Προετοιμασία και δημιουργία εκπαιδευτικών βίντεο. Δημιουργία Youtube Channel Ανέβασμα βίντεο στο YouToube

1. ΣΕΙ Ανατολικήσ Μακεδονίασ & Θράκησ
Σμήμα Μηχανικών Πληροφορικήσ
ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΟ ΠΡΟΗΓΜΕΝΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΤΣΙΚΩΝ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ
ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΚΙΝΗΣΩΝ ΢Τ΢ΚΕΤΩΝ
aetma.gr
Εκπαιδευτικά βιντεομαθήματα
Πληροφορικήσ B’Λυκειου

2. Πληροφορική B’Λυκειου
Ενότητα 2:ΘΕΜΑΣΑ ΘΕΩΡΙΣΙΚΗ΢ ΕΠΙ΢ΣΗΜΗ΢ ΣΩΝ
ΤΠΟΛΟΓΙ΢ΣΩΝ
Κεφ. 2.2 Αλγόριθμοι
2.2.1 Οριςμόσ Αλγόριθμου

3. Αμποφ Αμπντουλάχ Μοχάμεντ ιμπν
Μουςά αλ-Χουαρίημι γεννικθκε ςτθν
Χίβα ζηθςε το 781-850 μ.Χ ιταν
αςτρονόμοσ ,μακθματικόσ και
γεωγράφοσ. Θεωρειτε ο « πατζρασ »
Τθσ άλγεβρασ τθν οποία μοιράηεται με
τον Διόφαντο. Οι ςυνειςφορζσ του
είχαν μεγάλο αντίκτυπο και ςτθ
γλϊςςα, θ λζξθ «Άλγεβρα» προζρχεται
από τθν λζξθ algoritmi και ςθμαίνει
ψθφίο.

4. ΟΡΙ΢ΜΟ΢ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ΢
Αλγόρικμοσ είναι μια πεπεραςμζνθ ςειρά
ενεργειϊν ,αυςτθρά κακοριςμζνων και
εκτελζςιμων ςε πεπεραςμζνο χρόνο ,που
ςτοχεφουν ςτθν επίλυςθ ενόσ προβλιματοσ.
Με ποιο απλά λογία αλγόρικμο ονομάηουμε
μια ςειρά από εντολζσ που ζχουν αρχι και
τζλοσ ,είναι ςαφείσ και ζχουν ωσ ςκοπό τθν
επίλυςθ κάποιου προβλιματοσ. Η λζξθ
αλγόρικμοσ προζρχεται από μια μελζτθ
μακθματικοφ οποία περιζχει ςυςτθματικζσ
λφςεισ αλγεβρικϊν προβλθμάτων και αποτελεί ίςωσ τθν πρϊτθ πλιρθ πραγματεία άλγεβρασ
Ζτςι θ λζξθ αλγόρικμοσ κακιερϊκθκε αργά τα επόμενα χίλια χρόνια με τθν ζννοια
«ςυςτθματικι διαδικαςία αρικμθτικϊν χειριςμϊν». Τθ ςθμερινι τθσ ςθμαςία τθν οφείλει
ςτθ γριγορθ ανάπτυξθ των θλεκτρονικϊν υπολογιςτϊν ςτα μζςα του 20ου αιϊνα.

5. Αν κάποιοσ επικυμεί να γευματίςει κα
πρζπει να εκτελζςει κάποια
ςυγκεκριμζνα βιματα: να
ςυγκεντρϊςει τα υλικά, να
προετοιμάςει τα ςκεφθ μαγειρικισ, να
παραςκευάςει το φαγθτό, να ςτρϊςει
το τραπζηι, να ετοιμάςει τθ ςαλάτα, να
γευματίςει, να κακαρίςει το τραπζηι
και να πλφνει τα πιάτα. Προφανϊσ, θ
προθγοφμενθ αλλθλουχία οδθγεί ςτο
επικυμθτό αποτζλεςμα.

6. Για να δθμιουργθκεί ζνασ αλγόρικμοσ
ςωςτά κα πρζπει:
• Διατφπωςθ του προβλιματοσ
• Κατανόθςθ του προβλιματοσ
• Λφςθ του προβλιματοσ
• Διατφπωςθ του αλγόρικμου
• Ζλεγχοσ τθσ λφςθσ
Ο ποιο γνωςτόσ αλγόρικμοσ είναι αυτόσ για
Τθν εφρεςθ του μζγιςτου κοινοφ διαιρετι δυο
ακζραιων αρικμϊν.

7. 2.2. 2 Χαρακτηρίςτηκα αλγορίθμου
Αφοφ δθμιουργιςουμε τον ςωςτά τον
λογάρικμο μασ μετά κα πρζπει να
προςζξουμε γιατί οι αλγόρικμοι πρζπει
να πλθροφν κάποια πρότυπα κακϊσ και
πρζπει να διατυπϊνονται με
ςυγκεκριμζνο τρόπο.
Άρα ζνασ αλγόρικμοσ πρεπει να
ικανοποιεί τα επόμενα κριτιρια:
• Περατότθτα
• Αποτελεςματικότθτα
• Επεκταςιμότθτα
• Να ζχει είςοδο δεδομζνων, επεξεργαςία
και ζξοδο αποτελεςμάτων

8. • Καθοριςτικότητα:
Κάκε κανόνασ του ορίηεται επακριβϊσ και θ αντίςτοιχθ διεργαςία
είναι ςυγκεκριμζνθ. Κάκε εντολι πρζπει να κακορίηεται χωρίσ καμία
αμφιβολία για τον τρόπο εκτζλεςισ τθσ.
Π.χ. Σε μία διαίρεςθ να λαμβάνεται υπόψθ και θ περίπτωςθ όπου ο
διαιρετζοσ λαμβάνει μθδενικι τιμι.
• Περατότητα:
Κάκε εκτζλεςθ είναι πεπεραςμένη, δθλαδι τελειϊνει φςτερα από
ζναν πεπεραςμζνο αρικμό διεργαςιϊν ι βθμάτων. Μία διαδικαςία
που δεν τελειϊνει μετά από ςυγκεκριμζνο/πεπεραςμζνο αρικμό
βθμάτων λζγεται απλά υπολογιςτικι διαδικαςία.

9. • Αποτελεςματικότητα:
Είναι μηχανιςτικά αποτελεςματικόσ, δθλαδι όλεσ οι διαδικαςίεσ που
περιλαμβάνει μποροφν να πραγματοποιθκοφν με ακρίβεια και ςε
πεπεραςμζνο χρόνο "με μολφβι και χαρτί". Κάκε μεμονωμζνθ εντολι
του αλγορίκμου να είναι απλι (και όχι ςφνκετθ). Δθλαδι μία εντολι
δεν αρκεί να ζχει οριςκεί αλλά πρζπει να είναι και εκτελζςιμθ.

10. • Είςοδοσ δεδομζνων :
Κατά τθν εκκίνθςθ εκτζλεςθσ του αλγορίκμου καμία, μία ι
περιςςότερεσ τιμζσ δεδομζνων πρζπει να δίνονται ωσ είςοδοι ςτον
αλγόρικμο. Η περίπτωςθ που δε δίνονται τιμζσ δεδομζνων
εμφανίηεται όταν ο αλγόρικμοσ δθμιουργεί και επεξεργάηεται
κάποιεσ πρωτογενείσ τιμζσ με τθ βοικεια ςυναρτιςεων παραγωγισ
τυχαίων αρικμϊν ι με τθ βοικεια άλλων απλϊν εντολϊν.
• Ζξοδοσ αποτελεςμάτων :
Δίνει τουλάχιςτον ζνα μζγεκοσ ωσ αποτζλεςμα που εξαρτάται κατά
κάποιο τρόπο από τισ αρχικζσ ειςόδουσ. Ο αλγόρικμοσ πρζπει να
δθμιουργεί τουλάχιςτον μία τιμι (δεδομζνων) ωσ αποτζλεςμα προσ
το χριςτθ ι προσ ζνα άλλο αλγόρικμο

11. 2.2. 2 Ανάλυςη Αλγορίθμων, Θεωρία
Τπολογιςμοφ, Πολυπλοκότητα Αλγορίθμων
Τπολογιςιμότητα Αλγορίθμων
Η θεωρία υπολογιςμοφ είναι ο κλάδοσ τθσ κεωρθτικισ πλθροφορικισ που
πραγματεφεται το εάν και το πόςο αποδοτικά είναι δυνατόν να λυκεί
κάποιο πρόβλθμα με χριςθ κάποιου αλγορίκμου ςε ζνα υπολογιςτικό
μοντζλο , μια αφθρθμζνθ μακθματικι ζννοια οριςμζνθ με αυςτθροφσ
κανόνεσ.
Ο τομζασ διαιρείται ςε δφο κφριουσ κλάδουσ:
• Τθ κεωρία υπολογιςιμοφσ
• Τθ κεωρία πολυπλοκότθτασ ,
αλλά και οι δφο εφαρμόηονται ςε μοντζλα υπολογιςμοφ.

12. Άρα για κάκε αλγόρικμο απαιτείται ανάλυςθ, μζςω τθσ οποίασ:
• Τεκμθριϊνεται θ ορκότθτα του, δθλαδι αν ο αλγόρικμοσ κάνει πραγματικά τθν
δουλεία για τθν όποια ζχει ςχεδιαςτεί και ,
• Μετριζται ποςοτικά θ απόδοςι του, ςε ςχζςθ με διάφορα είδθ υπολογιςτικϊν
πόρων, όπωσ είναι ο χρόνοσ και θ μνιμθ που απαιτείται για τθν εκτζλεςι του.
Θ ΘΕΩΡΙΑ ΤΠΟΛΟΓΙ΢ΜΟΤ:
Είναι το πεδίο τθσ πλθροφορικισ που αςχολείται τόςο με το πρόβλθμα φπαρξθσ
λφςθσ ενόσ προβλιματοσ όςο και αποδοτικότθτασ των αλγόρικμων για τθν
επίλυςθ των προβλθμάτων με βάςθ ζνα δεδομζνο μοντζλο υπολογιςμοφ.

13. • Θ ανάλυςη ενόσ αλγορίθμου είναι θ εκτίμθςθ του πλικοσ των
υπολογιςτικϊν πόρων που απαιτεί θ εκτζλεςθ του αλγορίκμου.
Η θεωρία πολυπλοκότητασ είναι το μζροσ εκείνο κεωρίασ
υπολογιςμοφ , το οποίο αςχολείται με τθν κοςτολόγθςθ των πόρων
που απαιτοφνται για τθν αλγορικμικι επίλυςθ ενόσ προβλιματοσ.
Επομζνωσ θ κεωρία πολυπλοκότθτασ αποτελεί βαςικό δομικό λίκο
τθσ ανάλυςθ αλγορίκμων και κεντρικό γνωςτικό πεδίο τθσ επιςτιμθσ
υπολογιςτϊν .

14. • Θ πολυπλοκότητα ενόσ αλγορίθμου δίνει
ζνα μετρό τθσ χρονικισ κακυςτζρθςθσ του
αλγορίκμου για τθν επίλυςθ ενόσ προβλιματοσ.
Οι ςυνθκζςτεροι πόροι για τουσ οποίουσ
ενδιαφερόμαςτε είναι ο χρόνοσ, οπότε μιλάμε
για τθ χρονικι πολυπλοκότθτα του αλγορίκμου, δθλαδι πόςα
«βιματα» χρειάηεται να εκτελζςει ο αλγόρικμοσ ςυναρτιςει τθσ
ειςόδου του, και ο χώροσ, οπότε μιλάμε για τθ χωρικι
πολυπλοκότθτα, δθλαδι πόςο χϊρο (μνιμθ) χρειάηεται ο
αλγόρικμοσ ςυναρτιςει τθσ ειςόδου του. Εκτόσ από αυτοφσ τουσ
πόρουσ, κατά περίπτωςθ, μπορεί να ενδιαφερόμαςτε και για
άλλουσ, όπωσ για παράδειγμα πόςοι παράλλθλοι επεξεργαςτζσ
χρειάηονται για να λυκεί ζνα πρόβλθμα παράλλθλα.

15. Θ ΠΑΡΟΤ΢ΙΑ΢Θ ΑΤΣΘ ΔΘΜΙΟΤΡΓΘΘΘΚΕ ΢ΣΑ
ΠΛΑΙ΢ΙΑ ΣΟΤ ΜΑΘΘΜΑΣΟ΢:
ΘΕΩΡΙΕ΢ ΜΑΘΘ΢Θ΢ ΚΑΙ ΔΙΔΑ΢ΚΑΛΙΑ΢ ΢ΣΘΝ ΠΛΘΡΟΦΟΡΙΚΘ
ΤΠΕΤΘΤΝΟΙ ΚΑΘΘΓΘΣΕ΢ ΜΑΘΘΜΑΣΟ΢ ΚΑΘΘΓΘΣΘ΢:
ΔΡ. ΑΤΓΟΤ΢ΣΟ΢ Σ΢ΙΝΑΚΟ΢
ΙΩΑΝΝΘ΢ ΚΑΗΑΝΙΔΘ΢