หากคุณมีความสนใจที่จะศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ หรือการเขียนโค้ด (Coding) ก็มีความเป็นไปได้สูงที่คุณน่าจะได้ยินคำว่า "อัลกอริทึม (Algorithm)" มาบ้างอย่างแน่นอน หากจะให้นิยามมันแบบง่าย ๆ ก็คืออัลกอริทึมคือ "ชุดคำสั่งที่จะทำตามลำดับขั้นที่กำหนด" นั่นเอง
โดยคนส่วนใหญ่เชื่อว่า อัลกอริทึมคือการเขียนโค้ดที่มีความยุ่งยาก หรือซับซ้อน ซึ่งจำเป็นต้องอาศัยทักษะในการนำมันไปประยุกต์ใช้ในระบบ ซึ่งมันไม่ใช่เรื่องจริงเสมอไป อัลกอริทึมพื้นฐานง่าย ๆ ก็มีอยู่เยอะ มันขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการใช้มันทำงานอะไรมากกว่า
ในบทความนี้ เราเลยจะมาแนะนำให้เข้าใจกันมากขึ้นว่าอัลกอริทึมนั้นคืออะไร ?
ก่อนอื่นต้องบอกก่อนว่า "อัลกอริทึม" ที่เราจะมาอธิบายในบทความนี้ จะเป็นในแง่ของคอมพิวเตอร์เป็นหลักนะ
โดยในวิทยาการคอมพิวเตอร์ "อัลกอริทึม" จะหมายถึง "ชุดคำสั่ง" ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหา หรือทำงานบางอย่างให้ลุล่วงไปได้ โดยอ้างอิงความเป็นไปได้จากฐานข้อมูลที่มีอยู่แล้ว
การสร้างอัลกอริทึมขึ้นมา ไม่ได้จำกัดที่การเขียนโค้ดโปรแกรมมิ่งเพียงอย่างเดียว แต่มันจะรวมไปถึงการคำนวณทางคณิตศาสตร์, การวิเคราะห์ข้อมูล รวมไปการนำข้อมูลมาตัดสินด้วยเหตุและผล ซึ่งการทำงานของอัลกอริทึมสามารถสรุปได้เป็น 4 ขั้นตอน ดังนี้
ในบางขั้นตอนของอัลกอริทึมอาจจะมีการทำซ้ำได้หลายรอบ แต่ท้ายที่สุดแล้ว ตัวอัลกอริทึมจะต้องหยุดทำงานเป็นขั้นตอนสุดท้ายเสมอ
ภาพจาก : https://www.simplilearn.com/tutorials/data-structure-tutorial/what-is-an-algorithm
ขั้นตอนในการออกแบบอัลกอริทึมให้มีประสิทธิภาพจะมีขั้นตอนที่สำคัญอยู่ 8 อย่าง ดังนี้
ตัวอย่างการออกแบบอัลกอริทึม ในกรณีที่มีชุดตัวเลขอยู่จำนวนหนึ่ง แล้วเราต้องการออกแบบอัลกอริทึมให้มันเรียงค่าจากสูงไปต่ำ ในลำดับแรก เราก็จะออกแบบอัลกอริทึมของเรานั้นอ่านค่าตัวเลขทั้งหมดให้ครบเสียก่อน จากนั้นก็จึงสั่งให้มันทำการเรียงค่าให้เรา เมื่อเรียงสำเร็จแล้วจึงจะหยุดทำงาน
ภาพจาก : https://www.freecodecamp.org/news/what-is-an-algorithm-definition-for-beginners/
เรามาเจาะลึกรายละเอียดการทำงานของอัลกอริทึมกันสักหน่อยดีกว่า เรารู้แล้วว่าอัลกอริทึมในวิทยาการคอมพิวเตอร์นั้นถูกออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาด้วยการอาศัยหลักการ และคณิตศาสตร์ เทคโนโลยีแทบทุกชนิดในปัจจุบันนี้มีอัลกอริทึมเป็นดั่งกระดูกสันหลังอยู่ทั้งสิ้น ไม่ว่าจะในซอฟต์แวร์, ระบบค้นหาของเสิร์ชเอนจิน (Search Engines) ฯลฯ สำหรับขั้นตอนการทำงานของอัลกอริทึมจะมีดังนี้
อัลกอริทึมจะนำเข้าข้อมูลมาใช้ ซึ่งสามารถเป็นได้หลายฟอร์แมท เช่น ตัวเลข, ข้อความ หรือรูปภาพ
ขั้นตอนการประมวลผล จะเป็นการนำข้อมูลที่ได้มาประมวลผลตามหลักตรรกะ, กฏทางคณิตศาสตร์ และข้อกำหนดที่ผู้ออกแบบอัลกอริทึมสร้างไว้
หลังจากที่ข้อมูลผ่านการประมวลผลเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ตัวอัลกอริทึมก็จะแสดงผลลัพธ์ที่ได้ผ่านการคำนวณออกมาให้ผู้ใช้สามารถนำไปใช้ทำงานต่อได้
กุญแจสำคัญในการทำงานของอัลกอริทึม คือประสิทธิภาพในการทำงาน โดยมันต้องได้รับการขัดเกลาให้มันทำงานตามที่กำหนดได้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ โดยที่ใช้ทรัพยากรของระบบได้อย่างคุ้มค่าที่สุดด้วย
อัลกอริทึมเป็นสิ่งที่ออกแบบมาให้ต้องมีการขัดเกลาอย่างสม่ำเสมอ มองหาหนทางใหม่ ๆ ที่จะทำให้มันทำงานได้เร็วขึ้น และผลลัพธ์ที่เที่ยงตรงมากขึ้น
อัลกอริทึมที่ออกแบบเสร็จแล้ว จะถูกนำไปใช้งานได้ในหลากหลายโครงสร้างภาษาโปรแกรมมิ่ง เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานต่าง ๆ ได้ ตามความต้องการของผู้ใช้งาน
อัลกอริทึมนั้นมีหลายรูปแบบ ตามหลักการออกแบบที่จะนำไปใช้งาน ลองมาดูตัวอย่างรูปแบบอัลกอริทึมที่มี
เป็นการใช้วิธีการที่ตรงไปตรงมามาการพยายามแก้ปัญหา โดยเลือกทำทุกวิถีทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่สามารถทำได้ อัลกอริทึมชนิดนี้เหมาะสําหรับกรณีที่ปัญหามีขนาดเล็ก เนื่องจากหากนำไปใช้กับปัญหาขนาดใหญ่จะเป็นการสิ้นเปลืองเวลาในการหาคำตอบที่นานเกินไป
อาศัยวิธีการแบ่งปัญหาที่เป็นโจทย์ ออกเป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็ก และคล้ายคลึงกัน และทำซ้ำไปเรื่อย ๆ เพื่อแก้ปัญหาจนกว่าจะถึงค่าที่ต้องการ เหมาะสําหรับงานที่มีโครงสร้างแบบเรียกใช้ข้อมูลซ้ำ ๆ
ใช้เพื่อแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่มีความปลอดภัย และไม่สามารถอ่านได้ โดยใช้เทคนิคการเข้ารหัสทําให้ผู้ใช้งานสามารถมั่นใจได้ว่าข้อมูลจะได้รับการรักษาความลับ อัลกอริทึมนี้จึงถูกนำมาใช้ช่วยเพิ่มความเป็นส่วนตัวในการสื่อสาร และธุรกรรมดิจิทัล
เทคนิคนี้จะอาศัยการลองผิดลองถูก เพื่อค้นหาความเป็นไปได้ในการแก้ไขปัญหา โดยจะมีการยกเลิกตัวเลือกที่ทดลองแล้วแต่ไม่ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการออกไป นิยมใช้ในการแก้ไขปริศนา และค้นหาวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพ
ออกแบบมาเพื่อใช้ค้นหาเป้าหมายเฉพาะที่ต้องการภายในชุดข้อมูลที่มีอยู่ ทําให้สามารถดึงข้อมูลจากฐานข้อมูลที่มีการเรียงลําดับ หรือไม่เรียงลําดับได้อย่างมีประสิทธิภาพ
มุ่งเป้าไปที่การจัดเรียงองค์ประกอบตามลําดับที่ต้องการ เช่น เรียงลำดับตัวเลข หรือเรียงลำดับตัวอักษร เพื่อปรับปรุงการจัดระเบียบ และดึงข้อมูลมาใช้งานได้ง่าย ๆ
เป็นอัลกอริทึมที่ใช้ในการแปลงข้อมูลเป็นค่าแฮช (Hash) เพื่อทําให้สามารถเข้าถึง และดึงข้อมูลมาใช้งานได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งมักใช้ในระบบฐานข้อมูล และการจัดเก็บรหัสผ่าน
คืออัลกอริทึมที่ใช้ในการแก้ปัญหา โดยการนำปัญหาขนาดใหญ่มาแบ่งซอยออกเป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลงกว่าเดิม เมื่อแก้ปัญหานั้นได้แล้ว ก็ทำย่อยซ้ำ และแก้ไขปัญหาใหม่อีกรอบ ทำจนกว่าจะได้เป็นปัญหาที่มีขนาดเล็กพอที่จะสามารถแก้ไขได้โดยตรง หลังจากนั้นจึงนำผลลัพธ์ทั้งหมดที่ได้มารวมกัน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ของปัญหาใหญ่ที่เป็นตัวโจทย์ตั้งต้น
เป็นอัลกอริทึมแก้ปัญหาที่ในแต่ละขั้นตอนจะเลือก "คำตอบที่ดีที่สุด" โดยไม่คำนึงถึงคุณภาพของคำตอบ มักถูกใช้กับปัญหาที่สามารถแบ่งปัญหาใหญ่ออกเป็นงานย่อย ๆ ได้ อัลกอริทึมรูปแบบนี้มีข้อดีในการทำงานที่รวดเร็ว แต่บางครั้งอาจไม่ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ซึ่งผู้ใช้อาจต้องพิจารณาคำตอบเพิ่มเติมด้วยตนเองก่อนนำไปใช้
เป็นอัลกอริทึมการแก้ปัญหาที่จะแบ่งปัญหาเป็นส่วนย่อย ๆ เพื่อลดความซับซ้อนของปัญหาลง และบันทึกผลลัพธ์เก็บเอาไว้ ซึ่งจะช่วยให้การแก้ไขปัญหาทำได้ง่ายขึ้น และลดระยะเวลาในการทำงาน จึงนิยมนำอัลกอริทึมนี้มาใช้ในกรณีที่ปัญหามีความซ้ำซ้อน โดยนำผลลัพธ์ของแต่ละปัญหาย่อยที่ถูกบันทึกไว้มาใช้ใหม่ จะได้ไม่ต้องคำนวณซ้ำเพื่อลดเวลาในการประมวลผล
เป็นการนำเทคนิคสุ่ม (Randomization) เข้ามาใช้ในกระบวนการแก้ปัญหา ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่มีความสุ่ม หรือความไม่แน่นอน ในแต่ละรอบที่ประมวลผล
|
แอดมินสายเปื่อย ชอบลองอะไรใหม่ไปเรื่อยๆ รักแมว และเสียงเพลงเป็นพิเศษ |
ความคิดเห็นที่ 1
6 พฤษภาคม 2567 12:42:59 (IP 115.96.2.xxx)
|
||
GUEST |
Data Science in Chen
Great post, I really enjoyed reading it. You explained everything so clearly and made it easy to understand. Looking forward to more posts like this, this informations are very helpful for me.DATA SCIENCE TRAINING IN CHENNAI DATA SCIENCE COURSE IN CHENNAI BEST DATA SCIENCE COURSE IN CHENNAI BEST DATA SCIENCE TRAINING INSTITUTE IN CHENNAI DATA SCIENCE COURSE TRAINING IN CHENNAI DATA SCIENCE TRAINING INSTITUTE IN CHENNAI DATA ANALYTICS TRAINING IN CHENNAI DATA ANALYTICS COURSE IN CHENNAI BEST DATA ANALYTICS COURSE IN CHENNAI BEST DATA ANALYTICS TRAINING INSTITUTE IN CHENNAI DATA ANALYTICS COURSE TRAINING IN CHENNAI DATA ANALYTICS TRAINING INSTITUTE IN CHENNAI BEST DATA SCIENCE AND DATA ANALYTICS COURSE IN CHENNAI DIPLOMA COURSE IN DATA ANALYTICS DATA ANALYTICS COURSE ONLINE DATA ANALYTICS CERTIFICATION COURSES IN CHENNAI DATA ANALYSIS COURSES FOR BEGINNERS IN CHENNAI BEST DATA ANALYTICS CERTIFICATION COURSE IN CHENNAI DATA ANALYTICS COURSE NEAR ME MASTERS IN DATA SCIENCE AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN CHENNAI MSC ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND DATA SCIENCE ONLINE MASTER DATA SCIENCE AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE ARTIFICIAL INTELLIGENCE POSTGRADUATE COURSES MASTER OF SCIENCE IN DATA SCIENCE AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE MS IN AI AND DATA SCIENCE DATA VISUALIZATION USING POWER BI MICROSOFT POWER BI DATA VISUALIZATION IN CHENNAI CERTIFICATE IN DATA VISUALIZATION USING TABLEAU NEAR ME DATA VISUALIZATION USING TABLEAU COURSE IN CHENNAI PYTHON PROGRAMMING FOR DATA SCIENCE ONLINE BEST PROGRAMMING LANGUAGE FOR DATA SCIENCE IN CHENNAI |
|