فرآیندی است که به ذخیره، سازماندهی، دسترسی و تجزیهوتحلیل دادهها به منظور استفاده مؤثر و کارآمد از آنها میپردازد.
محاسبه (Calculate) به معنای انجام یک عملیات ریاضی یا منطقی بر روی دادهها یا مقادیر بهمنظور یافتن نتیجه یا پاسخ است. در دنیای فناوری اطلاعات و علوم کامپیوتر، محاسبه معمولاً به پردازش دادهها از طریق دستورالعملهای خاصی اشاره دارد که توسط سیستمها یا ماشینها انجام میشود. این عملیات میتواند شامل جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، یا انجام محاسبات پیچیدهتری مانند الگوریتمهای جستجو، تجزیه و تحلیل دادهها، و شبیهسازیهای علمی باشد. در واقع، هر زمان که دادهای پردازش یا تبدیل به اطلاعات مفید شود، میتوان آن را یک فرآیند محاسباتی در نظر گرفت.
در سیستمهای کامپیوتری، محاسبهها معمولاً توسط پردازندهها (CPU) انجام میشود. این واحدها مسئول اجرای دستورالعملها و انجام عملیات محاسباتی مختلف هستند. بهعنوان مثال، زمانی که شما در یک نرمافزار یا وبسایت مقدار مالیات را محاسبه میکنید، یا زمانی که یک الگوریتم پیچیده یادگیری ماشین به دادههای ورودی پاسخ میدهد، در پسزمینه این محاسبات توسط پردازندهها انجام میشود. پردازشهای محاسباتی میتوانند بهطور همزمان در چندین پردازنده یا حتی چندین سرور در سیستمهای بزرگتر انجام شوند تا کارایی بالا و نتایج دقیقتری حاصل شود.
در برنامهنویسی، محاسبهها معمولاً توسط توابع (Functions) انجام میشوند که ورودیهایی را دریافت کرده و بر اساس یک فرمول یا الگوریتم، خروجی را محاسبه میکنند. بهطور مثال، در زبانهای برنامهنویسی مانند Python یا C++، برنامهنویسان میتوانند توابعی را طراحی کنند که مقادیر عددی را گرفته و نتایج محاسباتی مختلفی مانند میانگین، مجموع یا تفاوت را محاسبه کنند. این توابع نهتنها در محاسبات ریاضی بلکه در پیادهسازی الگوریتمهای پیچیده مانند مرتبسازی دادهها، جستجو، و تحلیلهای آماری نیز بهکار میروند.
محاسبهها در یادگیری ماشین (Machine Learning) نیز از اهمیت بالایی برخوردارند. در این زمینه، محاسبات بهطور خاص برای پردازش دادههای ورودی و بهروزرسانی مدلها استفاده میشود. بهعنوان مثال، در فرآیند آموزش یک مدل، مقادیر ورودی و پیشبینیهای مدل با مقادیر واقعی مقایسه شده و این مقایسات برای بهروزرسانی مدل و بهبود دقت آن بهکار میروند. به این ترتیب، محاسبات در یادگیری ماشین به فرآیند بهینهسازی مدلها و الگوریتمها کمک میکند.
محاسبات میتوانند در تحلیل دادهها (Data Analysis) نیز استفاده شوند. در این فرآیند، دادههای خام جمعآوریشده بهطور محاسباتی تجزیه و تحلیل میشوند تا الگوها و روندهای خاصی شناسایی شوند. این تحلیلها میتوانند در کسبوکارها برای پیشبینی روندهای اقتصادی، در پزشکی برای تشخیص بیماریها و در مهندسی برای طراحی و بهینهسازی سیستمها بهکار روند. محاسبههای پیچیده در تحلیل دادهها میتوانند شامل الگوریتمهای پیشرفته مانند تجزیه و تحلیل رگرسیون، تحلیل خوشهای، و تحلیلهای آماری باشند.
برای یادگیری بیشتر در مورد محاسبهها و نحوه استفاده از آنها در پروژههای مختلف، میتوانید از سایت saeidsafaei.ir استفاده کنید. اسلایدهای آموزشی محمد سعید صفایی بهطور جامع این مفاهیم را توضیح دادهاند و میتوانند به شما کمک کنند تا نحوه انجام محاسبات مختلف در برنامهنویسی و تحلیل دادهها را یاد بگیرید.
فرآیندی است که به ذخیره، سازماندهی، دسترسی و تجزیهوتحلیل دادهها به منظور استفاده مؤثر و کارآمد از آنها میپردازد.
تبدیل عدد از مبنای هشت به مبنای ده که شامل محاسبه وزن هر رقم و جمع آنها است.
لیست پیوندی دوطرفه یک نوع خاص از لیست پیوندی است که هر عنصر در آن به دو عنصر قبلی و بعدی خود اشاره دارد.
نتایج فرآیندهای انجامشده در سیستم که به طور معمول به کاربر یا سیستم دیگری ارسال میشوند. خروجیها میتوانند دادهها، گزارشها یا سیگنالهای مختلف باشند.
عملگرهای سطح بیت برای انجام عملیاتهای منطقی روی بیتهای دادهها استفاده میشوند. این عملگرها شامل AND، OR و XOR هستند.
آرایه دو بعدی یک ساختار دادهای است که در آن هر عنصر خود یک آرایه است. این نوع آرایهها برای ذخیره دادههای پیچیدهتر مانند ماتریسها به کار میروند.
آرایه پویا آرایهای است که میتوان اندازه آن را در زمان اجرا تغییر داد. این نوع آرایهها به حافظه به صورت داینامیک تخصیص میدهند.
سیستم عددی مبنای 8 است که از ارقام 0 تا 7 برای نمایش اعداد استفاده میشود.
تابع بازگشتی تابعی است که خود را در درون بدنه خود فراخوانی میکند. این نوع توابع معمولاً برای مسائل بازگشتی مانند محاسبه فاکتوریل یا دنباله فیبوناچی استفاده میشود.
حافظه داینامیک حافظهای است که در زمان اجرای برنامه تخصیص مییابد و میتوان آن را تغییر اندازه داد یا آزاد کرد.
شاخص یا موقعیتی است که برای اشاره به جایگاه هر رقم در سیستم عددی استفاده میشود.
عنصر یک آرایه به یک مقدار خاص اشاره دارد که در یک خانه از آرایه ذخیره شده است. به عنوان مثال، عنصر[2] در آرایه، سومین مقدار از آن آرایه خواهد بود.
پایان به آخرین مرحله در الگوریتم گفته میشود که پس از آن هیچ پردازش یا محاسبات بیشتری انجام نمیشود.
برد اصلی کامپیوتر که اجزای مختلف کامپیوتر را به هم متصل میکند و ارتباط میان قطعات مختلف را مدیریت میکند.
الگوریتم مرتبسازی درج دادهها را یکییکی در موقعیت مناسب خود در یک بخش مرتبشده از آرایه قرار میدهد.
الگوریتم مرتبسازی سریع یک الگوریتم تقسیم و غلبه است که برای مرتب کردن دادهها بسیار سریع عمل میکند.
زبانهای برنامهنویسی سطح پایین به زبانهایی اطلاق میشوند که به کد ماشین نزدیکترند و معمولاً برای تعامل مستقیم با سختافزار استفاده میشوند.
سیستم عددی دودویی است که تنها از دو رقم 0 و 1 برای نمایش اطلاعات استفاده میکند.
عملگرهای ریاضی برای انجام عملیاتهایی مانند جمع، تفریق، ضرب و تقسیم روی دادهها استفاده میشوند.
توانایی یک سیستم در پاسخدهی به تغییرات مقیاس در بار کاری و افزایش ظرفیت به طور مؤثر.
نمادهای شروع و پایان در فلوچارت به صورت بیضی نمایش داده میشوند و برای تعیین ابتدا و انتهای یک فرآیند یا الگوریتم استفاده میشوند.
جدول هش یک ساختار دادهای است که برای ذخیره دادهها بر اساس کلیدها و انجام عملیات جستجو سریع طراحی شده است.
دستور شرطی به دستوری اطلاق میشود که تصمیمگیریهایی را بر اساس شرایط خاص انجام میدهد، به طور معمول با استفاده از دستورات if, else و switch.
حافظههای دینامیک (DRAM) که نیاز به رفرش مداوم دارند، برای حافظههای اصلی به کار میروند. این نوع حافظهها ظرفیت بیشتری نسبت به SRAM دارند.
عملگر افزایش پس از عملگر ()++ است که ابتدا مقدار متغیر را میخواند و سپس آن را افزایش میدهد.
حافظه اولیه، که معمولاً شامل RAM و حافظه کش است، برای ذخیرهسازی دادههای در حال پردازش استفاده میشود.
تخصیص حافظه به معنای تخصیص فضای حافظه برای ذخیره دادهها یا اشیاء است. در C++ میتوان از توابع خاصی مانند new برای تخصیص حافظه استفاده کرد.
جستجو به معنای پیدا کردن دادهها در یک ساختار دادهای خاص مانند آرایهها یا لیستها است.
الگوریتم مجموعهای از دستورالعملها برای حل یک مشکل خاص یا انجام یک وظیفه است که به طور گامبهگام انجام میشود.
چندریختی به این معنا است که یک متد یا تابع میتواند به گونههای مختلفی رفتار کند و بسته به نوع داده ورودی خود، رفتارهای مختلفی از خود نشان دهد.
شرط به معنای مقایسهای است که باید در حلقهها یا دستورات شرطی بررسی شود. شرط اگر درست باشد، عمل خاصی اجرا خواهد شد.
کلاس در برنامهنویسی شیگرا قالبی است که برای ایجاد اشیاء استفاده میشود. هر کلاس میتواند ویژگیها و متدهایی را تعریف کند.
اضافهبارگذاری تابع به معنای تعریف چندین تابع با نام یکسان اما با پارامترهای مختلف است. این ویژگی به توابع این امکان را میدهد که با انواع مختلف ورودی کار کنند.
حلقه به ساختاری گفته میشود که در آن یک یا چند دستور به طور مکرر و بر اساس یک شرط اجرا میشود. این ساختار برای انجام کارهای تکراری در برنامهنویسی استفاده میشود.
آزادسازی حافظه به فرآیند آزاد کردن حافظه اختصاصیافته به برنامه یا دادهها پس از پایان استفاده از آنها اطلاق میشود.