تعد النماذج والخوارزميات من أهم المفاهيم الأساسية في الرياضيات والعلوم التطبيقية التي تستخدمها وفي تكنولوجيا المعلومات الحديثة. ومع ذلك، فإن الأماكن التي تشغلها هذه المفاهيم مختلفة تماما. وهذا واضح بشكل خاص في الرياضيات الحسابية: في حين يتم استخدام النموذج فقط كوصف رسمي للكائن الحسابي، فإن الخوارزمية هي الأساس لتنظيم عملية الكمبيوتر ذاتها.
الخوارزميات في كل مكان حولنا. يعتمد عالم الحيوان والبشر وأجهزة الكمبيوتر والآلات على مبادئهم. بعضها واضح ، والبعض الآخر مخفي عن الأنظار ، لكن هذا لا يعني أنها غير موجودة. ولكن ما هو الفرق بين النموذج والخوارزمية؟ هيا نكتشف.
الوجبات السريعة الرئيسية
- يمثل النموذج العلاقة بين المتغيرات في النظام ، بينما تمثل الخوارزمية إجراءً خطوة بخطوة لحل مشكلة أو أداء مهمة.
- يمكن أن تكون النماذج ثابتة أو ديناميكية وتوفر تنبؤات أو رؤى، بينما توفر الخوارزميات تعليمات لتحقيق هدف محدد.
- يمكن استخدام الخوارزميات لإنشاء النماذج أو تحسينها ، بينما يمكن استخدام النماذج كمدخلات لخوارزميات مختلفة.
النموذج مقابل الخوارزمية
النموذج يحدد الأنماط. يمكن استخدام النموذج لعمل تنبؤات باستخدام البيانات السابقة. يمكن إنشاء الخوارزميات باستخدام النماذج. يمكن أن يكون النموذج برنامج كمبيوتر. الخوارزمية هي سلسلة من التعليمات المتبعة لحل مشكلة معينة. يمكن أن تستند الخوارزميات على الحسابات الرياضية. يمكن استخدام الخوارزميات في مجالات مختلفة ، بما في ذلك تكنولوجيا المعلومات.
خصائص الخوارزمية:
- العالمية (الشمولية) - قابلية تطبيق الخوارزمية على مجموعات بيانات الإدخال المختلفة.
- التكتم - تنقسم عملية حل المشكلة وفقًا للخوارزمية إلى إجراءات منفصلة.
- محدودية - يتم بالضرورة إكمال كل من الإجراءات والخوارزمية بأكملها.
- النتائج - عند إنهاء تنفيذ الخوارزمية ، يتم الحصول على النتيجة النهائية دون فشل.
- قابلية التنفيذ (الفعالية) - يتم تحقيق نتيجة الخوارزمية لعدد محدود من الخطوات.
- الحتمية (اليقين) - يجب ألا تحتوي الخوارزمية على أي وصفات طبية ، يمكن فهم معناها بشكل غامض. أي نفس المبدأ بعد التنفيذ يجب أن يعطي نفس النتيجة.
- الاتساق - يجب أن يكون ترتيب تنفيذ الأوامر واضحًا لـ المنفذ ويجب ألا تسمح بالغموض.
يعمل النموذج كبرنامج ويمكنه عمل تنبؤات بناءً على الوظائف المضمنة بالفعل في الخوارزمية. وبالتالي ، فإن النماذج هي الخوارزميات التي تعمل على البيانات. النموذج هو تمثيل لما تعلمته الخوارزمية بالفعل.
تتميز الخصائص التالية للنماذج:
- قدرة
- التفاصيل
- القيم
الكفاية هي الدرجة التي يتوافق بها النموذج مع كائن أو عملية حقيقية. تعد الكفاءة من أهم الخصائص التي تحدد قيمة النموذج.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | الموديل | خوارزمية |
|---|---|---|
| تعريف | النموذج هو تعبير عن خوارزمية تحدد الأنماط المخفية. | الخوارزمية عبارة عن مجموعة من الإرشادات المحددة جيدًا المستخدمة لحل مشكلة معقدة. |
| معنى | النموذج هو تمثيل لما تم تعلمه بالفعل بواسطة الخوارزمية. | الخوارزميات هي محركات التعلم الآلي التي تحول مجموعة البيانات إلى وضع. |
| مفهوم وتصميم المنتج | النموذج هو برنامج كمبيوتر يحتوي على تعليمات وهياكل بيانات محددة. | تعتمد الخوارزميات على الإحصاء وحساب التفاضل والتكامل والجبر الخطي. |
| أين تستخدم | يمكن العثور على أنماط أو اتخاذ قرارات من مجموعة بيانات لم تتم رؤيتها من قبل | تستخدم الخوارزميات في جميع مجالات تكنولوجيا المعلومات والعديد من الصناعات الأخرى |
| النوع | التصنيف الثنائي ، التصنيف متعدد الطبقات ، والانحدار | إشراف ، شبه خاضع للإشراف ، غير خاضع للإشراف ، وتعزيزات |
ما هو الموديل؟
يخزن النموذج ناتج "الخوارزمية". إنه يمثل ما تم استخراجه من "التعلم" الخوارزمية من البيانات ويحتوي على مجموعة محددة من الوظائف من الخوارزمية. النموذج هو تمثيل للأشياء العالمية الحقيقية أو الخيالية وخصائصها.
تُستخدم النماذج على نطاق واسع في البحث العلمي (بهدف اكتساب معرفة جديدة حول العالم من حولنا) وفي الهندسة وفي الأنشطة البشرية العملية. لا يمكن لأي نموذج إعادة إنتاج جميع خصائص وسلوك النموذج الأولي بدقة مطلقة ، وبالتالي فإن النتائج الرقمية أو غيرها من النتائج التي تم الحصول عليها على أساس نموذج تتوافق مع الواقع فقط تقريبًا ، بدرجة معينة من الدقة. في بعض الأحيان يمكن التعبير عن دقة النموذج في بعض الوحدات ، وفي بعض الأحيان يتعين علينا أن نقتصر على التقديرات "النوعية" أو مجرد الفطرة السليمة.
ما هي الخوارزمية؟
الخوارزمية عبارة عن سلسلة واضحة من الإجراءات ، يعطي تنفيذها بعض النتائج المحددة مسبقًا. ببساطة ، إنها مجموعة من التعليمات لمهمة معينة. المصطلح هو الأكثر شهرة في علوم الكمبيوتر، حيث يشير إلى تعليمات لحل مشكلة بطريقة فعالة. تشير الخوارزميات الآن إلى أي سلسلة من الإجراءات التي يمكن وصفها بوضوح وتقسيمها إلى خطوات بسيطة تؤدي إلى الهدف.
تأتي كلمة "الخوارزمية" من اسم عالم الرياضيات من آسيا الوسطى الخوارزمي.
(القرن التاسع) واستخدم في الرياضيات للدلالة على قواعد أداء أربع عمليات حسابية: الجمع والطرح والضرب والقسمة. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام مفهوم الخوارزميات ليس فقط في الرياضيات ولكن أيضًا في العديد من مجالات النشاط البشري ،
الاختلافات الرئيسية بين النموذج والخوارزمية
خوارزمية
- الخوارزميات هي إجراءات يتم إجراؤها على البيانات للعثور على الأنماط والتعلم.
- الخوارزميات هي نوع من البرمجة التلقائية التي يتم فيها آلة التعلم نماذج تمثل البرنامج نفسه.
- تعتمد الخوارزميات على الإحصاء وحساب التفاضل والتكامل والجبر الخطي.
- الخوارزمية - وصفة (تعليمات) واضحة ودقيقة للقائم بالأداء لأداء سلسلة معينة من الإجراءات لتحقيق هدف محدد أو حل مشكلة معينة.
- تحتوي الخوارزمية على عدد من كميات الإدخال - الوسائط التي يتم تعيينها قبل بدء العمل. الهدف من الخوارزمية هو الحصول على نتيجة.
الموديل
- النموذج هو كائن ما أو نظام من الأشياء أو العمليات أو الظواهر ، بمعنى أو آخر مشابه للأشياء أو أنظمة الأشياء أو العمليات أو الظواهر.
- الخطي تراجع نموذج يخزن متجه المعاملات والثوابت التي تناسب البيانات بشكل أفضل.
- النماذج هي نتيجة الخوارزميات وتتكون من البيانات وخوارزمية التنبؤ.
- يخزن قالب شجرة القرار مجموعة عبارات الشرطية المقابلة للفروع الفردية.
- يمكن حفظ النموذج لوقت لاحق ويعمل كبرنامج ، باستخدام الوظائف المحفوظة مسبقًا للخوارزمية لعمل تنبؤات جديدة.
آخر تحديث: 25 نوفمبر 2023
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
إيما سميث حاصلة على درجة الماجستير في اللغة الإنجليزية من كلية إيرفاين فالي. تعمل كصحفية منذ عام 2002 وتكتب مقالات عن اللغة الإنجليزية والرياضة والقانون. اقرأ المزيد عنها صفحة بيو.
