از کوانتوم تا کد؛ با ۱۰ الگوریتم جادویی و شگفت‌انگیز تاریخ آشنا شوید

تا به حال نیمه‌شب با اضطراب از خواب بیدار شده‌ و با خود فکر کرده‌اید که چطور می‌توان یک سطح سه‌بعدی را از میان داده‌های عددی پراکنده به دست آورد؟ احتمالاً نه. اما در سال ۱۹۸۷، دو برنامه‌نویس در شرکت جنرال الکتریک دقیقاً با چنین پرسشی روبه‌رو بوده شده بودند و سپس الگوریتمی را طراحی و ثبت اختراع کردند که «Marching Cubes» نام گرفت. این الگوریتم تحولی در دنیای تصویرسازی پزشکی ایجاد کرده است؛ به‌طوری‌که پزشکان به‌کمک آن می‌توانند داده‌های سی‌تی‌اسکن و MRI را به شکل مدل‌های سه‌بعدی دقیق و قابل‌‌فهم ببینند.

به‌زبان ساده، هر زمان که از کامپیوتر خواسته‌ایم تا مسئله‌ای را مرحله‌به‌مرحله حل کند، در واقع برای آن یک الگوریتم نوشته‌ایم. الگوریتم یعنی مجموعه‌ای منظم از دستورالعمل‌ها که به کامپیوتر می‌گوید چه کاری را، چطور و به چه ترتیبی انجام دهد. بسیاری از کارهایی که امروزه به‌صورت خودکار انجام می‌شوند، از مرتب‌سازی فهرست‌ها تا تشخیص چهره یا ترجمه‌ی متن، همگی به‌لطف همین الگوریتم‌ها ممکن شده‌اند.

خلاصه‌‌شده با هوش مصنوعی

البته همه‌ی الگوریتم‌ها به یک اندازه ارزشمند نبوده‌اند. برخی از آن‌ها فقط در حد تمرین برنامه‌نویسی باقی مانده‌اند، اما برخی دیگر به‌اندازه‌ای سریع، خلاقانه یا حتی عجیب و پیچیده بوده‌اند که دانشمندان آن‌ها را چیزی شبیه به جادو دانسته‌اند. الگوریتم‌هایی وجود دارند که می‌توانند تصاویر تار را واضح یا صداهای ناقص را بازسازی کنند. بعضی دیگر از روی اطلاعات دوبُعدی، مدل‌های سه‌بعدی می‌سازند. این‌ها فقط مجموعه‌ای از دستورات ماشینی و بی‌روح نیستند؛ بلکه ابزارهایی هستند که توانسته‌اند راه ما را برای دیدن، شنیدن و حتی درمان کردن تغییر دهند.

در این مطلب، با هم به سراغ ۱۰ الگوریتم شگفت‌انگیز و غیرمعمول می‌رویم که هرکدام به‌نحوی مرزهای تخیل و مهندسی را جابه‌جا کرده‌اند.

یکی از عجیب‌ترین آزمایش‌های علمی در فیزیک مدرن، آزمایش دوشکاف است که نشان می‌دهد ذره‌ای مانند الکترون، وقتی کسی آن را مشاهده نمی‌کند، مانند موج رفتار می‌کند؛ اما به‌محض اینکه بخواهیم مسیرش را دنبال کنیم، ناگهان تغییر رفتار می‌دهد و مانند یک ذره‌‌ی معمولی ظاهر می‌شود.