Τι είναι ένας αλγόριθμος;

Η λέξη «αλγόριθμος» είναι πανταχού παρούσα στις μέρες μας. Ωστόσο, όπως πολλοί όροι τεχνολογίας που κυκλοφορούν, το νόημά του δεν είναι πάντα ξεκάθαρο στο απλό κοινό. Δεδομένου ότι φαίνεται ότι οι αλγόριθμοι είναι παντού και κάνουν τα πάντα, πολλοί άνθρωποι έχουν μπερδευτεί σχετικά με το τι κάνει αυτό το λογισμικό. Χρησιμοποιείτε αλγόριθμους κάθε φορά που βγάζετε το τηλέφωνό σας Android; Σχεδόν σίγουρα.

Λοιπόν, τι κάνουν αυτοί οι αλγόριθμοι; Ένα γρήγορο μάθημα τεχνολογίας θα τα κάνει όλα ξεκάθαρα. Δείτε τι κάνουν οι αλγόριθμοι στα παρασκήνια και γιατί είναι σημαντικοί.

Εντάξει, τι είναι αλγόριθμος;

Ένας αλγόριθμος υπολογιστή είναι ένα σύνολο οδηγιών που λένε στους υπολογιστές πώς να χειρίζονται και να ερμηνεύουν δεδομένα. Ωστόσο, αυτό είναι ασαφές. Οι οδηγίες αλγορίθμων μπορεί να κυμαίνονται από απλούς αλγόριθμους, όπως αυτόματη ταξινόμηση συνόλων αριθμών σε μεγαλύτερες και μικρότερες κατηγορίες, έως σύνθετους αλγόριθμους, όπως ο αλγόριθμος της μηχανής αναζήτησης Google που αναλύει δεδομένα σχετικά με ιστότοπους και τους κατατάσσει στη σειρά αναζήτησης. Ανεξάρτητα από το πόσο περίπλοκος είναι, ο αλγόριθμος εξακολουθεί να κάνει το ίδιο πράγμα. Χρειάζεται ένα σύνολο δεδομένων και ακολουθεί μια προσεκτική διαδικασία για να μετατρέψει αυτά τα δεδομένα σε χρήσιμα

αποτελέσματα

για τους ανθρώπινους χρήστες.

Οι οδηγίες για τον αλγόριθμο είναι γραμμένες σε κώδικα και συνήθως περιλαμβάνουν σημαντικές ποσότητες μαθηματικών, τύπους if/then και άλλα εργαλεία που κάνουν μια δέσμη πληροφοριών να έχουν νόημα. Γι’ αυτό η δημιουργία ενός αλγορίθμου μπορεί να απαιτεί πολλή δουλειά και περιλαμβάνει πολλά μέρη.

Ποια είναι τα χαρακτηριστικά ενός αλγορίθμου;

Ένας αλγόριθμος χρησιμοποιεί μαθηματικά και κωδικοποίηση για να λύσει προβλήματα και να μετατρέψει τα δεδομένα σε χρήσιμες πληροφορίες. Ας ψάξουμε όμως λίγο πιο βαθιά. Ένα μοντέλο για αλγόριθμους προτείνει ότι θα πρέπει να έχουν πέντε βασικά χαρακτηριστικά για να πληρούν τον ορισμό:

• 
  Ορισμός / Ορισμός
  
  : Ένας αλγόριθμος πρέπει να είναι μια ξεκάθαρα περιγραφόμενη διαδικασία, με κάθε βήμα στις οδηγίες του να ορίζει ακριβώς τι κάνει για να φτάσει στο τελικό σημείο.
• 
  Εισροές
  
  : Ένας αλγόριθμος παίρνει δεδομένα από κάπου, άρα λαμβάνει εισόδους. Αυτά τα δεδομένα πρέπει να επισημαίνονται ή να ορίζονται έτσι ώστε ο αλγόριθμος να μπορεί να τα κατανοήσει και να τα κατηγοριοποιήσει.
• 
  Έξοδοι
  
  : Ο αλγόριθμος παρέχει μια έξοδο ή το αποτέλεσμα των υπολογισμών του. Η τιμή εξόδου είναι ο σκοπός του αλγορίθμου, οι πληροφορίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη αποφάσεων (τόσο αυτοματοποιημένες όσο και μη αυτοματοποιημένες αποφάσεις).
• 
  Το πεπερασμένο
  
  : Πρέπει να δημιουργηθεί ένας αλγόριθμος για να υπάρχει σημείο στάσης. Αυτό είναι το σημείο όπου σταματά να λειτουργεί μέχρι να ξεκινήσει ξανά. Εάν μια διαδικασία λειτουργεί συνεχώς σε έναν ατελείωτο βρόχο, δεν είναι τεχνικά ένας αλγόριθμος, αν και μπορεί να κάνει παρόμοια πράγματα.
• 
  Αποτελεσματικότητα
  
  : Ένας αλγόριθμος πρέπει να λειτουργεί στον πρακτικό κόσμο. Οι αλγόριθμοι δεν είναι μόνο μαθηματικές θεωρίες. Είναι εργαλεία που παράγουν πραγματικά αποτελέσματα όταν τεθούν σε εφαρμογή.

Υπάρχουν μερικά χρήσιμα παραδείγματα αλγορίθμων;

Σίγουρα, ας ρίξουμε μια ματιά σε ένα ζευγάρι.

Μια δυαδική αναζήτηση

: Αυτό είναι ένα από τα πρώτα παραδείγματα αλγορίθμου που διδάσκεται επειδή είναι ένα βασικό σχέδιο. Ένας αλγόριθμος έχει εντολή να πάρει ένα σύνολο τιμών (για παράδειγμα, αριθμούς) και να βρει μια συγκεκριμένη τιμή (όπως τον αριθμό 7). Ο αλγόριθμος χρησιμοποιεί τους ενσωματωμένους κανόνες του για να οργανώσει το σύνολο των αριθμών από το υψηλότερο στο χαμηλότερο. Στη συνέχεια, βρίσκει τη μεσαία τιμή και ελέγχει αν είναι υψηλότερη ή χαμηλότερη από την τιμή που θέλει να βρει (σε ​​αυτό το παράδειγμα, αυτή είναι 7). Εάν είναι χαμηλότερο, ο αλγόριθμος απορρίπτει το κάτω μισό του συνόλου δεδομένων, βρίσκει το νέο μέσο του υψηλότερου συνόλου και προσπαθεί ξανά. Μετά από μερικές διαιρέσεις όπως αυτή, ο αλγόριθμος εντοπίζει την τιμή στόχο και πού βρίσκεται στο σύνολο. Επιστρέφει αυτές τις πληροφορίες και ένα αποτέλεσμα αναζήτησης.

Ο αλγόριθμος συστάσεων του YouTube

: Τώρα για ένα πιο σύνθετο παράδειγμα. Ο αλγόριθμος προτάσεων του YouTube συλλέγει δεδομένα σχετικά με τα βίντεο που παρακολουθούν οι χρήστες και πώς επισημαίνονται ή εξηγούνται αυτά τα βίντεο. Εξετάζει επίσης τον αριθμό των προβολών, τα κλικ που λαμβάνει ένα βίντεο, τον αριθμό των επισημάνσεων “μου αρέσει” και των σχολίων, τη διάρκεια παρακολούθησης βίντεο και τον τρόπο κοινής χρήσης των βίντεο. Αυτό βοηθά τον αλγόριθμο να εντοπίσει δημοφιλή βίντεο που είναι παρόμοια με το βίντεο που παρακολούθησε ένας χρήστης και φαίνεται να έχουν παρόμοιο κοινό με βάση τις συνήθειες των χρηστών. Στη συνέχεια, αυτά τα προτεινόμενα βίντεο εμφανίζονται αυτόματα ως προ

τάσεις

ενώ οι χρήστες παρακολουθούν.

Όταν χρησιμοποιούνται προτάσεις ή αναζητήσεις σε μια εφαρμογή, υπάρχει ένας αλγόριθμος πίσω από αυτό. Αυτό ισχύει για τις αναρτήσεις στο Facebook, το ραδιόφωνο Spotify και τους χάρτες GPS.

Οι πιο περίπλοκοι αλγόριθμοι στο διαδίκτυο υπαγορεύουν τις διαφημίσεις και το περιεχόμενο που βλέπουν οι άνθρωποι σε πολλές πλατφόρμες, γεγονός που τους αναθέτει σε τεράστιο ποσό εσόδων. Δεν αποτελεί έκπληξη, λοιπόν, το γεγονός ότι εταιρείες όπως η Google κρατούν τις λεπτομέρειες των αλγορίθμων τους στενό μυστικό. Ωστόσο, μέσω δοκιμών, μπορούμε να συμπεράνουμε πολλά για το πώς λειτουργούν αυτοί οι αλγόριθμοι.

Αυτό σημαίνει επίσης ότι

μεγάλο

ι, πολύπλοκοι αλγόριθμοι ενημερώνονται συνεχώς. Οι προγραμματιστές αλλάζουν αυτό που οι αλγόριθμοι αποφασίζουν ότι είναι σημαντικό, πόσο

βάρος

δίνουν σε συγκεκριμένους παράγοντες και ποιοι νέοι παράγοντες πρέπει να ληφθούν υπόψη. Ο αλγόριθμος του YouTube, για παράδειγμα, δεν έλαβε αρχικά υπόψη τον χρόνο παρακολούθησης βίντεο ή επισήμανση ακατάλληλου περιεχομένου. Τώρα το κάνει. Θεωρητικά, αυτό κάνει τους αλγόριθμους πιο ακριβείς. Στην πράξη, αυτό δεν συμβαίνει πάντα.

Από πού προέρχεται το όνομα αλγόριθμος;

Είναι ένας παλιός μαθηματικός όρος που αρχικά περιέγραφε ένα σύστημα δεκαδικών αριθμών. Πιστεύεται ότι προέρχεται από έναν Πέρση μαθηματικό του 9ου αιώνα, γνωστό ως Abu Abudullah Muhammad ibn Mūsā al’Khwārizmī. Το τελευταίο μέρος του ονόματός του, μετά από πολλές μεταφράσεις, άρχισε να μοιάζει πολύ με «αλγόριθμο» και χρησιμοποιήθηκε ως στενογραφία από μαθηματικούς για να περιγράψει πιο περίπλοκες διαδικασίες. Ο Al’Khwārizmī ήταν επίσης υπεύθυνος για ένα μικρό πράγμα που γνωρίζουμε ως άλγεβρα.

Έχουν προβλήματα ή μειονεκτήματα οι αλγόριθμοι;

Πηγή: Pexels

Ναι το κάνουν. Μπορούν να δημιουργήσουν εγγενείς προκλήσεις, όχι μόνο στους προγραμματιστές που τα διορθώνουν αλλά και στην κοινωνία γενικότερα. Εδώ είναι μερικές από τις μεγαλύτερες ανησυχίες:

Σωληνώσεις πληροφοριών

: Οι αλγόριθμοι δυσκολεύονται να καταλάβουν εάν το περιεχόμενο είναι ηθικό, κατάλληλο ή ακριβές. Συνήθως προτείνουν πράγματα με βάση το τι κάνουν οι άλλοι χρήστες. Εάν πολλοί χρήστες σε μια πλατφόρμα στοχοποιούνται από παραπληροφόρηση ή ενεργούν ακατάλληλα, ο αλγόριθμος ενισχύει αυτά τα προβλήματα. Οι ανυποψίαστοι χρήστες μπορούν να κατευθύνονται προς συστάσεις που δεν είναι πάντα υγιείς ή ειλικρινείς. Έτσι έχουμε πράγματα όπως επικίνδυνες τάσεις TikTok και προπαγάνδα στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης. Η συμπερίληψη πρωτοκόλλων σημαίας σε αλγόριθμους φιλτράρει κάποιο περιεχόμενο, αλλά άργησαν να καλύψουν τη διαφορά.

Εγγενείς προκαταλήψεις

: Οι αλγόριθμοι σχεδιάζονται από ανθρώπους. Μερικές φορές, οι άνθρωποι δεν κάνουν καλή δουλειά στον καθορισμό των παραμέτρων. Όχι σκόπιμα, αλλά λόγω εγγενών προκαταλήψεων, έλλειψης επίγνωσης και κακού ποιοτικού ελέγχου. Το πιο διαβόητο παράδειγμα ήταν όταν ο αλγόριθμος ανίχνευσης εικόνων της Google χαρακτήρισε τους μαύρους ως γορίλες, ένα πρόβλημα τόσο εγγενές στη δημιουργία του αλγορίθμου που η μόνη μακροπρόθεσμη λύση της Google ήταν

να σταματήσω να κοιτάζω τους γορίλες εντελώς

.

Νομικές συνέπειες και επιπτώσεις στην ιδιωτική ζωή

: Πρέπει ένας αλγόριθμος να αποφασίσει την πιθανότητα να διαπράξετε ένα έγκλημα στη ζωή σας; Πρέπει να πει στις εταιρείες τι είναι πιο πιθανό να αγοράσετε στη συνέχεια; Θα πρέπει να καθορίσει πού θα ψηφίσετε; Θα έπαιρνε ένας αλγόριθμος «δίκαιες» αποφάσεις σε σύγκριση με τους ανθρώπους που κάνουν το ίδιο; Οι άνθρωποι ανησυχούν για αυτές τις ερωτήσεις και οι απαντήσεις δεν είναι πάντα σαφείς. Όμως, όσο πιο σημαντικές αποφάσεις παίρνουν οι αλγόριθμοι, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος να επηρεάσουν σοβαρά τη ζωή των ανθρώπων.

Είναι το AI ένας τύπος αλγορίθμου;

Η πιο απλή απάντηση είναι ναι. Η τεχνολογία AI είναι ένας τύπος αλγορίθμου. Η μηχανική εκμάθηση, τα μεγάλα μοντέλα γλώσσας όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στο ChatGPT και άλλο λογισμικό τεχνητής νοημοσύνης χρησιμοποιούν επίπεδα αλγορίθμων εντός αλγορίθμων για να λειτουργήσουν. Έχουν σχεδιαστεί για να ορίζουν μόνοι τους πολλά δεδομένα όταν είναι δυνατόν και να αυτοδιορθώνονται καθώς κατηγοριοποιούν όλο και περισσότερες πληροφορίες.

Σε κάποιο σημείο, η τεχνητή νοημοσύνη είναι αρκετά περίπλοκη που οι άνθρωποι αρχίζουν να ρωτούν αν όντως μετράει πλέον ως αλγόριθμος και ίσως αξίζει μια ξεχωριστή ταξινόμηση. Προς το παρόν, σκεφτείτε τους αλγόριθμους ως τα δομικά στοιχεία για τις πανύψηλες δομές που γνωρίζουμε ως AI.

Τώρα είστε έτοιμοι με στοιχεία αλγορίθμου!

Θεωρήστε ολοκληρωμένη την εισαγωγή σας στους αλγόριθμους. Τώρα έχετε κάποιες πληροφορίες σχετικά με τις διαδικασίες που ταξινομούν τα δεδομένα και παράγουν αποτελέσματα όπως προτάσεις τραγουδιών, παρόμοια βίντεο, αποτελέσματα αναζήτησης από τη λίστα επαφών σας και οτιδήποτε ενδιάμεσα. Εάν θέλετε να εμποδίσετε τους αλγόριθμους να παρεμβαίνουν στο απόρρητό σας, προτείνουμε να σταματήσετε τον οδηγό μας για το ψηφιακό απόρρητο για Android.