الفرق بين heuristic, algorithmic solutions

algorithmic solutions : تهدف الى إيجاد الحل الأمثل أو الصحيح للمشكلة التي تواجههنا من خلال كتابة خطوات منطقية ومحددة  وكما ان الحلول هذه تعتبر دقيقة ومضمونة بينما

heuristic solutions : هي طريقة للتوجيه او لوضع قواعد عامة تستخدم لحل هذه المشكلة ولا تهدف الى اتباع خطوات دقيقة كالالفوريثم وتهدف الى الوصول الى حل مقبول للمشكلة بسرعة وتكلفة اقل وقد تعطي نتائج اقل دقة من الالغوريثم ولكنها اكثر فعالية في في المشاكل الكبيرة والمعقدة التي قد تكون صعبة الحل بالطرق التقليدية 

باختصار، الحلول الألكوريتمية تركز على الدقة وتوفير الحل الأمثل، بينما الحلول الهيورستيكية تركز على السرعة والكفاءة في الوصول إلى حل مقبول أو جيد دون الحاجة إلى اتباع خطوات دقيقة.

بالتوفيق لك

بتاريخ 2 دقائق مضت قال Najah Alsaker:

algorithmic solutions : تهدف الى إيجاد الحل الأمثل أو الصحيح للمشكلة التي تواجههنا من خلال كتابة خطوات منطقية ومحددة  وكما ان الحلول هذه تعتبر دقيقة ومضمونة بينما

heuristic solutions : هي طريقة للتوجيه او لوضع قواعد عامة تستخدم لحل هذه المشكلة ولا تهدف الى اتباع خطوات دقيقة كالالفوريثم وتهدف الى الوصول الى حل مقبول للمشكلة بسرعة وتكلفة اقل وقد تعطي نتائج اقل دقة من الالغوريثم ولكنها اكثر فعالية في في المشاكل الكبيرة والمعقدة التي قد تكون صعبة الحل بالطرق التقليدية 

باختصار، الحلول الألكوريتمية تركز على الدقة وتوفير الحل الأمثل، بينما الحلول الهيورستيكية تركز على السرعة والكفاءة في الوصول إلى حل مقبول أو جيد دون الحاجة إلى اتباع خطوات دقيقة.

بالتوفيق لك

ممكن مثال على كل طريقة من الواقع للتوضيح

بالتأكيد سأعطيك مثالين سيوضحان لماذا عليه استخدام الخوارزمية في اماكن و الهيورستيك في اماكن اخرى 

لنفترض انه  لدينا مجموعة الارقام هذه ونريد ايجاد العدد الاكبر منها  فما هي الطريقة المناسبة للحل ؟؟؟ دعنا نحلها على الطريقتين لنجد الافضل 

20 , 8 , 6 , 15 , 7 , 8 , 3 

• algorithmic solutions  :  بهذه الطريقة نبدأ ب العنصر الأول ونقارن كل عنصر بالعنصر الذي يليه للعثور على العدد الأكبر وسيظهر الناتج 20 وهذه هي الطريقة الصحيحة لحل هذه المشكلة 
• heuristic solutions : هنا ستقوم بافتراض ان العدد الاوسط ممكن ان يكون الاكبر لانه غالبا ما يكون كذلك  وبالتالي قد تعطينا نتيجة خاطئة والتي هي 15 مثلا  لذلك لا يمكننا استخدامها بهذا النوع من المشاكل ,  صحيح انه لم تأخذ وقت وخطوات كثيرة ولكنها في النهاية اعطتنا نتيجة خاطئة 

لذلك يمكننا استخدامها في المثال التالي مثلا :

لنفترض انه لديك 3 خيارات للوصول الى المدرسة والتي هي 

الدراجة -  السيارة - سيرا على الاقدام 

ماهي الطريقة الاسرع للوصول الى المدرسة 

• algorithmic solutions  : سيقوم بحساب سرعة كل وسيلة ويستخدم قوانين الفيزياء لحساب نتيجة اسرع طريقة 
• heuristic solutions :  سيعطيك نتيجة سريعة والتي هي السيارة لان السيارة هي الاسرع عادة 

وبالتالي اصبح الفرق واضح وبسيط بحيث ان الخوارزمية تستخدم للخطوات الدقيقة كالعمليات الرياضية  بينما الهيورستيكية تستخدم التفكير المنطقي والتي يكثر استعمالها في تطوير نماذج الذكاء الصناعي 

وبالتوفيق لك ..

التجريبية(heuristic) هي عبارة عن قواعد تضاف الى الخوارزميات العادية لتضيف بعض التوجيه للحل وتكون الخوارزمية اكثر ذكاء 
مثال 1: مسألة الوزراء الثمانية:

 تتمثل في وضع ثماني وزراء على رقعة شطرنج ثُمانيَّة 8 × 8، بحيثُ لا يهدد وزيران بعضيهما، وبذلك يكون الحل ألا يتشارك وزيران في نفس الصف، أو العمود أو القطر الواحد 

الحل المعتاد : backtrack algorithm   وهي خوارزمية غبية تقوم بتجريب كل الحالات حتى الوصول للحل .
الحل باستخدام التجريبية (heuristic) :بحيث نضيف شرط ان يدخل للحالات صاحبة اقل رقم للتجريبية حيث يمكن  ونضع كل وزير على الرقعة بحيث يكون عدد المربعات التي يهددها أقل ما يمكن .

تمثل رياضيا بان نعطي عقوبة بمقدار 1 على كل مربع يهدده الوزير

وتصبح نضع الوزير في المكان الذي يحقق اقل عقوبة الناتجة عن التجريبية.

مثال 2: 8-puzzel
ترتيب الارقام في الرقة بالشكل الصحيح بحيث يسمح لك الانتقال في كل مرة تحريك رقم حتى الوصول للهدف

اذا اعطت هذه المسالة الى الحاسوب لن يكون قادر على رؤية منهجية افضل للوصول للحل كما يراها الانسان الحقيقي فهو يقوم بتجريب جميع التحركات حتى يصل للحل ولمساعدته تم اقتراح مفهوم ال(heuristic) التي تعطيه توجيه للوصول للحل بشكل اسرع 
 

الحل التجريبي (heuristic) لهذه اللعبة : يوجد تجريبيتان , واحدة أفضل من الأخرى :

•  عدد القطع التي لا تزال في غير مكانها مقارنة بالهدف. (ما عدا الفراغ).

ولحساب التكلفة نضيف واحد عند كل حركة وذلك لحل مشكلة تساوي رقعتين اي تم الوصول للرقعتين بطريقتين مختلفتين واحدة بعدد انتقالات اقل او اكثر  من الاخرى.

في حالة البداية يمكن تحريك اما 7 او 6 لو 5 ونحسب تكلفة كل حالة حسب الاستراتيجية التي وضعناها وناخذ الاقل  تكلفة 

 نكرر العمليات حتى نصل الى الحالة الهدف 
 

ويوجد خوارزميات بجث شهيرة  كخورازية البحث بالعرض (BFS)  التي تقوم بتمثيل الحل على شكل شجرة وتنتقل من مستوى الى اخر 

حيث تقوم بتجريب جميع الحالات للوصول للحل المطلوب لذلك تعتبر من الخوارزميات الغبية ايضا حيث عدلت على هذه الخورمية واضيف لها (Heuristic) خاص بالمسالة ليصبح اسمها خوارمية (A*) لتقوم بالدخول بالطريق صاحب اقل تكلفة بدل تجربة كل الطرق.