Ωδή στους αλγορίθμους

Οι πιστοί αναγνώστες του ΒΗΜΑScience θα έχετε σίγουρα προσέξει πόσο ευρεία είναι η χρήση αλγορίθμων για την επίλυση επιστημονικών προβλημάτων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η σημερινή μας έκδοση: με τη βοήθεια ενός ειδικά γραμμένου για την περίπτωση αλγορίθμου γίνεται η επιλογή των τουριστών που εξετάζονται για Covid-19 στα σύνορά μας. Ομοίως, χάρη σε έναν αλγόριθμο γάλλοι αστρονόμοι μπόρεσαν να «δουν» το Τείχος του Νότιου Πόλου και να ανακαλύψουν εκεί έναν ολόκληρο κόσμο από άστρα.

Τα δύο παραπάνω παραδείγματα είναι σταγόνες στον ωκεανό. Στην πραγματικότητα δεν υπάρχει σήμερα επιστημονικός κλάδος ο οποίος να μη χρωστά την ανάπτυξή του στα μαθηματικά. Με τη βοήθεια αλγορίθμων συμπληρώνουν οι αρχαιολόγοι ψηφιακά τα σπασμένα ή/και χαμένα τμήματα αρχαίων ευρημάτων. Με τη βοήθεια αλγορίθμων οι παλαιοντολόγοι δίνουν σάρκα και οστά στα σκελετικά ευρήματα, είτε πρόκειται για δεινοσαύρους είτε για τον άνθρωπο του Νεάντερταλ. Με τη βοήθεια αλγορίθμων γίνεται η τρισδιάστατη αναπαράσταση χαρακτηριστικών μορίων του SARS-CoV-2 (αλλά και άλλων μικροοργανισμών) προκειμένου να γίνει η αρχική επιλογή των καταλληλότερων μορίων τα οποία θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως φάρμακα.

Αλλά και η καθημερινότητά μας είναι γεμάτη από αλγορίθμους. Αλγόριθμο εξεύρεσης θέσης και διαδρομής χρησιμοποιεί το GPS του κινητού τηλεφώνου μας και χάρη σε αλγορίθμους που επιτρέπουν τη συμπύκνωση, και ως εκ τούτου ταχεία μεταφορά, δεδομένων μπορεί η εικόνα από το γήπεδο να μεταφέρεται στα σπίτια εκατομμυρίων φιλάθλων σε πραγματικό χρόνο.

Τι είναι όμως ένας αλγόριθμος; Ενας απλός ορισμός θέλει τον αλγόριθμο να είναι μια σειρά από καλά καθορισμένα βήματα τα οποία σχεδιάζονται έτσι ώστε να καταλήγουν στην επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου. Δεν πρόκειται για εφεύρεση του σύγχρονου εγκεφάλου: ο πρώτος αλγόριθμος, μια σειρά καλά καθορισμένων βημάτων τα οποία καταλήγουν στην ανεύρεση του μέγιστου κοινού διαιρέτη δύο φυσικών ακεραίων, περιγράφεται στα Στοιχεία του Ευκλείδη.

Ιστορικά, από τους Βαβυλωνίους και τους αρχαίους Ελληνες μέχρι σήμερα, δεν έχει υπάρξει περίοδος πολιτισμικής ανάπτυξης η οποία δεν έχει συνδυαστεί με παράλληλη ανάπτυξη των μαθηματικών. Και οι αλγόριθμοι αποτελούν σήμερα, την εποχή παραγωγής μεγάλων δεδομένων, το καλύτερο εργαλείο για να «βγάλουμε νόημα» από τα δεδομένα, για να λάβουμε αποφάσεις όταν οι πολλές μεταβλητές συσκοτίζουν τη μεγάλη εικόνα. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μέλλον μας είναι αλγοριθμοεξαρτώμενο. Πράγμα που σημαίνει ότι τα παιδιά θα πρέπει να εξοικειωθούν με τους αλγορίθμους. Αμεσα!