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A origem dos algoritmos que usamos todos os dias

A origem dos algoritmos que usamos todos os dias

Mencione algoritmos e os olhos da maioria das pessoas simplesmente ficarão vidrados. Mas eles realmente não deveriam. Os algoritmos não são apenas muito interessantes quando você olha para eles, mas também são de vital importância para a operação de nosso mundo digital moderno.

Como você deve saber, os algoritmos são amplamente usados ​​em matemática e ciência da computação. Mas você pode se surpreender ao saber que você pessoalmente também os usa o tempo todo.

Os algoritmos fornecem um procedimento passo a passo para fazer coisas, como cálculos matemáticos. Mas você também o usa sempre que faz algo como assar um bolo.

Em seu sentido moderno, os algoritmos são usados ​​para determinações matemáticas, processamento de dados e raciocínio automatizado, para citar alguns. Simplificando, sem eles, o mundo moderno funcionaria de maneira muito diferente.

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Aqui vamos explorar, muito brevemente, a longa e fascinante história dos algoritmos. Veremos a origem dos algoritmos, incluindo a etimologia dos algoritmos, e daremos uma olhada em alguns dos mais importantes. Também faremos um rápido tour por alguns usos deles no mundo moderno. Vamos ficar presos, vamos?

Quais são as principais características de um algoritmo?

Conforme mencionado anteriormente, um algoritmo é, essencialmente, uma sequência de etapas utilizadas para resolver uma determinada tarefa. Para que um algoritmo seja realmente considerado válido, ele deve ter três características importantes:

  • Deve ser finito. Se o algoritmo nunca termina, então tentar resolver um problema é inútil
  • Deve ter instruções bem definidas. Cada etapa da sequência deve ser definida sem ambigüidade
  • Claramente, deve ser eficaz. A sequência deve fazer ou resolver o que deve resolver com consistência. Também deve ser possível realizar manualmente com apenas um lápis e papel

Usamos algoritmos todos os dias, mas você pode não notar. Qualquer receita que você usa para fazer sua refeição favorita, a rota que você usa para ir de A a B, ou o ato de pesquisar sua receita ou rota online, todos usam algoritmos em algum nível.

Qual é a etimologia da palavra algoritmo?

O termo "algoritmo" tem uma origem muito interessante em inglês. No século 9, o influente estudioso, astrônomo, geógrafo e matemático Muhammad ibn Mūsa al-Khwarizmī tornou-se conhecido por suas contribuições para o estudo de álgebra. É a latinização de seu nome, que significava "o nativo de Khwãrezm" (uma cidade na Ásia Central, ao longo das fronteiras dos modernos Turcomenistão e Uzbequistão) em persa, deu ao inglês a palavra algoritmo.

Al-Khwarizmī escreveu um livro em árabe sobre numerais hindu-arábicos, que mais tarde foi traduzido para o latim. A tradução latina do livro intitulado Algoritmi de numero Indorum (em inglês,Al-Khwarizmi sobre a arte hindu do cálculo) A palavra latina algoritmi foi então traduzido para o inglês como 'algoritmo'.

Al-Khwarizmitambém é conhecido como, por alguns, "o pai da álgebra" e é amplamente creditado como o homem que introduziu a matemática sofisticada no Ocidente após a queda de Roma.

Curiosamente, também parece que Al-Khwarizmi construído sobre o trabalho de um polímata indiano mais antigo conhecido como Brahmagupta.

Hoje, o significado do termo algoritmo foi ampliado para incluir qualquer método de computação. Este é especialmente o caso de meados do século 20 em diante, onde é comumente usado com referência à computação.

Qual é a origem dos algoritmos?

Embora o termo seja antigo, nosso pensamento moderno sobre algoritmos só realmente passou a existir com o surgimento e o uso de variáveis ​​na matemática. Eles têm sido usados ​​por milênios, na verdade.

De acordo com registros históricos e artefatos arqueológicos, o primeiro algoritmo reconhecível pode muito bem ter sido criado pelos babilônios ao redor 1600 AC. Registrados em tabuletas de argila na forma de cuniformes, esses algoritmos eram usados ​​para fatoração e localização de raízes quadradas, etc., e eram muito simples para os padrões atuais.

O grande Euclides produziu seu famoso "algoritmo euclidiano" em cerca de 300 AC, ele foi seguido por Eratóstenes em 200 AC com sua chamada "peneira de Eratóstenes". A eliminação de Gauss foi descrita por Lui Hui em 263 DC, e Brahmagupta desenvolveu Chakravala em 628 DC.

Ao longo dos séculos seguintes, o mundo islâmico se baseou nas obras dos antigos gregos, indianos e chineses para desenvolver criptoanálises, criptografias e cifras mais complexas.

O verdadeiro progresso do algoritmo moderno ocorreu durante a revolução industrial de meados para o final. Nessa época, George Boole inventou notavelmente a álgebra binária, a base do código de computador moderno.

Ada Lovelace produziu o primeiro "programa de computador" na década de 1840. Alfred North Whitehead e Bertrand Russell simplificaram e ampliaram ainda mais o trabalho do filósofo e lógico de Geran Friedrich Ludwig Gottlob Frege em seu Principia Mathematica (1910-1913). Frege é creditado por construir um sistema formal que usou uma análise de declarações quantificadas e a formalização da noção de uma "prova" no sentido que usamos hoje.

Alan Turing formalizou o conceito do algoritmo pela primeira vez em 1936 com sua máquina de Turing infame. A adição do cálculo lambda de Alonzo Church pavimentou o caminho para a ciência da computação moderna.

O mundo nunca mais seria o mesmo.

Quais são alguns exemplos do uso diário de algoritmos?

Como você viu, os algoritmos não apenas têm uma longa história, mas são partes essenciais da vida diária moderna. Mesmo sem o surgimento dos computadores, é provável que algum tipo de algoritmo ainda desempenhe um papel importante em sua rotina diária.

Dito isso, aqui estão alguns exemplos de algoritmos usados ​​na vida diária. Observe que os exemplos a seguir não estão em uma ordem específica e a lista não é exaustiva.

1. As receitas são algoritmos básicos, mas muito comuns

Da humilde xícara de chá ao muito mais complexo daube de carne bovina, as receitas são uma série de instruções para criar o que são algumas das coisas mais importantes em sua vida - alimentos e bebidas.

Na maioria dos casos, as regras podem ser "alteradas" de acordo com o seu gosto, mas muitas vezes a total desconsideração da receita resultará em um resultado final falho ou defeituoso.

2. Pesquisas online são um uso diário muito comum de algoritmos

Claro, se você não souber essa receita de cor, você pode sempre "Google!". O surgimento da Internet levou a uma necessidade massiva de armazenamento de dados complexos e funcionalidade de pesquisa, para facilitar a coleta. Mas como isso é feito? Você adivinhou, por meio de algoritmos. A indexação do mecanismo de pesquisa, classificação da página, etc., todos usam algoritmos complexos para analisar sua solicitação e gerar uma lista de sugestões. Embora hoje consideremos esse tipo de serviço garantido, os algoritmos usados ​​nos bastidores são, na verdade, muito complexos.

3. Compartilhe! funções também usam algoritmos inteligentes

Vamos supor que você decidiu o que queria cozinhar, encontrou a receita, seguiu-a e com sucesso, ousamos dizer com maestria, a criou. E agora? Enquanto a maioria provavelmente se sentaria e comeria, outros podem querer primeiro tirar uma foto e compartilhá-la com o mundo. Tanto o ato de capturá-lo em um "filme", ​​enviá-lo para a internet e compartilhá-lo com seus amigos, todos usam formas inteligentes de algoritmos.

O software em seu smartphone usa comandos de algoritmo para operar a câmera e armazenar a imagem. Em seguida, usando seu aplicativo favorito, eles entram novamente para compactar, fazer upload, renderizar e mostrar sua imagem para o mundo. Cada fase dessa tarefa aparentemente simples leva milhares, senão milhões, de linhas de código para concluir cada etapa perfeitamente todas as vezes. Verdadeiramente surpreendente.

4. A aritmética básica é outra forma de algoritmo

Até mesmo numeramento básico, como a aritmética, também é uma forma de algoritmo. Sempre que você multiplica dois números juntos, digamos duas vezes dois, também está seguindo alguns procedimentos básicos para chegar a um resultado final - o produto.

O mesmo vale para sempre que você recebe o troco ao comprar algo à vista em uma loja, cortar uma pizza, dividir um saco de doces entre amigos ou calcular sua parcela da conta no restaurante ou bar.

Todas essas ações usam algoritmos muito básicos para torná-las possíveis.

5. Todos os programas de computador usam algoritmos em algum nível

Sempre que você envia um e-mail, escreve um documento do Word, insere dados em uma planilha ou banco de dados, todos esses processos usam algoritmos para funcionar. Embora os algoritmos formem o código operacional básico desses programas, você pode até descobrir que escreve alguns por conta própria.

Veja as planilhas, por exemplo. Você costuma usar a função SUM () ou qualquer outra forma de fórmula de manipulação de dados? Cada vez que você faz isso, você está literalmente usando um algoritmo para chegar a um resultado final - a forma de soma de um produto matemático.

Talvez você seja um usuário mais avançado que gosta de nada mais do que fazer bom uso de VLOOKUP, Concatenação ou até mesmo criar macros? Sem mencionar fórmulas de aninhamento ou usando instruções if. Todos eles usam algoritmos para fazer literalmente seus lances.

Ainda aqui? Ufa, isso é o suficiente por um dia, e nem sequer tocamos em criptografia, segurança, procedimentos médicos, bancos de dados, jogos de computador, análise de dados, modelagem de computador e, claro, inteligência artificial!

Existem muitos outros usos para algoritmos no mundo moderno e examiná-los todos está fora do âmbito deste artigo. Mas estamos confiantes de que você pode pensar em alguns algoritmos extremamente importantes que você provavelmente usa todos os dias.

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