Les 01 - Algoritmes - Wat zijn dat? En waarom gebruiken we ze?

• ALGO
• MBO
• Studiejaar 1

Python intro

Programming basics-II

Les 3 / Week 7a

Algoritmiek

ALGO

Lesweek 1

Les 1: Algoritmes - Wat zijn dat? 

En waarom gebruiken we ze?

Aan het einde van deze les kun je:

• uitleggen wat algoritmes zijn
• uitleggen waarom algoritmes ingezet worden
• een aantal veelgebruikte algoritmes benoemen

Wat is ALGO?

ALGO is het vak Algoritmiek. Hier leer je hoe je algoritmes inzet, complexe (code) problemen ontleed en hoe je deze problemen oplost.

ALGO is ter ondersteuning van WEB en NATIVE.

Wat is ALGO?

Wist je dat je bij WEB en NATIVE 

al wat algoritmes hebt gemaakt/gebruikt?

Maar niet alleen op school, ook in het dagelijks leven gebruik of zie je ze al veel.

Maar... Wat is een algoritme eigenlijk?

Een algoritme is een soort logisch stappenplan.
Zo'n stappenplan bestaat uit een set regels. Deze regels worden in vaste volgorde uitgevoerd. Door deze vaste volgorde komen we tot een oplossing en zo dus bij het gewenste resultaat.

Volg je deze regels niet goed, dan ontstaan er fouten.
Zowel logische fouten als syntax fouten kun je dan tegenkomen.

Maar... Wat is een algoritme eigenlijk?

Algoritmes worden gebruikt als hulpmiddel. 

Dit kan bij eenvoudige situaties, maar ook bij complexe problemen.

Algoritmes worden niet alleen digitaal toegepast.

Voorbeelden van algoritmes

• Een recept
• een instructie voor een spel 
• een routebeschrijving 
• klok kijken

Geef voorbeelden van algoritmes die studenten in het dagelijks leven gebruiken.

Hoe gebruik je een algoritme?

Je gebruikt een algoritme dus als je een probleem hebt. 

Een stappenplan helpt hierbij om het probleem op te lossen.

Een voorbeeld hierbij is het oplossen van een Rubiks Kubus. Er zijn verschillende algoritmes om deze kubus op te lossen, waardoor het sneller gaat dan dat je het zelf gaat proberen.

Want wat gebeurd er als je 

het zelf gaat proberen?

Waar zien we algoritmes nog meer?

Omdat een algoritme eigenlijk een stappenplan is dat een probleem oplost zien we dit in heel veel beroepen en dagelijkse activiteiten terug.

Denk bijvoorbeeld aan een postbode die brieven sorteert.
Waarom doet een postbode dat?

Waar zien we algoritmes nog meer?

De postbode sorteert de brieven vooraf, 

zodat er zo efficiënt mogelijk gewerkt kan worden.

Maar ook in Apps zien we algoritmes terug.
Denk bijvoorbeeld aan de app Shazam.

Voorbeeld: Shazam

De app Shazam herkent welk liedje er wordt afgespeeld. 

Het probleem is dat jij niet weet welk liedje er wordt afgespeeld.
Maar... Shazam in eerste instantie ook niet.

Shazam kan jouw probleem oplossen door alle liedjes die lijken op het liedje dat jij afspeelt te vergelijken en het liedje dat er het meest op lijkt aan jou te laten zien.

Stappenplan Shazam

• Stap 1: de microfoon wordt geactiveerd
  
• Stap 2: het muziekfragment wordt opgenomen
  
• Stap 3: de data (informatie) wordt verwerkt
  
• Stap 4: de data wordt vergeleken met een database
  
• Stap 5: de data wordt aan elkaar gekoppeld
  
• Stap 6: het gevonden nummer wordt getoond
  

Nog een voorbeeld: TikTok

Bij TikTok is er ook sprake van een algoritme. Dit werkt alleen iets anders.

• Stap 1: je vindt een filmpje dat je leuk vindt
  en je kijkt er langer naar of je geeft het een like.
• Stap 2: het algoritme van TikTok ziet dat jij dit leuk vindt
  en gaat op zoek naar filmpjes die hierop lijken.
• Stap 3: je krijgt nog meer filmpjes te zien die je leuk vindt, daarom blijf je nog langer op TikTok zitten. Dit is ook het doel van TikTok: hoe langer jij op de app zit, hoe meer geld ze verdienen.

Waarom de juiste stappen belangrijk zijn

Wat is duidelijker?

Doe een paar stappen vooruit

Loop daarna de andere kant op

Doe 4 stappen vooruit.
Loop daarna 3 stappen naar links

of

Algoritme voor het betreden van het lokaal

Elke dag komen we tijdens de lessen verschillende lokalen binnen. Wellicht onbewust volgen we hier al een stappenplan.

Wat is een algoritmische oplossing om het lokaal zo efficiënt mogelijk te betreden, zodat we snel met de les kunnen beginnen?

Dus een stappenplan

Algoritmes in de computerwetenschappen

In de computerwetenschappen worden algoritmes gebruikt om problemen op te lossen en taken uit te voeren in software en applicaties.

We zagen net een routebeschrijving als algoritme. Iemand vraagt je de weg en jij zegt dan bijvoorbeeld: "Bij de 4e stoplichten naar links."

Algoritmes in de computerwetenschappen

Diezelfde route berekend de computer razendsnel. 

Denk aan Google Maps. Naast dat hij de snelste en meest efficiënte route berekend, houdt het algoritme ook rekening met bijvoorbeeld een weg die afgesloten is. 

Of doordat er een file staat dat je beter om kunt rijden en zo nog steeds sneller op je bestemming aankomt.

Opdracht: Algoritmes onderzoeken

Het lokaal betreden was een niet-digitaal algoritme. 

Maar wij zijn software developers. We willen dus algoritmes gebruiken om onze code-problemen op te lossen!

Die gaan we niet zelf verzinnen, dat hebben andere slimme mensen al eens voor ons gedaan.

Opdracht: Algoritmes onderzoeken

Opdracht: Algoritmes onderzoeken

Je hebt zojuist verschillende sorteer-algoritmes gezien. 
Kies 4 van deze algoritmes uit en ga een klein onderzoekje doen. Waar kun je een bepaald algoritme voor gebruiken?

Alle bronnen mag je gebruiken. 

De video van de vorige slide vind je ook op ItsLearning.

Opdracht: Algoritmes onderzoeken

Kies 4 van deze algoritmes uit en ga een klein onderzoekje doen. 

Waar kun je een bepaald algoritme voor gebruiken?

Alle bronnen mag je gebruiken. Google, Wikipedia etc.

De video van de vorige slide vind je ook op ItsLearning. Hierin kun je de namen van de verschillende sorteer-algoritmes vinden.

Lever een kort verslag in van ongeveer 400 woorden met jouw bevindingen.
ItsLearning -> Blok B -> ALGO-B -> Opdrachten

Einde Les 1: Algoritmes - Wat zijn dat? 

En waarom gebruiken we ze?

Je kunt nu:

• uitleggen wat algoritmes zijn
• uitleggen waarom algoritmes ingezet worden
• een aantal veelgebruikte algoritmes benoemen