الحساب المسبق

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
جزء من جدول رياضي محسوب مسبقًا للوغاريتمات العشرية يعود إلى القرن العشرين .

في الخوارزميات ، تُعرف المعالجة المسبقة بأنها إجراء عملية حسابية أولية قبل وقت التشغيل لإنشاء جدول بحث تستخدمه الخوارزمية لتجنب تكرار العمليات الحسابية في كل مرة تُنفذ فيها. تُستخدم المعالجة المسبقة غالبًا في الخوارزميات التي تعتمد على نتائج عمليات حسابية مُكلفة لا تعتمد على مُدخلات الخوارزمية. ومن الأمثلة البسيطة على المعالجة المسبقة استخدام ثوابت رياضية مُضمنة في الكود ، مثل π و e ، بدلًا من حساب تقريباتها بالدقة المطلوبة أثناء وقت التشغيل.

في قواعد البيانات ، يُستخدم مصطلح "التجسيد" للإشارة إلى تخزين نتائج عملية حسابية مسبقة، [ 1 ] [ 2 ] كما هو الحال في العرض المُجسد . [ 3 ] [ 4 ]

ملخص

يمكن أن يؤدي حساب مجموعة من النتائج الوسيطة مسبقًا في بداية تنفيذ الخوارزمية إلى زيادة كفاءتها بشكل ملحوظ. يصبح هذا مفيدًا عندما يكون واحد أو أكثر من المدخلات محصورًا في نطاق صغير بما يكفي لتخزين النتائج في كتلة ذاكرة ذات حجم معقول. ولأن الوصول إلى الذاكرة ثابت تقريبًا من حيث التعقيد الزمني (باستثناء تأخيرات التخزين المؤقت )، يمكن تحسين أي خوارزمية تحتوي على مكون ذي كفاءة أقل من ثابتة ضمن نطاق إدخال صغير عن طريق حساب القيم مسبقًا. في بعض الحالات، يمكن الحصول على خوارزميات تقريب فعالة عن طريق حساب مجموعة فرعية منفصلة من القيم واستيفاء قيم الإدخال الوسيطة، لأن الاستيفاء عملية خطية أيضًا.

تاريخ

قبل ظهور الحواسيب، كان الناس يستخدمون جداول بحث مطبوعة للقيم لتسريع العمليات الحسابية اليدوية للدوال المعقدة، مثل جداول الدوال المثلثية ، وجداول اللوغاريتمات ، وجداول دوال الكثافة الإحصائية . [ 5 ] غالبًا ما يُعلَّم أطفال المدارس حفظ " جداول الضرب " لتجنب حسابات الأعداد الأكثر استخدامًا (حتى 9 × 9 أو 12 × 12). حتى في وقت مبكر من عام 493 ميلادي، كتب فيكتوريوس الأكيتاني جدول ضرب من 98 عمودًا، يُعطي ( بالأرقام الرومانية ) ناتج ضرب كل عدد من 2 إلى 50 مرة، وكانت الصفوف عبارة عن "قائمة أعداد تبدأ من ألف، تنازليًا بالمئات حتى مئة، ثم بالعشرات حتى عشرة، ثم بالآحاد حتى واحد، ثم الكسور حتى 1/144." [ 6 ]

أمثلة

حتى تطبيقات الحاسوب الحديثة للدوال المثلثية الرقمية غالباً ما تستخدم جداول بحث محسوبة مسبقاً إما لتوفير معاملات لخوارزميات الاستيفاء أو لتهيئة خوارزميات التقريب المتتالية .

تتضمن العديد من الهجمات على أنظمة التشفير عمليات حسابية مسبقة.

تتضمن أمثلة الحساب المسبق واسع النطاق كجزء من الخوارزميات الحديثة الفعالة ما يلي:

تستخدم المترجمات الحساب المسبق على نطاق واسع كوسيلة لزيادة سرعة تنفيذ الكود الناتج: ويمكن اعتبار هذا الحساب المسبق بمثابة تقييم جزئي لكود البرنامج نفسه. ومن أمثلة هذا النوع من الحساب المسبق تحليل تدفق البيانات وخطوات تقليل حجم الكود .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جياوي هان؛ ميشلين كامبر (9 يونيو 2011). استخراج البيانات: المفاهيم والتقنيات . إلسيفير. ص  159. ISBN 978-0-12-381480-7.
  2. ↑ سفين غروب (29 أبريل 2011). إدارة البيانات ومعالجة الاستعلامات في قواعد بيانات الويب الدلالي . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 178. ISBN  978-3-642-19357-6.
  3. ^ كارين مورتون. كيري أوزبورن؛ روبين ساندز؛ رياج شمس الدين؛ جاريد ستيل (28 أكتوبر 2013). برو أوراكل SQL . Apress. ص. 48. ردمك  978-1-4302-6220-6.
  4. ↑ ماري-أود أوفور؛ إستيبان زيماني (16 يناير 2012). ذكاء الأعمال: المدرسة الصيفية الأوروبية الأولى، EBISS 2011، باريس، فرنسا، 3-8 يوليو 2011، محاضرات تعليمية . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 43. ISBN  978-3-642-27357-5.
  5. ↑ كامبل-كيلي، مارتن ؛ كرواركن، ماري ؛ فلود، ريموند ؛ وآخرون ، محررو (2003). تاريخ الجداول الرياضية من سومر إلى جداول البيانات . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN  978-0-19-850841-0.
  6. ↑ ماهر، ديفيد. دبليو جيه وجون إف. ماكوفسكي. "أدلة أدبية على الحساب الروماني مع الكسور"، "فقه اللغة الكلاسيكية" (2001) المجلد 96 العدد 4 (2001) الصفحات 376-399. (انظر الصفحة 383.)