الدرس 10 – مرتكزات الذكاء الاصطناعي - الخوارزميات

الدرس العاشر: بنية الخوارزمية — كيف تتشكّل الخوارزمية من الداخل؟

حين تنظر إلى الخوارزمية من الخارج، قد تبدو لك كأنها مجرد سلسلة من الخطوات المرتبة: بداية محددة، ثم انتقال منظّم، ثم نتيجة تصل إليها في النهاية. ويبدو المشهد، عند هذه النظرة الأولى، بسيطًا ومباشرًا، كما لو كنت ترى طريقًا معبّدًا يمتد أمامك دون تعقيد. لكن ما إن تقترب خطوة واحدة حتى يتكشف لك عالم آخر. تشبه الخوارزمية آلةً دقيقة تعمل من الداخل بأنابيب متشابكة وممرات خفية ومستشعرات صغيرة لا يظهر أثرها في السطح، لكنها تحمل الحركة كلها وتجعل الوصول إلى الحل ممكنًا.

وتبدأ رحلتك داخل هذه الآلة عند نقطة التعريف الأولى: السؤال الذي يحدد المشكلة. فهنا لا تكون الخوارزمية قد بدأت التنفيذ بعد؛ بل تكون في مرحلة وضع الإطار. إن تحديد المدخلات ليس خطوة تقنية بل هو تحديد مساحة العمل: العناصر، القيم، النصوص، الشروط… كلها تمثل الوقود الذي ستعمل عليه الخوارزمية. ومن دون هذا الوقود تظل الخوارزمية مثل آلة تدور بلا مادة تُحرّكها، لا تعرف أين تبدأ ولا إلى أين تتجه.

وحين تتقدم داخل الآلة تدخل إلى العمود الفقري الذي تمر فيه الحركة: المسار الرئيس. في هذا المسار تُنفَّذ المقارنات، وتُعالج البيانات، وتُجرى الحسابات، وتتنقّل الخوارزمية بين عنصر وآخر، وتختبر الحالات كما يختبر جهاز دقيق اتساق الإشارات الداخلة إليه. وهنا يظهر منطق الخوارزمية بأوضح صورة؛ فهو الطريق الذي رسمه المصمّم في ذهنه قبل أن يتحول إلى شيفرة. وإذا اضطرب هذا الطريق، ولو قليلًا، انهار الأداء مهما أتقنتَ بقية الأجزاء.

وحين تستمر في التقدم، تصل إلى مفرق الطرق داخل الآلة. هنا تظهر الشروط. يسأل النظام: هل تحقق الشرط؟ فإذا جاء الجواب نعم، انفتح باب يقوده إلى مسار جديد؛ وإذا جاء لا، انفتح باب آخر يقوده إلى اتجاه مختلف. هذه النقاط تشبه إشارات تقاطع من دونها ستبقى السيارة في دائرة مفرغة، ومعها يتحول الطريق إلى شبكة ذكية تستجيب للحالات وتغيّر اتجاهها عند الحاجة. ومن هنا تفهم أن الشروط ليست للزينة بل هي مفاتيح التحكم في بنية الخوارزمية.

وبعد أن تتابع سيرك تصل إلى واحد من أهم أجزائها: الحلقات. تبدو الحلقات لأول وهلة بسيطة، مجرد أمر يجعل الخوارزمية تعيد خطوة ما، لكنها في الحقيقة أشبه بتوربينات داخل الآلة تعمل بلا توقف حتى يتحقق شرط معين. تتيح هذه الحلقات للخوارزمية أن تمرّ على القوائم الطويلة، وأن تتكرر على البيانات المترابطة، وأن تتبع المسارات المعقدة داخل الشبكات. لكنها أيضًا أخطر نقطة في البناء: فالحلقة غير المحكمة قد تجعل الآلة تدور في دوران لا ينتهي، أما الحلقة المضبوطة فتحوّل العمل الشاق إلى حركة سلسة تتقدم نحو الهدف دون إهدار.

وخلال تجوالك داخل هذا البناء تلاحظ أجزاء خفية لا تظهر للمستخدم لكنها ضرورية لسلامة الهيكل. تجد متغيرًا يُعاد تهيئته قبل استخدامه كيلا يحمل بقايا من دورة سابقة، وتجد خطوة تنظيف للمدخلات حتى لا تسبب مشكلة لاحقًا، وتجد قيمة وسيطة تُحفظ لحظة واحدة قبل أن تُدمج في حساب أكبر. هذه الأجزاء تشبه أعمدة داخلية تحمل المبنى من الخلف؛ لا يراها أحد، لكن غيابها يكفي لإضعاف البنية كلها.

وحين تصل إلى لحظة التوقف: النقطة التي تُعلِن انتهاء الخوارزمية. هذه النهاية ليست تفصيلًا ولا خطوة جانبية؛ بل هي ضمانة لسلامة الحركة. فمن دونها تبقى الآلة دائرة بلا غاية، ومن دونها لا تعرف الخوارزمية أنها بلغت الهدف. وقد تكون النهاية تحققًا لشرط، أو استنفادًا لقائمة، أو اكتمالًا لمسار معيّن، لكنها في جميع الأحوال العلامة التي تُطفأ عندها الآلة لتُعلن انتهاء العمل بنجاح.

وعندما تنظر إلى الخوارزمية كمنظومة واحدة، تدرك أن التدفق بين هذه الأجزاء هو الروح التي تحييها. فالسلاسة بين خطواتها، وغياب التكرار غير الضروري، ووضوح طريقها نحو هدفها، وتكامل مكوناتها الصغيرة كلها تجعلها بناءً قابلًا للتنفيذ والفهم والتحسين. ومن دون هذا التدفق تتحول الخوارزمية إلى قطع متناثرة لا يجمعها منطق.

في النهاية تكتشف أن الخوارزمية ليست قائمة من التعليمات بقدر ما هي بناء داخلي متكامل. تبدأ بمدخلات واضحة، تمر عبر مسار مُحكم، تتفرع عند الشروط، تعالج التكرار عبر الحلقات، تستعين بالخطوات المساندة، وتعرف النهاية التي يجب أن تتوقف عندها. وعندما تفهم هذا البناء تستطيع أن ترى الخوارزمية وهي تعمل من الداخل، وأن تقرأ منطقها، وتكشف قوتها وضعفها، وكأنك تراقب آلة دقيقة وقد انكشفت لك كل أجزائها.

مركز علوم الدولي (د. عبدالرحمن الزراعي)

_________________

ما مدى استيعابك الدرس

ممتاز

جيد

مقبول

14 votes

5:09

7 comments