Algorithmen

Ein Algorithmus ist ein schrittweises Verfahren zum Lösen eines Problems durch ein spezielles Regelwerk. Im Alltag begegnen wir Algorithmen in Form von Gebrauchsanweisungen oder Rezepten. Die Verfahren sind heute wie die Computer-Hardware eine Technologie, die in den unterschiedlichsten Gebieten eingesetzt werden. Eine einfache Aufgabe ist beispielsweise das alphabetische Sortieren einer Menge von Wörtern. Algorithmen können komplexe Aufgaben bearbeiten, wie das Steuern eines autonomen Roboters, die Analyse von Gensequenzen in der Bioinformatik oder das Untersuchen von kosmischen Strahlungen in der Physik.
Heute stehen Algorithmen im Zentrum vieler modernen digitaler Produkte. Die Begriffe Digitalisierung, Industrie 4.0, Künstliche Intelligenz oder Big Data haben eins gemeinsam: Sie beschreiben das Auswerten von großen Datenmengen durch intelligente Algorithmen. Beispiele sind selbstfahrende Autos, autonome Robotersysteme, medizinische Diagnosesysteme oder das Internet der Dinge. Im Zeitalter der Digitalisierung entscheidet die Qualität der Algorithmen darüber, wie gut ein technisches Produkt oder eine digitale Dienstleistung funktioniert.

Auf einen Blick

Algorithmen

Algorithmen sind geniale Ideen in Form von speziellen Handlungsanweisungen, um ein konkretes Problem zu lösen.

Computerprogramm

Ein Computerprogramm ist die konkrete Umsetzung des Algorithmus in eine Programmiersprache aus einer Reihe von Anweisungen.

Programmiersprache

Eine Programmiersprache ist eine Sprache, die sich aus syntaktischen Anweisungen nach einem vorgegebenen Muster zusammensetzt.

Quellcode

Der Quellcode mit den konkreten Anweisungen wird mit Hilfe eines Texteditors durch die konkrete Implementierung erstellt.

Compiler

Ein Compiler übersetzt die in dieser Sprache geschriebenen Programme in die Maschinensprache des jeweiligen Rechners.

Wofür Algorithmen eingesetzt werden?

Entwurfsmuster für Algorithmen

Der Entwurf von effizienten Algorithmen setzt viel Erfahrung und Wissen über algorithmische Methodiken voraus. Viele algorithmische Verfahren sind nach dem Baukastenprinzip aufgebaut. Hierbei wenden wir spezielle Grundalgorithmen wie Sortieren, Suchen oder Verfahren der Linearen Algebra als Unterroutinen an.. Mit Algorithmenmustern entwickeln wir für bestimmte Problemklassen einen abstrakten Programmrahmen, der für konkrete Probleme auszufüllen ist.

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