كيف تنظم المعلومات؟

ما الذي يميز محرك البحث جوجل عن غيره من المحركات؟ الإجابة لا تكمن فقط في قدرته على تصفح ملايين الصفحات عبر الإنترنت لأن الكل يفعل ذلك؛ ما يميزه هو قدرته على ترتيب نتائج البحث وتصنيفها على حسب الصلة والأهمية بشكل فعال. هذا المثال يوضح الأهمية التي يشكلها تصنيف المعلومات في علوم الحاسب، فمنذ بداية المجال ظهرت الحاجة إلى مقارنة البيانات وترتيبها مسبقًا من أجل البحث أو استخراج معلومات إحصائية ذات معنى، ونتيجة لذلك ابتكر العلماء خوارزميات عديدة للبحث، إلا أن زيادة حجم البيانات يؤدي إلى تضخم في الوقت اللازم لترتيبها، ولقياس هذا الوقت يستخدم العلماء معيار big O notation، يوضح هذا المعيار الوقت الذي تحتاج إليه الخوارزمية لترتيب عدد معين من المعلومات يرمز لها n، فعلى سبيل المثال تستغرق أكثر خوارزميات الترتيب سرعة وكفاءة mergesort وقتًا معينًا هو (O(n log n، ما يعني أنه يمكن حساب الوقت المستغرق لترتيب عدد من العناصر n بتطبيق المعادلة n مضروبة في لوغاريتمات n للأساس 2. ولا توجد خوارزمية للتصنيف تستغرق وقتًا خطيًّا (O(n، ومن ثم فإن عملية الترتيب مكلفة جدًّا حسابيًّا، وأحيانًا قد تكون تَكْلفة البحث عبر معلومات غير مرتبة أقل، الأمر يرجع إلى نوعية البيانات وطبيعة الاستعلام.

 الحل: 📚📚📚 مكتبة ضخمة جدا 

من الكتب المبسطة والمضغوطة على هاتفك مع تطبيق أخضر

تطبيق أخضر يوفر لك آلاف ملخصات الكتب العربية والعالمية بطريقة مقروءة ومسموعة في أكثر من ١٦ قسم في كافة مجالات الحياة 

حمله الآن 😎

جوجل بلاي -- أبل ستور

عادة ما تتصادم مشكلة الوقت مع القدرات التخزينية للحواسيب، فالبرغم من أن قانون “موور” يتوقع أن الأداء الحسابي يتضاعف كل 18 شهرًا تقريبًا، فهو لا ينطبق على وحدات التخزين، ما يعني أن العمليات الحسابية المرتبطة بالذاكرة لا يمكن زيادة كفاءتها بزيادة أداء وحدة المعالجة فقط، وحاليًّا يشهد المجال انتقالًا من الأقراص الصلبة HDD التي تتميز بسعة تخزين عالية نحو أقراص الـ SSD ذات السرعة والأداء المرتفعين، ويحقق الحاسوب توازنًا بين السعة والسرعة عن طريق تصميم هرمي من وحدات التخزين تتكون فيه الوحدة المركزية من الأقراص الصلبة، وتنتقل البيانات بين هذه الوحدة ووحدات ذاكرة مؤقتة من ال SSD، هذه الآلية تسمح بسرعة الوصول إلى المعلومات بفضل الأداء العالي للذاكرة المؤقتة، ولكنها صنعت مشكلة من نوع آخر؛ كيف نستبدل المعلومات في الذاكرة المؤقتة لتقليل انتقال البيانات بينها وبين الذاكرة الأساسية؟ في بعض الخوارزميات يتم الاستبدال بصورة عشوائية أو يتم استبدال البيانات الأقدم في الذاكرة، وتوجد طريقة أخرى تتعمد استبدال البيانات الأقل استخدامًا في الذاكرة، تشبه هذه الطريقة عمل الذاكرة في الإنسان، حيث تزداد أهمية المعلومات بكثرة الاستخدام، بينما يتم التخلص باستمرار من المعلومات غير المطلوبة.

يتخيل أغلب الناس أن الحواسيب الآلية هي آلات تؤدي بعض المهام عن طريق إجراء حسابات لا نهائية كما يوحي الاسم، ولكن علماء الحاسب سيخبرونك بقصة مختلفة كثيرًا. 

فعلى سبيل المثال تتصف البرامج الحاسوبية بالكفاءة عندما تقوم بأقل عدد ممكن من العمليات الحسابية، وعند تصميم الخوارزميات تتم الاستعانة بعلوم الرياضيات والإحصاء لتصميم نماذج يمكنها حل المشكلات والاستفادة المثلى من الموارد المحدودة للحاسب، التي تتمثل في الوقت المستغرق في العمليات الحسابية، والمساحة المتاحة لتخزين البيانات المطلوبة.

وبإلقاء نظرة سريعة على أغلب المشكلات التي تواجه الأفراد في المجتمع، يمكننا تصنيفها إلى نوعين: الأول يختص بعلاقة الإنسان بنفسه وعناصر الطبيعة من حوله، والآخر ينشأ من ديناميكية العلاقة بين الإنسان والمجتمع، وتتشارك هذه المشكلات في أنها غالبًا ما تظهر نتيجة لطبيعة الوقت والمكان المحدودة، وبهذا يتبين أن الإنسان والحاسب عليهما مواجهة المعوقات والقيود نفسها التي تجعل اتخاذ القرارات السليمة أمورًا في غاية الصعوبة والتعقيد، وبخاصة عندما لا يتوافر القدر الكافي من المعطيات وتصبح الغاية هي محاولة الاقتراب من الحل الصحيح قدر الإمكان.

برايان كريستيان: هو كاتب وشاعر وباحث في علوم الحاسب، حصل برايان على البكالوريوس في مجالات الحوسبة والفلسفة من جامعة “براون”، وهو مؤلف الكتب: “The Most Human Human”، و”The Alignment Problem” التي تبحث في العلاقات بين الإنسان والآلة.

توم جريفيث: هو بروفيسور ورئيس معهد علوم المخ والإدراك في بيركلي، عمل مدرسًا مساعدًا بقسم علم النفس والعلوم المعرفية بجامعة “براون”. حصل “جريفيث” على الماجستير والدكتوراه من جامعة ستانفورد، ويدور عمله حول استخدام أساليب تعلم الآلة في دراسة المهارات الذهنية لدى الإنسان مثل التعلم والذاكرة وغيرها.

معلومات عن المترجم:
د. إيهاب عبد الرحيم علي: طبيب وكاتب ومترجم علمي مصري حاصل على بكالوريوس الطب والجراحة من جامعة أسيوط، عمل طبيبًا في وزارة الصحة المصرية ورئيس قسم التأليف والترجمة في مركز تعريب العلوم الصحية بالكويت.