Fundamentos De Algoritmos

CAPITULO IX

SOLUCION DE UN PROBLEMA A TRAVES DE UNA COMPUTADORA

Para resolver un problema a través de una computadora, es necesario seguir ciertos pasos, para encontrar su solución correcta, esto es analizarlo primero para determinar si es o no soluble por medio de la computadora

Una vez que se ha determinado resolver el problema utilizando esta herramienta, es necesario también analizar su conveniencia esto es, su relación de costo-beneficio; una empresa o institución debe considerar de acuerdo con los analistas de sistemas, sí en un momento determinado le resulta un ahorro-en tiempo y dinero el automatizar un proceso, ya que esto varía de acuerdo a las condiciones particulares de cada caso; así, para una empresa de 2000 obreros, es conveniente tener la nómina automatizada, ya que el número de empleados necesarios para elaborarla en forma manual, sería considerable, y en algunos casos no obstante, cortan con el personal, no garantizaría el pago puntual a los obreros en una fecha determinada, hay que considerar además, que los honorarios de los encargados de realizarla, pueden ser mayor que el costo del tiempo de una máquina computadora en efectuarla, no siendo el caso de una pequeña empresa de 15 6 20 obreros, donde la nómina puede ser elaborada por una persona en un par de días.

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Por lo tanto, podemos decir que existen una serie de estudios previos al, proceso de automatización, como son los estudios de viabilidad y factibilidad.

Una vez determinada la conveniencia de automatizar un proceso o problema, se requiere también analizar, dependiendo del equipo con que se cuenta, que tipo de lenguaje es el más indicado para solucionarlo; entendiendo como indicado aquel que utilice el mínimo de recursos y tiempo de la máquina en obtener la solución, ya que los costos están directamente relacionados con ello.

Así, por ejemplo, los procesos de tipo administrativo en general, es más conveniente desarrollarlos utilizando el lenguaje COBOL, ya que este fue diseñado expresamente para este tipo de problemas, siendo eficiente en términos generales dentro de cualquier máquina, resultando por el contrarío poco eficiente en problemas de tipo aritmético, para los cuales puede considerarse a FORTRAN como el lenguaje indicado.

Es importante tomar en cuenta la configuración -recursos físicos- del sistema en el que se pretende trabajar, ya que la situación puede variar para un problema dado sí, se cuenta con una computadora de gran capacidad, pero cuyos recursos van a ser compartidos con otros procesos que deben correr simultáneamente o bien si se trata de una máquina pequeña, pero cuyos recursos pueden adjudicarse en su totalidad a la solucí6n de ese problema en un momento determinado. Es en estos casos en que la organización de los datos a procesar y su forma de almacenamiento interno temporal y permanente, juega un papel muy importante en el desarrollo de un buen sistema automatizado de un proceso particular.

a) Definición del problema.

Para que un proceso pueda ser automatizado, es necesario que se encuentre bien definido. En la definición de un problema deben intervenir todos los aspectos, relacionados con él, como es el caso del flujo de la informací6n previa al proceso que se desea automatizar, el tipo de documentos y el formato que deben tener éstos; la generación de c6dígos y claves para la simplifícací6n o bien reducción del tamaño de la ínformací6n, formas y medios de codificación, perforación, alimentación a la computadota, la presentación de la información ya procesada, la variedad de salidas y su importancia, así como la periodicidad, etc. Y para el sistema automatizado, la existencia de criterios que la máquina debe efectuar sobre la informací6n que se le alimenta pata evitar la presencia de “basura" -información errónea- dentro de los archivos de datos, así como los criterios para la modificación y actualización.

En general se puede decir que un problema mal definido, cuando es posible automatízalo, va a generar resultados erróneos, ya que esto no corresponderán a los esperados para la resolución del problema, o bien, el uso de recursos necesarios para resolverlo no será el óptimo.

En los pasos a seguir para el desarrollo de un problema, existen básicamente dos tipos de elementos con los cuales es posible especificar un problema en forma esquemática y con una notací6n orientada a la computación, estas herramientas son los algoritmos y los diagramas de flujo que se complementan, siendo los algoritmos utilizados, comúnmente, en la solucí6n de problema científicos y los diagramas de flujo en los administrativos; aún cuando siempre es factible hacer el diagrama de flujo de un algoritmo, o bien escribir el algoritmo contenido en un diagrama de flujo.

b) Algoritmos.

La palabra algoritmo data de la edad medía, época en la que los abacistas hacían operaciones con el ábaco y los algoristas con algoritmos. Sin embargo, la raíz de la palabra estaba en duda, unos decían que provenía de Algiros (dolor) y Aríthmos (número) y otros decían que venía de "el rey Algor de Castilla".

Finalmente, los historiadores encontraron que Algoritmo viene del nombre del autor de un famoso libro árabe: Abu Ja'Far Mohammed ibu Muza al-Khowarizmi, literalmente, Padre de Ja'Far Mohammed, hijo de Moisés nativo de Khowarízmi. Khowarizmi es hoy en día una pequeña ciudad de Khiva. Al-Khowrizmi escribió un célebre libro llamado: Reglas de Restauración y Reducción.

La palabra algoritmo ha estado siempre asociada de alguna forma a la palabra aritmética. Se consideraba que bajo esta designación estaban combinadas las nociones de los cuatro tipos de cálculos aritméticos: Suma, Resta, Multiplicación y División.

La frase latina algoritmos infinitesimales fue usada para denotar las formas de hacer cálculo con cantidades infinitamente pequeñas; frecuentemente ha estado asociada al Algoritmo de Euclídes: Un proceso para encontrar el máximo común divisor de dos números.

El concepto de algoritmo es muy importante dentro del área de computación, cuyo significado actual es similar a una receta, proceso, método, técnica, procedimiento o rutina para realizar una actividad, excepto que el Algoritmo tiene una connotación ligeramente diferente. Un Algoritmo es un conjunto de reglas que determinan la secuencia de las operaciones a seguir para resolver un problema específico y que cumple con las siguientes cinco características:

1) Finitud.

Un Algoritmo debe terminar después de ejecutar un número finito de pasos, ya que se puede tener un conjunto finito de paro, aunque su secuencia de ejecución sea finita.

2) Definición.

Cada paso en un algoritmo debe esta definido con precisión, esto es, la acción a seguir no debe ser ambigua, sino rigurosamente especificada. Un Algoritmo descrito en un lenguaje como el inglés o español, en el cual una misma palabra puede significar varias cosas, puede no cumplir con este punto. Es por eso que se han definido los lenguajes de programací6n o lenguaje de computación para especificar algoritmos, ya que en ellos el significado de cada palabra es uno y so1o uno.

3) Entrada.

Un Algoritmo debe ser especificado para operar sobre un conjunto determinado de datos, esto es, un Algoritmo no es aplicable a cualquier conjunto de datos, sino a aquel que cumple con las características especificadas para el problema que se quiere resolver.

4) Salida.

Un Algoritmo puede tener una o más salidas, esto es, resultados que de alguna forma estén relacionados dos con los elementos de entrada. La salida es un conjunto de resultados que se obtienen al aplicar el Algoritmo al conjunto de datos de entrada.

5) Efectividad.

Un Algoritmo debe llevar, a la solución del problema planteado, en otras palabras, se puede decir que todas las operaciones que efectúa el Algoritmo, deben ser lo suficientemente Simples para que en principio, se puedan ejecutar con papel y lápiz un número finito de veces y al final obtener el resultado deseado.

Podemos comparar el concepto de Algoritmo con una receta de cocina. Los pasos a seguir para hacer un pastel son finitos; si su descripción es correcta -no es muy difícil que no lo sea- nos dará como resultado un rico pastel, habiendo utilizado los ingredientes necesarios; sin embargo, una receta

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