Cos’è un algoritmo?

Un algoritmo è un procedimento che risolve un determinato problema attraverso un numero finito di passi elementari in un tempo ragionevole

Cos'è un algoritmo?
Cos’è un algoritmo? Un algoritmo è un procedimento che risolve un determinato problema attraverso un numero finito di passi elementari in un tempo ragionevole (cioè, è una lista di istruzioni da seguire per risolvere un problema).

Storia dell’algoritmo

Il termine “algoritmo” deriva dal nome del matematico Mohammed ibn-Musa al-Khwarizmi, che faceva parte della corte reale di Baghdad e che visse tra il 780 e l’850 circa. Questo matematico viene considerato tra i primi ad aver fatto accenno a questo concetto (con la scrittura del libro “Regole di ripristino e riduzione”).

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Quindi, si tratta di un concetto con origini antichissime. Infatti, se ne trovano tracce in documenti risalenti al XVII secolo, conosciuti come i “papiri di Ahmes“, che contengono una collezione di problemi con relativa soluzione comprendendo un problema di moltiplicazione che lo scrittore dice di aver ripreso da altri papiri anteriori di 12 secoli.

Cos’è un algoritmo?

I campi di applicazione dell’algoritmo non riguardano solo la matematica, ma sono ampiamente utilizzati in tutte le aree dell’IT (Information Technologies).

In informatica, per “algoritmo” si intende una successione di istruzioni (o passi) che definiscono le operazioni da eseguire sui dati per ottenere i risultati.

Per “dire” a un computer che cosa fare occorre un “codice“, e per scrivere questo codice serve un “algoritmo“. Lo “schema esecutivo di un algoritmo” specifica che i passi devono essere eseguiti in sequenza (salvo diversa indicazione). Infatti, l’ordine delle istruzioni è fondamentale. Le istruzioni andranno eseguite dall’inizio alla fine, secondo un ordine prestabilito.

Se dovessimo disegnare un “algoritmo“, somiglierebbe a un “diagramma di flusso” (uno di quegli schemi con una serie di blocchi, ognuno dei quali rappresenta una diversa operazione da compiere, e con delle frecce che indicano la direzione da seguire).

Le caratteristiche di un algoritmo

Esistono diverse tipologie di algoritmo, ma è possibile individuare alcune proprietà comuni, senza le quali un algoritmo non potrebbe essere definito come tale.

Sono:
  • Atomicità: i passi che costituiscono lo schema devono essere “elementari“, quindi non ulteriormente scomponibili;
  • Non ambiguità: i passi che costituiscono lo schema devono essere “interpretabili in modo diretto e univoco dall’esecutore“, sia esso umano o artificiale;
  • Finitezza: l’algoritmo deve essere “finito“, ossia composto da un numero definito di passi legati ad una quantità definita di dati in ingresso;
  • Terminazione: l’esecuzione dello schema deve avvenire entro un “tempo finito“;
  • Effettività: l’esecuzione dello schema algoritmico deve condurre ad un “unico risultato“.
Algoritmo e intelligenza artificiale

Oggi si parla di algoritmi anche con riferimento al settore dell’intelligenza artificiale (quel ramo dell’informatica che progetta software per robot, o per PC, che sembrano capaci ragionare come un essere umano).

Nello specifico, gli algoritmi sono legati al tema del “machine learning” (l’apprendimento automatico delle macchine): invece di ripetere i set di istruzioni fornite senza imparare nulla, i sistemi che si basano sul “machine learning” li riscrivono e li migliorano mentre li eseguono, mentre lavorano. In questo modo gli algoritmi diventano sempre più sofisticati.

Esempi di algoritmi:
  • Trovano la strada più veloce e meno trafficata su Google Maps;
  • Suggeriscono un film su Netflix in base a ciò che più ti piace;
  • Mettono in ordine i risultati sui motori di ricerca, facendo “salire” quelli con più link, più parole chiave o spiegazioni migliori;
  • Decidono che cosa far comparire sulla bacheca di Facebook;
  • Permettono di interpretare le immagini rimandate dallo Spazio dando loro forme e colori “terrestri“;
  • Mappano il complesso codice del DNA umano;
  • Fanno previsioni su comportamenti o fenomeni futuri.

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