Rol de los algoritmos
- 1. ROL DE LOS ALGORITMOS MCC. Roberto Oswaldo Cruz Leija UPIIZ Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Zacatecas
- 2. Introducción. • Una computadora es una máquina capaz de procesar información digital a gran velocidad. • Una computadora esta compuesta por un conjunto de componentes electrónicos, mecánicos e interfaces para interactuar con el exterior (usuarios u otros dispositivos) y por un conjunto de programas que determinan que operaciones llevar a cabo. • Los datos ordenados (información) que constituyen una entrada (input) a la computadora se procesan mediante una lógica (programa) para producir una salida (output).
- 3. • Una computadora es una máquina capaz de procesar información digital a gran velocidad. Una computadora esta formada por un parte física y otra lógica (hardware & software), la primera de estas esta conformada por los elementos físicos que la conforman (dispositivos electrónicos y mecánicos), la parte lógica es aquella que determina que procesos se van a realizar con la información de entrada.
- 4. • La persona responsable de indicar a la computadora la lógica de procesamiento recae en el que lleva a cabo la construcción del software (programador). • La razón de ser de una computadora es poder resolver problemas capaces de ser modelados y representados en datos coherentes y ordenados (información), apoyándose de su gran velocidad y capacidad de seguir una serie de pasos programados con anterioridad* y dependientes de la información que se maneja.
- 5. • Algoritmo, es un conjunto ordenado y finito de operaciones que permiten encontrar la solución a un problema. • P.g. una receta de cocina, las instrucciones para armar una bicicleta, un mueble, etc. • Los primeros algoritmos registrados datan de Babilonia, originados en las matemáticas como un método para resolver un problema usando una secuencia de cálculos más simples. Esta palabra tiene su origen en el nombre de un famoso matemático y erudito árabe del siglo IX, Al- Khorezmi. • En el contexto de la computación algoritmo se usa para denominar a la secuencia de pasos a seguir para resolver un problema usando una computadora. Por esta razón, la algoritmia o ciencia de los algoritmos, es uno de los pilares de la computación.
- 6. El análisis de algoritmos es una parte importante de la Teoría de complejidad computacional, que provee estimaciones teóricas para los recursos que necesita cualquier algoritmo que resuelva un problema computacional dado. Estas estimaciones resultan ser bastante útiles en la búsqueda de algoritmos eficientes.
- 7. Historia. El término “algoritmo” proviene del matemático árabe Al'Khwarizmi, que escribió un tratado sobre los números. El trabajo de Al'Khwarizmi permitió preservar y difundir el conocimiento de los griegos e indios, pilares de nuestra civilización. Rescató de los griegos la rigurosidad y de los indios la simplicidad (en vez de una larga demostración, usar un diagrama junto a la palabra Mira). Sus libros son intuitivos y prácticos y su principal contribución fue simplificar las matemáticas a un nivel entendible por no expertos.
- 8. Historia. En el tratado se muestran las ventajas de usar el sistema decimal indio, un atrevimiento para su época, dado lo tradicional de la cultura árabe. La exposición clara de cómo calcular de una manera sistemática a través de algoritmos diseñados para ser usados con algún tipo de dispositivo mecánico similar a un ábaco, más que con lápiz y papel, muestra la intuición y el poder de abstracción de Al'Khwarizmi, que se preocupaba también de reducir el número de operaciones necesarias en cada cálculo.
- 9. Historia. La investigación en modelos formales de computación se inició en los 30's y 40's por Alan Turing, Emil Leon Post, Stephen Kleene, Alonzo Church y otros. En los 50's y 60's los lenguajes de programación, compiladores y sistemas operativos estaban en desarrollo, por lo tanto, se convirtieron tanto en el sujeto como la base para la mayoría del trabajo teórico.
- 10. Historia. El poder de las computadoras en este período estaba limitado por procesadores lentos y por pequeñas cantidades de memoria. Así, se desarrollaron teorías (modelos, algoritmos y análisis) para hacer un uso eficiente de las computadoras. Esto dio origen al desarrollo del área que ahora se conoce como "Algoritmos y Estructuras de Datos". Al mismo tiempo se hicieron estudios para comprender la complejidad inherente en la solución de algunos problemas. Esto dio origen a lo que se conoce como la “Jerarquía de problemas computacionales” y al área de "Complejidad Computacional”.
- 11. Algoritmo.
- 12. Características de un Algoritmo.
- 13. Un algoritmo puede ser visto como una función que depende de una entrada y asocia una salida, matemáticamente se expresa de la siguiente forma:
- 14. Importancia de los Algoritmos en Computación.
- 15. Introducción a la Complejidad de los Algoritmos.
- 20. Análisis del peor caso, mejor caso y caso promedio.
- 21. Ejemplo: Búsqueda Lineal Problema: Encontrar la posición de un determinado número en un arreglo desordenado ¿Cuáles serían el peor caso, mejor caso y caso promedio?