برای استفاده از آکادمی خان باید به مرورگر وب دیگر ارتقا دهید. برای شروع به روزرسانی فقط یکی از گزینه های زیر را انتخاب کنید.

اگر این پیام را مشاهده می کنید ، این بدان معنی است که ما در بارگیری منابع خارجی در وب سایت خود مشکل داریم.

اگر پشت فیلتر وب هستید ، لطفاً اطمینان حاصل کنید که دامنه *. kastatic.org و *. kasandbox.org بدون انسداد هستند.

علوم کامپیوتر

واحد 1: درس 1

الگوریتم چیست و چرا باید اهمیت دهید؟

• • بخش متن فعلی: 0:00 - [VoiceOver] الگوریتم چیست؟
• • 0:03 یک تعریف ممکن است مجموعه ای از مراحل باشد
• • 0:05 برای انجام یک کار.
• • 0:07 ممکن است یک الگوریتم داشته باشید
• • 0:09 برای رسیدن به خانه به مدرسه ،
• • 0:11 برای تهیه ساندویچ پنیر کبابی ،
• • 0:13 یا برای یافتن آنچه در یک فروشگاه مواد غذایی به دنبال آن هستید.
• • 0:18 در علوم کامپیوتر ، یک الگوریتم مجموعه ای از مراحل است
• • 0:21 برای یک برنامه رایانه ای برای انجام یک کار.
• • 0:24 الگوریتم ها علم را در علوم کامپیوتر قرار می دهند.
• • 0:28 و یافتن الگوریتم های خوب و دانستن اینکه چه موقع آنها را اعمال کنید
• • 0:31 به شما امکان می دهد برنامه های جالب و مهم بنویسید.
• • 0:36 بیایید در مورد چند الگوریتم معروف صحبت کنیم.
• • 0:39 Hangouts Google چگونه ویدیوی زنده را منتقل می کند
• • 0:41 در سراسر اینترنت خیلی سریع؟
• • 0:44 آنها از الگوریتم های فشرده سازی صوتی و تصویری استفاده می کنند.
• • 0:48 چگونه نقشه های Google چگونه می توان دریافت کرد
• • 0:50 از دالاس ، تگزاس تا اورلاندو ، فلوریدا
• • 0:53 تا بتوانید به دنیای دیزنی بروید؟
• • 0:55 آنها از الگوریتم یافتن مسیر استفاده می کنند.
• • 0:58 چگونه پیکسار یک مدل سه بعدی از یک شخصیت را رنگ می کند
• • 1:01 بر اساس روشنایی در یک اتاق مجازی؟
• • 1:04 آنها از الگوریتم رندر استفاده می کنند.
• • 1:08 ناسا چگونه نحوه ترتیب پنل های خورشیدی را انتخاب می کند
• • 1:11 در ایستگاه فضایی بین المللی
• • 1:13 و چه موقع آنها را دوباره تنظیم کنید؟
• • 1:15 آنها از یک بهینه سازی و یک الگوریتم برنامه ریزی استفاده می کنند.
• • 1:20 این الگوریتم ها پیچیده تر هستند
• • 1:22 از الگوریتم های روزمره ما
• • 1:23 مانند ساخت ساندویچ پنیر کبابی.
• • 1:25 اما آنها به همان چیز جوش می خورند ،
• • 1:27 مجموعه ای از مراحل برای انجام یک کار.
• • 1:31 اگر چیزی در مورد الگوریتم های موجود می دانید ،
• • 1:34 می توانید خودتان را نجات دهید
• • 1:36 و برنامه های خود را سریعتر کنید
• • 1:38 با استفاده از راست.
• • به عنوان مثال 1:40 ، بیایید بگوییم که شما در حال نوشتن یک بازی هستید
• • 1:43 و شما کاربر را می خواهید
• • 1:44 برای اینکه بتوانید در مقابل رایانه بازی کنید.
• • 1:46 خوب ، می توانید برای الهام بخش به بازی های Checkers نگاه کنید.
• • 1:50 دانشمندان رایانه نحوه نوشتن را فهمیدند
• • 1:52 برنامه هایی که هرگز از دست نمی دهند
• • 1:55 با استفاده از الگوریتم جستجوی Minimax
• • 1:58 برای جستجوی درخت عظیم حرکات احتمالی.
• • 2:03 اگر بازی شما شبیه به چکرز است ،
• • 2:05 سپس ممکن است بتوانید از الگوریتم ها استفاده کنید
• • 2:06 بر اساس این تکنیک ها.
• • 2:08 اگر نه ، پس از آن با دانستن محدودیت های آن الگوریتم ها
• • 2:12 ممکن است شما را به طراحی مجدد بازی خود سوق دهد
• • 2:14 در صورت نیاز به داشتن یک دستگاه پخش رایانه ای ماهر.
• • 2:17 همچنین مهم است که بدانید چگونه الگوریتم های جدید را طراحی کنید
• • 2:21 و همچنین نحوه تجزیه و تحلیل صحت و کارآیی آنها.
• • 2:25 در علوم بیولوژیکی ،
• • 2:27 الگوریتم های جدید به طور مداوم طراحی می شوند
• • 2:29 با اهداف مانند طراحی ساختارهای مولکولی
• • 2:32 که هسته اصلی مواد مخدر است.
• • 2:36 در فیزیک ، الگوریتم ها آب و هوا را شبیه سازی می کنند
• • 2:39 و الگوهای آب و هوا.
• • 2:40 در الگوریتم های دیگر ، داده های گسترده را جستجو و تجزیه و تحلیل کنید
• • 2:44 در مورد ستاره های جهان که جمع شده است
• • 2:46 توسط تلسکوپ های فضایی خودکار.
• • 2:49 در تمام علوم و حتی در وب سایت ها
• • 2:52 مانند آکادمی خان ، الگوریتم های کارآمد مورد نیاز است
• • 2:55 برای تجزیه و تحلیل مجموعه داده های عظیم یا انتخاب هوشمندانه
• • 2:59 از تعداد زیادی از تصمیمات احتمالی.
• • 3:02 تقریباً در هر منطقه ای که ممکن است علاقه مند باشید ،
• • 3:05 الگوریتم های جدید قدرت محاسباتی گسترده ای را امکان پذیر می کنند
• • 3:08 برای انجام کارهایی که مردم واقعاً به آن احتیاج دارند ، مورد استفاده قرار می گیرد
• • 3:11 و مراقبت از.
• • 3:12 اکنون ، همه الگوریتم ها برابر نیستند.
• • 3:15 بنابراین چه چیزی یک الگوریتم خوب را ایجاد می کند؟
• • 3:18 دو معیار مهم
• • 3:20 این است که یک مشکل را حل می کند
• • 3:22 و این کار را به طور کارآمد انجام می دهد.
• • 3:26 بیشتر اوقات ، ما یک الگوریتم می خواهیم
• • 3:27 برای پاسخ دادن به ما که می دانیم همیشه درست است.
• • 3:31 گاهی اوقات می توانیم با یک الگوریتم زندگی کنیم
• • 3:33 که جواب صحیح یا بهترین پاسخ را به ما نمی دهد
• • 3:36 زیرا تنها الگوریتم های عالی
• • 3:38 که ما برای آن مشکلات می دانیم
• • 3:40 واقعاً طولانی است.
• • به عنوان مثال 3:43 ، بیایید بگوییم که ما یک برنامه می خواهیم
• • 3:46 که کارآمدترین مسیر را تعیین می کند
• • 3:49 برای کامیون که بسته ها را ارائه می دهد ،
• • 3:51 شروع و پایان روز در یک انبار.
• • 3:54 هفته ها طول می کشد
• • 3:56 تمام امکانات را پشت سر می گذارد.
• • 3:59 اما اگر با یک برنامه خوب نیستیم
• • 4:00 که مسیری را خوب تعیین می کند
• • 4:02 اما شاید بهترین نباشد ،
• • 4:04 سپس می تواند در ثانیه اجرا شود.
• • 4:06 در بعضی موارد ، خوب است به اندازه کافی خوب است.
• • 4:09 کارآیی یک الگوریتم را چگونه اندازه گیری می کنید؟
• • 4:12 ما می توانیم زمان اجرای کد را چقدر طول بکشد ،
• • 4:15 اما این فقط در مورد آن خاص می گوید
• • اجرای 4:18 به یک زبان برنامه نویسی خاص
• • 4:20 در یک رایانه خاص
• • 4:22 و فقط برای ورودی که داده شد.
• • 4:25 در عوض ، دانشمندان رایانه از یک تکنیک استفاده می کنند
• • 4:27 به نام تجزیه و تحلیل بدون علامت ،
• • 4:29 که اجازه می دهد الگوریتم ها به طور مستقل مقایسه شوند
• • 4:32 از یک زبان یا سخت افزار برنامه نویسی خاص
• • 4:35 به طوری که می توانیم به طور قطعی بگوییم بله ،
• • 4:37 برخی از الگوریتم ها نسبت به سایرین کارآمدتر هستند.
• • 4:41 اکنون می توانید در مورد الگوریتم ها بیاموزید
• • 4:43 و تجزیه و تحلیل بدون علامت در آکادمی خان
• • 4:45 به لطف سهم دو دارتموث
• • 4:48 اساتید کالج.
• • 4:50 تام کورمن اولین نویسنده است
• • 4:52 از محبوب ترین کتاب درسی الگوریتم های کالج
• • 4:54 در جهان ، به علاوه نویسنده
• • 4:56 از الگوریتم ها قفل شده است.
• • 4:59 Devin Balkcom دوره مقدماتی CS Dartmouth را طراحی کرد
• • 5:02 و تحقیقات روباتیک.
• • 5:04 او اولین ربات تاشو اریگامی جهان را ساخت.
• • 5:08 تام و دوین بسیاری از الگوریتم ها را به شما آموزش می دهند
• • 5:10 که در APCS یا CS 101 یاد می گیرید ،
• • 5:13 مانند جستجوی الگوریتم ها ، مرتب سازی الگوریتم ها ،
• • 5:15 الگوریتم های بازگشتی و مورد علاقه شخصی من ،
• • الگوریتم های نمودار 5:17.
• • 5:19 تعداد تجسم تعاملی وجود خواهد داشت ،
• • 5:22 آزمونها و چالش های برنامه نویسی
• • 5:24 برای کمک به شما در درک بهتر
• • 5:25 در طول سفر یادگیری خود.

میخواهی وارد گفتگو شوی؟

مطمئناً ، بسیاری از الگوریتم ها با ترکیب بسیاری از الگوریتم ها در یک پیچیده و کارآمد ساخته شده اند (زیرا ممکن است یک مرحله الگوریتم در نظر گرفته شود ، اینطور نیست.). اما آنچه می خواهم بپرسم - الگوریتم هایی که برای اجرای بیشترین تکنیک های پیشرفته در علوم محاسباتی و/یا طبیعی در نظر گرفته می شوند؟آیا این فقط بر اساس طول کد است؟آیا راهی برای اندازه گیری پیچیدگی یک الگوریتم (با وجود طول کدی که برای توصیف آن لازم است) وجود دارد؟

تمام سؤالات شما در آنچه که تئوری پیچیدگی محاسباتی نامیده می شود ، قرار می گیرد. دو شاخه وجود دارد که به سؤالات شما مربوط می شوند: کلاس پیچیدگی و پیچیدگی پارامتر. در اصل ، آنها هر دو الگوریتم را طبقه بندی می کنند. شما می توانید جلد کتاب در مورد این موارد بنویسید ، اما من فکر می کنم بهتر است مقالات ویکی پدیا را در مورد این موارد بخوانید: https://en. wikipedia.org/wiki/complexity_class ، https://en. wikipedia.org/wiki/computational_complexity_theory، https://en. wikipedia.org/wiki/parameterized_complexity.

در یک وب سایت بین المللی ، چرا یک مجری آموزشی به گونه ای صحبت می کند که انگار سنگ مرمر در دهان خود دارند؟این بلندگو بسیار سریع صحبت می کند و سخنان خود را با هم می خواند تا هیچ یک از دانش آموزان من نتوانند امیدوار باشند که او را درک کنند.

منظور من این نیست که مهم باشم ، اما اگر شما یک زبان انگلیسی بومی نباشید ، یک مشکل واقعی است. آیا می توانید سعی کنید مجریان خود را بیشتر به حضور بین المللی خود توجه کنند ؟؟

با عرض پوزش در مورد آن ، من روی سرعت/دکتور خود کار خواهم کرد. ما اکنون زیرنویس داریم و در تلاش هستیم تا این ترجمه ها را بدست آوریم و این فیلم به زبان های دیگر لقب داده است. به هر حال ، بقیه این دوره کاملاً قالب مقاله است.

خوب ، فقط می خواستم این را بگویم! من بسیاری از افراد را می بینم که از صدای گوینده شکایت دارند ، خواه خیلی سریع باشد یا قابل درک نیست. اما من مشکلی ندارم! او به وضوح با لهجه معمولی شمال آمریکایی صحبت می کند و سرعت آن کند است. عالیه. و اگر این بود که آنها نباید از خیلی سریع بودن شکایت کنند اما کند بودن! به هر حال ، این یک فیلم عالی است ، نه بزرگترین ، بلکه یک فیلم عالی.

در یک مشکل معین ، برخی از الگوریتم ها خوب هستند ، برخی دیگر خوب هستند.

بشرو سپس ما Bogosort داریم.

آیا آماتورها امکان استفاده از الگوریتم های پیچیده در برنامه ها را دارند ، یا این چیزی است که فقط متخصصان می توانند بعد از نشستن و کار روی آنها برای مدت طولانی انجام دهند؟

بله ، رمزگذاری چیزی است که می توانید با تجربه ، مانند ریاضی یاد بگیرید. افرادی هستند که می توانند بدون نیاز به حرفه ای بودن ، کد و الگوریتم ها را درک کنند.

تجزیه و تحلیل بدون علامت روشی است که ما برای مطالعه و مقایسه عملکرد یک الگوریتم (از جمله موارد دیگر) استفاده می کنیم.

این راهی را برای صحبت در مورد عملکرد الگوریت فراهم می کند که به یک مشکل خاص ، اجرای الگوریتم یا دستگاهی که در آن کار می کند بستگی ندارد. این به شما کمک می کند تا به سؤالاتی مانند: - آیا این یک الگوریتم خوب است؟- آیا این بهترین الگوریتم ممکن است؟- کدام یک از این دو الگوریتم بهترین است؟

بستگی داردبرخی از دانشکده ها دارای مدرک برنامه نویسی رایانه هستند و دانشکده های دیگر فقط دارای مدرک علوم کامپیوتر هستند. من توصیه می کنم وارد علوم کامپیوتر شوید زیرا تصویری گسترده تر از این صنعت عالی ارائه می دهد. مدرک علوم کامپیوتر دارای برنامه نویسی رایانه است و یکی از مهمترین جنبه های این درجه است (از کالج های محلی که من از آن می شناسم) ، بسیاری از کارفرمایان در این صنعت به جای مدرک برنامه نویسی رایانه ، دارای مدرک علوم رایانه هستند. به نظر من با انجام مدرک برنامه نویسی رایانه ، شما خود را از طیف گسترده ای از کارهایی که یک مدرک علوم کامپیوتر می تواند به ارمغان بیاورید ، محدود می کنید.

متن فیلم

- [Voiceover] الگوریتم چیست؟یک تعریف ممکن است مجموعه ای از مراحل برای انجام یک کار باشد. شما ممکن است یک الگوریتم برای رسیدن به خانه به مدرسه ، تهیه ساندویچ پنیر کبابی یا برای یافتن آنچه در یک فروشگاه مواد غذایی می خواهید پیدا کنید. در علوم کامپیوتر ، یک الگوریتم مجموعه ای از مراحل برای یک برنامه رایانه ای برای انجام یک کار است. الگوریتم ها علم را در علوم کامپیوتر قرار می دهند. و یافتن الگوریتم های خوب و دانستن اینکه چه موقع از آنها استفاده کنید ، به شما امکان می دهد برنامه های جالب و مهمی بنویسید. بیایید در مورد چند الگوریتم معروف صحبت کنیم. چگونه Google Hangouts اینقدر سریع ویدیوی زنده را از طریق اینترنت منتقل می کند؟آنها از الگوریتم های فشرده سازی صوتی و تصویری استفاده می کنند. چگونه Google Maps چگونه می توان از دالاس ، تگزاس به اورلاندو ، فلوریدا دریافت کرد تا بتوانید به دنیای دیزنی برسید؟آنها از الگوریتم یافتن مسیر استفاده می کنند. چگونه پیکسار یک مدل سه بعدی از یک شخصیت را بر اساس روشنایی در یک اتاق مجازی رنگ می کند؟آنها از یک الگوریتم رندر استفاده می کنند. چگونه ناسا چگونه می تواند پنل های خورشیدی را در ایستگاه فضایی بین المللی ترتیب دهد و چه موقع آنها را دوباره تنظیم کند؟آنها از یک بهینه سازی و یک الگوریتم برنامه ریزی استفاده می کنند. این الگوریتم ها پیچیده تر از الگوریتم های روزمره ما مانند تهیه ساندویچ پنیر کبابی هستند. اما آنها به همان چیزها می روند ، مجموعه ای از مراحل برای انجام یک کار. اگر در مورد الگوریتم های موجود چیزی می دانید ، می توانید با استفاده از یک مورد مناسب ، خود را برای تلاش خود صرفه جویی کرده و برنامه های خود را سریعتر کنید. به عنوان مثال ، بیایید بگوییم که شما در حال نوشتن یک بازی هستید و می خواهید کاربر بتواند در مقابل رایانه بازی کند. خوب ، شما می توانید برای الهام بخش به بازی های Checkers نگاه کنید. دانشمندان رایانه فهمیدند که چگونه برنامه های چک را بنویسند که هرگز با استفاده از الگوریتم جستجوی Minimax از دست می دهند تا از طریق درخت عظیم حرکات احتمالی جستجو کنند. اگر بازی شما شبیه به چکرها است ، ممکن است بتوانید بر اساس این تکنیک ها از الگوریتم ها استفاده کنید. اگر اینطور نیست ، بنابراین دانستن محدودیت های آن الگوریتم ها ممکن است شما را به طراحی مجدد بازی خود سوق دهد در صورت نیاز به داشتن یک دستگاه پخش رایانه ای ماهر. همچنین مهم است که بدانید چگونه الگوریتم های جدید و همچنین چگونگی تجزیه و تحلیل صحت و کارآیی آنها را طراحی کنید. در علوم بیولوژیکی ، الگوریتم های جدید به طور مداوم با اهدافی مانند طراحی ساختارهای مولکولی که هسته اصلی مواد مخدر هستند ، طراحی می شوند. در فیزیک ، الگوریتم ها الگوهای آب و هوا و آب و هوا را شبیه سازی می کنند. در الگوریتم های دیگر ،