Algorithmus

 

Was ist ein Algorithmus?

Es gibt je nach Anwendungsgebiet verschiedene Definitionen eines Algorithmus. Der Begriff Algorithmus umfasst mittlerweile eine breite Spanne von Verfahren in der Mathematik und der Informatik.

Algorithmen stellen eine Grundlage der Programmierung dar und sind unabhängig von einer konkreten Programmiersprache. Allgemein gesagt legt ein Algorithmus eine Vorgehensweise fest, um ein Problem zu lösen. Anhand dieses Lösungsplans werden in Einzelschritten Eingabedaten in Ausgabedaten umgewandelt.

 

Wie funktioniert ein Algorithmus?

Ein Algorithmus ist ein schrittweises Verfahren zum Lösen eines Problems durch ein spezielles Regelwerk. Algorithmen bestehen aus einer Folge von elementaren Anweisungen (z. B. Grundrechenarten, logischen Operationen), die nach endlich vielen Schritten die Lösung des gestellten Problems liefern.

Algorithmen sind universelle Werkzeuge, die heute in allen Bereichen eingesetzt werden.

 

Was sind Eigenschaften von Algorithmen?

Die Definition eines Algorithmus basiert auf folgenden Eigenschaften:

 

  • Ausführbarkeit:

    Jeder Schritt muss ausführbar sein.

  • Determinismus:

    Es kommt immer nur ein nächster Schritt in Frage.

  • Determiniertheit:

    Der Algorithmus liefert bei gleichen Eingaben stets das gleiche Ergebnis.

  • Finitheit (Endlichkeit):

    Die Anzahl der Schritte im Algorithmus muss endlich sein.

 

Beispiele Algorithmen

Es gibt viele Beispiele von Algorithmen aus der Informatik, die dir auch im Alltag begegnen:

Das Navi findet durch einen Algorithmus den kürzesten Weg zu deinem Ziel.

Bei Google bestimmt ein Algorithmus, welche Webseite in den Suchergebnissen auf welcher Position angezeigt wird.

Im Straßenverkehr koordiniert ein Algorithmus, wann welche Ampel auf rot, grün oder gelb geschaltet wird.

 

Was ist der Unterschied zwischen einem Algorithmus und einem Programm?

Der Unterschied zwischen Programm und Algorithmus wird deutlich, wenn man den Aspekt der Programmiersprache hinzunimmt. Ein Algorithmus existiert unabhängig von einer Programmiersprache. Ein Programm hingegen ist immer in einer bestimmten Programmiersprache programmiert.

 

Algorithmus und Maschine Learning

Machine Learning ist ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz und nutzt Algorithmen und statistische Methoden, um Daten zu analysieren und Muster zu erkennen.