Mô hình vs Thuật toán: Sự khác biệt và So sánh

Mô hình và Thuật toán là những khái niệm cơ bản nhất trong toán học và khoa học ứng dụng sử dụng chúng cũng như trong công nghệ thông tin hiện đại. Tuy nhiên, vị trí của các khái niệm này khá khác nhau. Điều này đặc biệt rõ ràng trong toán học tính toán: trong khi Mô hình chỉ được sử dụng như một mô tả chính thức về đối tượng tính toán thì Thuật toán là cơ sở cho chính việc tổ chức quy trình máy tính. 

Các thuật toán ở xung quanh chúng ta. Thế giới động vật, con người, máy tính và máy móc đều dựa trên các nguyên tắc của chúng. Một số trong số chúng là rõ ràng, trong khi một số khác bị ẩn khỏi tầm nhìn, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không tồn tại. Nhưng sự khác biệt giữa một mô hình và một thuật toán là gì? Hãy cùng tìm hiểu.

Các nội dung chính

1. Một mô hình biểu thị mối quan hệ giữa các biến trong một hệ thống, trong khi thuật toán là quy trình từng bước để giải quyết vấn đề hoặc thực hiện một nhiệm vụ.
2. Các mô hình có thể tĩnh hoặc động và cung cấp dự đoán hoặc thông tin chi tiết, trong khi thuật toán cung cấp hướng dẫn để đạt được mục tiêu cụ thể.
3. Các thuật toán có thể được sử dụng để tạo hoặc tối ưu hóa các mô hình, trong khi các mô hình có thể được sử dụng làm đầu vào cho các thuật toán khác nhau.

Mô hình so với thuật toán

Một mô hình xác định các mẫu. Một mô hình có thể được sử dụng để đưa ra dự đoán bằng cách sử dụng dữ liệu trước đó. Các thuật toán có thể được tạo bằng cách sử dụng các mô hình. Một mô hình có thể là một chương trình máy tính. Một thuật toán là một chuỗi các hướng dẫn được tuân theo để giải quyết một vấn đề cụ thể. Các thuật toán có thể dựa trên các tính toán toán học. Các thuật toán có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm cả CNTT.

Thuộc tính thuật toán:

1. Tính phổ quát (tính đại chúng) – khả năng áp dụng thuật toán cho các tập dữ liệu đầu vào khác nhau.
2. Tính rời rạc – quá trình giải quyết vấn đề theo thuật toán được chia thành các hành động riêng biệt.
3. Tính hữu hạn – mỗi hành động và toàn bộ thuật toán nói chung nhất thiết phải được hoàn thành.
4. Kết quả – khi kết thúc thực thi thuật toán, kết quả cuối cùng sẽ thu được mà không bị lỗi.
5. Khả năng thực thi (hiệu quả) – kết quả của thuật toán đạt được cho một số bước hữu hạn.
6. Chủ nghĩa quyết định (độ chắc chắn) – thuật toán không được chứa bất kỳ quy định nào, ý nghĩa của nó có thể được hiểu một cách mơ hồ. Tức là cùng một giới luật sau khi thực hiện phải cho kết quả giống nhau.
7. Tính nhất quán – thứ tự thực hiện các lệnh phải rõ ràng đối với người thi hành và không được phép có sự mơ hồ.

Một mô hình hoạt động như một chương trình và có thể đưa ra dự đoán dựa trên chức năng đã được tích hợp trong thuật toán. Do đó, các mô hình là các thuật toán làm việc trên dữ liệu. Một mô hình là một đại diện của những gì thuật toán đã học được.

Các thuộc tính sau của các mô hình được phân biệt:

1. Đầy đủ
2. Chi tiết
3. Giá trị

Tính đầy đủ là mức độ mà một mô hình tương ứng với một đối tượng hoặc quá trình thực. Tính đầy đủ là một trong những thuộc tính quan trọng nhất quyết định giá trị của một mô hình.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Mô hình	Thuật toán
Định nghĩa	Mô hình là một biểu hiện của một thuật toán xác định các mẫu ẩn.	Thuật toán là một tập hợp các hướng dẫn được xác định rõ ràng được sử dụng để giải quyết một vấn đề phức tạp.
Ý nghĩa	Một mô hình là một đại diện của những gì đã được học bởi một thuật toán.	Các thuật toán là công cụ học máy chuyển đổi tập dữ liệu thành một chế độ.
Khái niệm	Mô hình là một chương trình máy tính với các hướng dẫn và cấu trúc dữ liệu cụ thể.	Các thuật toán dựa trên thống kê, giải tích và đại số tuyến tính.
Được sử dụng ở đâu	có thể tìm các mẫu hoặc đưa ra quyết định từ tập dữ liệu chưa từng thấy trước đây	Các thuật toán được sử dụng trong mọi lĩnh vực CNTT và nhiều ngành khác
Kiểu	Phân loại nhị phân, phân loại đa lớp và hồi quy	Giám sát, bán giám sát, không giám sát và tăng cường

Mô hình là gì?

Mô hình lưu trữ đầu ra của "thuật toán". Nó đại diện cho những gì đã được trích xuất từ ​​thuật toán “học” từ dữ liệu và chứa một tập hợp các chức năng cụ thể từ thuật toán. Một mô hình là một đại diện của các đối tượng trong thế giới thực hoặc tưởng tượng và các thuộc tính của chúng. 

Các mô hình được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học (với mục đích thu nhận kiến ​​thức mới về thế giới xung quanh chúng ta), trong kỹ thuật và trong các hoạt động thực tiễn của con người. Không có mô hình nào có thể tái tạo với độ chính xác tuyệt đối tất cả các thuộc tính và hành vi của nguyên mẫu của nó, và do đó, các kết quả số hoặc kết quả khác thu được trên cơ sở mô hình chỉ tương ứng với thực tế với một mức độ chính xác nhất định. Đôi khi độ chính xác của một mô hình có thể được biểu thị bằng một số đơn vị và đôi khi chúng ta phải giới hạn ở các ước tính “định tính” hoặc chỉ theo lẽ thường.

Thuật toán là gì?

Thuật toán là một chuỗi hành động rõ ràng, việc thực hiện nó sẽ mang lại một số kết quả được xác định trước. Nói một cách đơn giản, nó là một tập hợp các hướng dẫn cho một nhiệm vụ cụ thể. Thuật ngữ này được biết đến nhiều nhất trong khoa học máy tính, trong đó nó đề cập đến các hướng dẫn giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Các thuật toán hiện đề cập đến bất kỳ chuỗi hành động nào có thể được mô tả rõ ràng và chia thành các bước đơn giản dẫn đến mục tiêu.

Từ “thuật toán” xuất phát từ tên của nhà toán học Trung Á al-Khwarizmi.

(thế kỷ IX) và được dùng trong toán học để biểu thị quy tắc thực hiện bốn phép tính số học: cộng, trừ, nhân, chia. Ngày nay, khái niệm thuật toán không chỉ được sử dụng trong toán học mà còn trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người,

Sự khác biệt chính giữa Mô hình và Thuật toán

Thuật toán

1. Các thuật toán là các thủ tục được thực hiện trên dữ liệu để tìm các mẫu và học hỏi.
2. Thuật toán là một loại lập trình tự động trong đó các mô hình học máy đại diện cho chính chương trình.
3. Các thuật toán dựa trên thống kê, giải tích và đại số tuyến tính.
4. Thuật toán-một đơn thuốc (hướng dẫn) rõ ràng và chính xác để người thực hiện thực hiện một chuỗi hành động nhất định nhằm đạt được một mục tiêu cụ thể hoặc giải quyết một vấn đề nhất định.
5. Thuật toán có một số đại lượng đầu vào - đối số, được đặt trước khi bắt đầu công việc. Mục tiêu của thuật toán là để có được một kết quả.

Mô hình

1. Một mô hình là một số đối tượng, một hệ thống các đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng, theo nghĩa này hay nghĩa khác tương tự với các đối tượng, hệ thống đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng khác.
2. Mô hình hồi quy tuyến tính lưu trữ vectơ các hệ số và hằng số phù hợp nhất với dữ liệu.
3. Các mô hình là kết quả của các thuật toán và bao gồm dữ liệu và thuật toán dự đoán.
4. Mẫu cây quyết định lưu trữ tập hợp các câu lệnh if-then tương ứng với các nhánh riêng lẻ.
5. Mô hình có thể được lưu lại sau này và hoạt động như một chương trình, sử dụng các chức năng đã lưu trước đó của thuật toán để đưa ra dự đoán mới.