10 Алгоритмов, которые меняют мир

10 Алгоритмов, которые меняют мир - макеты

Сегодня появляются алгоритмы, и вы даже не можете понять, насколько они влияют на вашу жизнь. Большинство людей понимают, что интернет-магазины и другие торговые центры полагаются на алгоритмы, чтобы определить, какие дополнительные продукты предлагать на основе предыдущих покупок. Тем не менее, большинство людей не знают о применении алгоритмов в медицине, многие из которых помогают врачу решить, какой диагноз необходимо предоставить.

Использование процедур сортировки

Без упорядоченных данных большая часть мира остановится. Чтобы использовать данные, вы должны их найти. Вы можете найти сотни алгоритмов сортировки в Интернете.

Однако три наиболее распространенные процедуры сортировки - это Mergesort, Quicksort и Heapsort из-за превосходной скорости, которую они предоставляют. Процедура сортировки, которая наилучшим образом подходит для вашего приложения, зависит от следующего:

  • Что вы ожидаете от приложения? < Тип данных, которые вы работаете с
  • Доступные вычислительные ресурсы
Дело в том, что возможность сортировки данных в любую форму приложения для выполнения задачи заставляет мир работать, и эта способность меняется, как работает мир.

Поиск вещей с помощью подпрограмм поиска

Как и в подпрограммах сортировки, процедуры поиска отображаются почти в каждом приложении любого размера сегодня. Приложения появляются повсюду, даже в тех местах, о которых вы, возможно, не слишком много думаете, например о вашем автомобиле. Быстрое получение информации является неотъемлемой частью повседневной жизни. Как и в случае с процедурами сортировки, поисковые процедуры бывают всех форм и размеров. Фактически, если что-либо, есть больше процедур поиска, чем процедуры сортировки, потому что требования к поиску часто более сложны и сложны.

Встряхивание со случайными номерами

Всевозможные вещи были бы намного менее забавными без случайности. Например, представьте, что вы начинаете Пасьянс и смотрите на ту же игру каждый раз, когда вы ее начинаете. Никто не будет играть в такую ​​игру. Следовательно, генерация случайных чисел является неотъемлемой частью игрового процесса. Фактически, некоторые алгоритмы фактически требуют некоторого уровня случайности для правильной работы. Вы также обнаружите, что тестирование работает лучше при использовании случайных значений в некоторых случаях.

Цифры, которые вы получаете от алгоритма, на самом деле являются псевдослучайными, что означает, что вы можете предсказать следующее число в серии, зная алгоритм и начальное значение, используемое для генерации числа. Вот почему эта информация так тщательно охраняется.

Выполнение сжатия данных

Сжатие данных влияет на каждый аспект вычислений сегодня.Например, большинство графических, видео и аудио файлов зависят от сжатия данных. Без сжатия данных вы не могли бы получить требуемый уровень пропускной способности, чтобы выполнять такие задачи, как потоковое видео.

Однако сжатие данных находит еще больше возможностей, чем вы могли ожидать. Практически каждая система управления базами данных (СУБД) полагается на сжатие данных, чтобы данные соответствовали разумному пространству на диске. Облачные вычисления не будут работать без сжатия данных, потому что загрузка элементов из облака на локальные машины займет слишком много времени. Даже веб-страницы часто полагаются на сжатие данных для получения информации из одного места в другое.

Сохранение секретности данных

Концепция хранения секретных данных не нова. На самом деле, это одна из самых старых причин использовать какой-то алгоритм. Слово криптография на самом деле происходит от двух греческих слов:

kryptós (скрытый или секретный) и graphein (запись). Фактически, греки, вероятно, были первыми пользователями криптографии, и в древних текстах сообщалось, что Юлий Цезарь использовал зашифрованные послания для общения со своими генералами. Дело в том, что хранение секретных данных - одна из самых длительных битв в истории. В тот момент, когда одна сторона найдет способ сохранить секрет, кто-то еще найдет способ сделать секретную публику, нарушив криптографию. В общем случае для криптографии с компьютерным управлением сегодня используются следующие: Конфиденциальность:

  • Обеспечение того, чтобы никто не мог видеть информацию, обмениваемую между двумя сторонами. Целостность данных:
  • Снижение вероятности того, что кто-то или что-то может изменить содержимое данных, переданных между двумя сторонами. Аутентификация:
  • Определение личности одной или нескольких сторон. Нереальность:
  • Уменьшение способности стороны сказать, что он или она не совершали определенного действия. Изменение области данных

Преобразование Фурье и быстрое преобразование Фурье (FFT) имеют огромное значение в том, как приложения воспринимают данные. Эти два алгоритма преобразуют данные из частотной области (как быстро сигнал осциллирует) во временную область (разность во времени между изменениями сигнала). Фактически, невозможно получить какую-либо степень компьютерного оборудования, не затрачивая много времени на работу с этими двумя алгоритмами. Сроки - это все.

Зная, как часто что-то меняется, вы можете определить временной интервал между изменениями и, следовательно, знать, как долго вы должны выполнять задачу до того, как изменение состояния потребует, чтобы вы сделали что-то еще. Эти алгоритмы обычно видят использование в фильтрах всех видов. Без фильтрующих эффектов этих алгоритмов воспроизведение видео и аудио с помощью потокового соединения было бы невозможным.

Анализ ссылок

Возможность анализировать отношения - это то, что сделало современные вычисления уникальными. Фактически, способность сначала создать представление этих отношений, а затем проанализировать их, является предметом Части III этой книги. Вся идея сети, по сути, состоит в том, чтобы создавать связи, и связь стала предметом рассмотрения в начале того, что стало всемирным явлением.Без возможности анализировать и использовать ссылки, такие приложения, как базы данных и электронная почта, не будут работать. Вы не могли хорошо общаться с друзьями на Facebook.

По мере того, как сеть созрела, и люди стали более соответствовать устройствам, которые делают подключение более простым и вездесущим, такие приложения, как Facebook и сайты продаж, такие как Amazon, более эффективно используют анализ ссылок, чтобы делать что-то вроде продажи большего количества продуктов ,

Споттинг шаблонов данных

Данные не существуют в вакууме. Всевозможные факторы влияют на данные, включая предубеждения, которые окрашивают, как люди воспринимают данные.

Анализ шаблонов находится на переднем крае некоторых более удивительных применений компьютеров сегодня. Например, инфраструктура обнаружения объектов Viola-Jones делает возможным распознавание лица в реальном времени. Этот алгоритм может позволить людям создавать лучшую безопасность в таких местах, как аэропорты, где в настоящее время на них торгуют гнусные люди. Подобные алгоритмы могут помочь вашему врачу обнаружить раковые опухоли разного рода задолго до того, как рак действительно будет заметен человеческому глазу. Раннее обнаружение делает полное восстановление более высокой вероятностью. То же самое относится ко всем видам других медицинских проблем (таких как поиск переломов костей, которые в настоящее время слишком малы, но, тем не менее, вызывают боль).

Вы также найдете распознавание образов, используемых для более мирских целей. Например, анализ шаблонов позволяет людям обнаруживать потенциальные проблемы трафика до их возникновения. Также можно использовать анализ образцов, чтобы помочь фермерам выращивать больше продуктов питания по более низкой цене, применяя воду и удобрения только тогда, когда это необходимо. Использование распознавания образов также может помочь перемещать дроны вокруг полей, чтобы фермер стал более эффективным по времени и мог работать больше земли по более низкой цене. Без алгоритмов эти виды шаблонов, которые имеют такое большое влияние на повседневную жизнь, не могут быть распознаны.

Работа с автоматизацией и автоматическими откликами

Алгоритм производной по пропорциональному интегралу довольно попутный. Просто попробуйте сказать это три раза быстрее! Тем не менее, это один из самых важных секретных алгоритмов, о которых вы никогда не слышали, но полагайтесь каждый день. Этот конкретный алгоритм использует механизм обратной связи контура управления, чтобы минимизировать ошибку между желаемым выходным сигналом и реальным выходным сигналом. Вы видите, что он используется повсюду для управления автоматизацией и автоматическими ответами. Например, когда ваш автомобиль попадает в занос, потому что вы слишком сильно ломаетесь, этот алгоритм помогает гарантировать, что автоматическая система разломов (ABS) работает по назначению. В противном случае ABS может перекомпенсировать и ухудшить ситуацию.

Почти каждая форма техники сегодня использует алгоритм пропорционального интегрального производного. На самом деле робототехника была бы невозможна без него. Представьте себе, что произойдет с заводом, если все роботы будут постоянно перекомпенсированы для каждой деятельности, в которой они участвуют. В результате хаос быстро убедит владельцев прекратить использование машин для каких-либо целей.

Создание уникальных идентификаторов

Кажется, что мы все просто цифры.На самом деле, не только одно число - много и много номеров. Каждая из наших кредитных карт имеет номер, как и наша водительская лицензия, так же как и наш государственный идентификатор, как и все виды других предприятий и организаций. Люди на самом деле должны вести списки всех номеров, потому что их просто слишком много, чтобы отслеживать. Тем не менее, каждый из этих чисел должен однозначно идентифицировать человека для какой-либо стороны. За всей этой уникальностью встречаются различные типы алгоритмов.