Che cos'è un algoritmo? Uno sguardo più da vicino alla tecnologia alla base di tutto ciò che facciamo online

Una delle parole apparentemente più abusate nella tecnologia è algoritmo. Dalle app sul tuo telefono ai sensori nei tuoi dispositivi indossabili e al modo in cui i post vengono visualizzati nel tuo feed di notizie di Facebook, sarai spinto a trovare un servizio che non sia alimentato da una qualche forma di algoritmo.

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Le tecniche di apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale – i progressi tecnologici più grandi e significativi del nostro tempo – non possono funzionare senza una serie di algoritmi, quindi è un concetto eccezionalmente importante per le tecnologie future.

Che cos'è un algoritmo?

Un algoritmo può essere meglio descritto come un insieme preciso di istruzioni che un computer seguirà per ottenere un risultato desiderato, solitamente per risolvere un problema. Le istruzioni di un algoritmo devono comprendere una serie di passaggi, esercitati nell'ordine corretto e cosa fare in ogni passaggio dipende dall'esito dei passaggi precedenti.

Ad esempio, gli algoritmi che alimentano Instagram, ad esempio, saranno programmati per inviare notifiche al tuo telefono quando qualcuno ha apprezzato la tua foto. Verranno poi scritti per aggiungere questo Mi Piace al numero di Mi Piace già raccolti, per aggiornare la somma totale.

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Gli algoritmi operano sui dati di input, che potrebbero essere un elenco di numeri che devono essere messi in ordine crescente o i valori RGB di un'immagine in cui l'algoritmo deve determinare se è presente un volto umano [come la tecnologia di riconoscimento facciale], spiega Will Addison, ingegnere principale ed esperto di algoritmi presso Consulenti Cambridge .

Spiega che mentre alcuni algoritmi sono garantiti per ottenere il risultato che stanno cercando, molti non lo sono. La maggior parte degli algoritmi è completamente deterministica, mentre alcuni fanno uso di numeri casuali per ottenere i propri risultati.

Gli algoritmi sono a volte paragonati alle ricette per preparare un pasto e questo è abbastanza giusto in una certa misura, ma la cosa fondamentale degli algoritmi è che non lasciano spazio all'interpretazione, aggiunge Addison. Devono essere assolutamente precisi e completamente prescrittivi su cosa fare in ogni fase.

Perché gli algoritmi sono così importanti?

Gli algoritmi sono disponibili in molte forme e dimensioni, da brevi e semplici a lunghi e complessi. All'estremità più complessa di questo spettro ci sono gli algoritmi di apprendimento automatico. Questi sono progettati per apprendere automaticamente i passaggi e sono generalmente così complessi che è impossibile per un essere umano comprendere appieno come ottengono i risultati che ottengono.

I computer senza algoritmi non avrebbero alcuno scopo e nessuna utilità. Gli algoritmi sono il modo in cui istruiamo i computer a fare ciò di cui abbiamo bisogno che facciano. Questi algoritmi sono espressi sotto forma di codice informatico, ma sono le idee negli algoritmi espressi che sono fondamentali. Molti servizi dipendono inoltre da una moltitudine di algoritmi che lavorano insieme.

Le preoccupazioni sull'impenetrabilità di alcuni di questi algoritmi sono ciò che sta dietro alle proposte di nuovi regolamenti dell'UE, che suggeriscono che abbiamo il diritto di ricevere una spiegazione per qualsiasi decisione presa su di noi mediante elaborazione automatizzata. Dato che gli algoritmi sono un ingrediente così vitale nella tecnologia futura e quindi nel nostro futuro, è difficile sopravvalutare il ruolo che svolgono gli algoritmi.

Come funzionano gli algoritmi? Un esempio

Un esempio di un algoritmo quotidiano di successo, ma molto semplice, è quello utilizzato da un tipico sistema di riscaldamento centralizzato per mantenere una casa alla temperatura desiderata. Gli input per l'algoritmo sarebbero la temperatura desiderata e la misurazione della temperatura attuale al termostato.

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L'algoritmo determina di volta in volta se accendere o spegnere il riscaldamento nel seguente modo:

• Se la temperatura misurata è di 1 grado al di sotto della temperatura desiderata (o inferiore), il riscaldamento si accende

• Se la temperatura misurata è entro 1 grado dalla temperatura desiderata, il riscaldamento viene lasciato nel suo stato attuale

• Se la temperatura misurata è di 1 grado al di sopra della temperatura desiderata (o superiore), il riscaldamento viene spento

Addison afferma che il lavoro condotto da Cambridge Consultants for the Energy Systems Catapult è un buon esempio di come la crescente capacità di raccogliere più dati a basso costo ed eseguire algoritmi più intensivi di calcolo sta migliorando i sistemi intorno a noi, consentendo così la casa intelligente.

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Raccogliendo più dati generati dagli utenti dai termostati, il Catapulta dei sistemi energetici il sistema è in grado di 'alimentare' la temperatura da ogni stanza della casa nell'algoritmo, piuttosto che solo la temperatura da un singolo punto della casa.

L'algoritmo di controllo del riscaldamento viene inoltre informato della temperatura desiderata nelle ore successive, aggiunge. Dispone quindi di un modello in grado di prevedere come cambierà la temperatura di ogni stanza della casa nel tempo, tenendo conto anche della temperatura dell'aria esterna. In ogni momento, prevede come cambieranno le temperature in ogni stanza sia con il radiatore acceso che con il radiatore spento.

Queste previsioni vengono utilizzate per decidere quando accendere ciascun radiatore. Di conseguenza l'algoritmo è molto più complesso, ma produce un'esperienza utente molto migliore, accendendo il riscaldamento al momento giusto in modo che le stanze giuste siano calde per quando torni a casa dal lavoro. Un sistema più intelligente e personalizzato, grazie all'utilizzo di algoritmi migliorati.