超能力トレーニング・天才補完計画7 アルゴリズムの変貌

天才補完計画7 アルゴリズムの変貌
このアプリは、シリーズ1～10まで続くクイズアプリです。
ストーリーは、セカンドインパクトが起こる前に、未来に必要な天才を探し出し、補完すること。
必要とされるアルゴリズムに関してのクイズアプリです。

アルゴリズムとは、
問題を解決するための方法や手順のこと。問題解決の手続きを一般化するもので、プログラミングを作成する基礎となる。アルゴリズムは1つの問題に対し、複数ある場合が多い。たとえば、文字をアルファベット順に並べ替えるには、複数のアルゴリズムが考えられる。アルゴリズム次第で、プログラムのサイズや汎用性などが変わってくるため、効率的と思われるものをプログラムに採用する。アルゴリズムは流れ図（フローチャート）を用いて図式化される。
アルゴリズムについての様々な雑学や歴史、取り組んでいる内容や数学者に関するクイズです。
このアプリから、アルゴリズムについて楽しく学ぶことができます。
では、身近な事でアルゴリズムの具体例を出しましょう。
（かなり単純化したアルゴリズムですし、本来の記述法は無視しています）

【テーブル上のコップを持ち上げる】
　コップの場所を認識する
　　　　↓
　腕を動かす
　　　　↓
　腕はコップの近くまで到達したか？
　　　　↓（Yes）　　　　　　　↓（No）
　腕の動きを止める　　　「腕を動かす」へ戻る
　　　　↓
　手のひらを広げる
　　　　↓
　手のひらでつかめるように腕の位置を調整する
　　　　↓
　コップをつかむ為、手のひらをすぼめる
　　　　↓
　指先までコップに触れたか？
　　　　↓（Yes)　　　　　　　↓（No)
　つかむ力を加減する　　「手のひらをすぼめる」へ戻る
　　　　↓
　腕を移動させる
　　　　↓
　コップが傾いていないか？
　　　　↓　　　　　↓（No)　　　　　　　　　　
　　　　↓（Yes)　　コップの傾きを調整
　　　　↓　　　　　↓
　腕は目的の場所まで動いたか？
　　　　↓（Yes)　　　　　　↓（No)
　処理終了　　　　　　　「腕を移動させる」へ戻る

人間が無意識にしている動作も、機械に正しくやらせようと思うと、
このような（本当はもっと細かな）手順を機械に教えなければなりません。 アルゴリズムに誤りがあったり、穴があったりすると結果が間違ったものになってしまうのです。
上の例で言えばコップの場所を認識しなければ腕を動かしたときにコップを倒してしまうかもしれないし、指先までコップに触れたかチェックしないとコップを握りつぶしてしまうかもしれないし、コップが傾いていないかチェックしなければ水がこぼれてしまうかも知れないのです。
注意しなければならないのは、結果に問題が出ないようにあらゆる可能性を考慮したアルゴリズムを作ることでしょう。例えば割り算のアルゴリズムなら割る数が0にならないようにチェックするとか。

さらに
たとえば、1から100まで足し算することを考えてみよう。
1に2を足したら3、3に3を足して6、6に4を足して……と99回の足し算を手作業でがんばる人もいるかもしれない。実際、昔の人はそうやって足し算していた。しかし、この問題は、等差数列の和の公式を使えば(1+100)*100/2 = 5050と四則演算をたった3回するだけで答えが出る。

つまり、アルゴリズムが優秀であれば、計算量を減らすことができるのだ。

ただし、手順が異なるだけであり、同じ問題を解決するのであるから、アルゴリズムの優劣によらず答えは一致している必要がある。

答えが同じなのに計算量を減らすのが何の役に立つって？ と思われるかもしれないが、これは非常に重要な問題で、第二次大戦以前からずーーーーっと脈々と研究が続けられてきた。なぜなら、計算する量が少なければ少ないほど、コンピュータが短い時間で答えを出せるからだ。
それだけではない。たとえば現在広く使われているRSA暗号は、「コンピュータに解読させようとすると、あまりに時間がかかりすぎる」という理由で安全性が保たれている。 → P≠NP予想

つまり、「どんなRSA暗号でも速く解読するアルゴリズムを手に入れたぜ！」と宣言し、しかもそれが正しいと認められたなら、莫大な富と尊敬を得られる……かもしれない。いやむしろ、真っ先にFBIやらインターポールやらペンタゴンやらMI6やらがやってきて、映画「マーキュリー・ライジング」の登場人物のような運命が待っているのだろうか。とにかく全世界が震撼するのは間違いない。

Transfiguration of genius supplement plan 7 algorithm
This app is a quiz app that continues until the series 1 to 10.
The story is, before the second impact occurs, find the genius necessary to the future, to complement it.
It is a quiz app in terms of algorithms that are needed.

An algorithm is,
That the methods and procedures to solve the problem. But to generalize the procedure of problem solving, the basis for creating the programming. The algorithm for one problem, in many cases there is more than one. For example, to sort the letters in alphabetical order, it is considered multiple algorithms. Depending algorithm, since the size and versatility of the program varies, employing what is believed to efficiently program. Algorithm is graphically with reference to a flowchart (flowchart).
A variety of trivia and history about the algorithm, is a quiz about working on that content and mathematician.
From this app, you can learn happily about the algorithm.
Now, let's put out a specific example of the algorithm in a familiar thing.
 (It is an algorithm that was fairly simplistic and ignore the original description method)

 [Lift the cup on the table]
 Recognize the location of the cup
 ↓
 Move the arm
 ↓
 Or arms has reached close to the cup?
 ↓ (Yes) ↓ (No)
 Stop the movement of the arm back to the "arms move."
 ↓
 Spread the palm of the hand
 ↓
 To adjust the position of the arm to grasp in the palm of the hand
 ↓
 In order to grab a cup, pucker the palm of the hand
 ↓
 Or touched the cup to the fingertips?
 ↓ (Yes) ↓ (No)
 Back to "pucker the palm of the hand" to increase or decrease the power grab
 ↓
 To move the arm
 ↓
 Or the cup is not inclined?
 ↓ ↓ (No)
 ↓ (Yes) adjusting the inclination of the cup
 ↓ ↓
 Or arm is moved to the desired location?
 ↓ (Yes) ↓ (No)
 Back to the processing end "to move the arm."

Behavior that human beings are in the unconscious also, and I think I tried the machine to do it correctly,
Such must be taught to the machine the (really more detailed) procedure. Or there is an error in the algorithm, it becomes to those results and or there is a hole was wrong.
It might thus defeat the cup when you move the arm to be aware of the cup of the location in terms of the example above, to perhaps If you do not check touched the cup until the fingertips would shelving a cup, the cup is tilted if you do not check or not you water might become spill.
It is important to note will be made an algorithm that takes into account all the possibilities so as not have problems result. For example, Toka number dividing if the division of the algorithm is to check so as not to 0.

further
For example, consider that the addition from 1 to 100.
1 might be some people that work hard by hand ...... and 99 times of addition by adding the 4 to 6, 6 by adding the 3,3 to 3 After adding 2. In fact, the old man had been addition doing so. However, this problem is, if you use the official of the sum of the arithmetic progression (1 + 100) * 100/2 = 5050 and the answer comes out only three times has passed the four arithmetic operations.

In other words, if the algorithm is excellent, you can reduce the amount of calculation.

However, the procedure is the only difference, because than is to solve the same problem, the answer regardless of the relative merits of the algorithm, it is necessary to match.

Useful me what that answer is reduce the amount of computation to the same? Might think, this is a very important issue, unbroken research has been continued Innovation ｰｰｰｰ not from the Second World War and earlier. This is because, the smaller the amount of calculation, because the computer is put out the answer in a short time.
That is not all. For example, RSA encryption, which is currently widely used, "If you try to decipher the computer, too it takes too much time" has safety is maintained on the grounds that. → P ≠ NP expected

In other words, "what ze got the algorithm to decrypt faster in the RSA encryption!" And declared, yet if it was found to be correct, might be ...... obtained the respect and enormous wealth. Or rather, first and foremost in came the Yara Yara MI6 Pentagon Yara Yara Interpol FBI, I wonder if fate is waiting for, such as the characters in the film, "Mercury Rising". Anyway, no doubt the whole world is shook.