van. Nem kizárólag az adatbázis-kezelés lehet a segítségükkel sokkal hatékonyabb, hanem a gépek is sokkal könnyebben tanulhatnak. Az algoritmusok emellett kiemelten fontos szerepet játszanak:
- A képfeldolgozásban: Algoritmusok segítségével a képeket feljavíthatjuk, szűrhetjük, illetve akár rájuk is kereshetünk. Emellett a személyazonosság ellenőrzésére vagy a fényképek automatikus címkézésére különféle arcfelismerő algoritmusokat is használnak.
- Az adatbányászatban: Az algoritmusok segítségével felfedezhetjük és elemezhetjük a nagy adathalmazok mintázatait és a köztük lévő kapcsolatokat. Ez pedig rendkívül hasznos lehet bizonyos üzleti döntések meghozatala előtt, a piaci trendek azonosításában, valamint az ügyfél preferenciák feltárásában.
- A személyre szabott ajánlórendszerek kidolgozásában: A különféle online platformokon használt ajánlórendszerek működtetéséhez is algoritmusokat használnak, amelyek folyamatosan elemzik a felhasználói viselkedést. Ennek mentén pedig személyre szabott ajánlásokat tesz – legyen szó akár egy frissen mozikba kerülő filmről, érdekes kulturális programokról, egy konkrét termékről, vagy akár társkereső applikációkról.
- A rendőrségi és bűnügyi elemzések során: Az algoritmusok azt is lehetővé teszik, hogy a rendőrség elemezhesse a bűnügyi adatokat, kidolgozhassa a lehetséges elkövetők profilját, valamint azonosíthassa a bűncselekmények mintázatait. Mindent összevetve tehát az algoritmusok a bűnözés megelőzésében és a rendőri erőforrások hatékonyabb kihasználásában is nagy segítséget nyújthatnak.
- Az optimalizációban és az ütemezésben: Az optimalizációs – például logisztikai - problémák megoldására sokszor alkalmaznak algoritmust. Ráadásul a hatékonyabb ütemtervek elkészítésében is éppúgy hasznát veszik - például a repülőjáratok vagy az autóbuszok ütemezésében.
- A bioinformatikában: Az algoritmusok a biológiai adatok elemzésében és az orvosi kutatásban is rendkívül fontos szerepet játszanak - például a DNS-szekvenálásban, a fehérjék hajtogatásában, a gyógyszerkutatásban, vagy a genetikai adatok elemzésében.
Összefoglalva tehát, az algoritmusok valóban az informatika alapvető építőköveit. Nélkülük ugyanis az informatikai problémák megoldása és a feladatok végrehajtása is lehetetlen feladat lenne. Egy művelet során az algoritmusok nemcsak biztonságot, hanem nagy mértékű hatékonyságot és pontosságot is jelentenek, főleg ami a programozást, az adatbázis-kezelést és a gépi tanulást illeti.
Épp ezért az algoritmusok tervezése, elemzése és fejlesztése legalább ennyire fontos. A fejlesztők napról napra egyre pontosabb és hatékonyabb algoritmusokkal állnak elő, amelyek lehetővé teszik a számítógépek és egyéb elektronikai eszközök továbbfejlesztését is. Persze még így is felmerülhetnek olykor teljesítménybeli problémák. Ilyen esetben a fejlesztők úgynevezett optimalizációs technikákat alkalmaznak, amelyekkel az algoritmus hatékonyságát növelhetik. Mindez persze rövid betekintés csak az algoritmusok világába – ha komolyabban is érdekel valakit a téma, mindenképp érdemes elvégezni egy programozói kurzust
