Οι αλγόριθμοι έχουν γίνει αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας. Από τις εφαρμογές των μέσων κοινωνικής δικτύωσης μέχρι το Netflix, οι αλγόριθμοι μαθαίνουν τις προτιμήσεις μας και δίνουν προτεραιότητα στο περιεχόμενο που μας προβάλλουν. Οι χάρτες Google και η τεχνητή νοημοσύνη δεν θα ήταν τίποτα χωρίς την βοήθεια των αλγορίθμων.

Όλοι λοιπόν τους έχουμε ακουστά, αλλά από πού προέρχεται άραγε η λέξη «αλγόριθμος»;

Πάνω από 1.000 χρόνια πριν από το διαδίκτυο και τις εφαρμογές για smartphones, ο Πέρσης επιστήμονας και πολυμαθής Μοχάμεντ ιμπν Μούσα αλ-Κουαρίζμι επινόησε την έννοια των αλγορίθμων.

Στην πραγματικότητα, η ίδια η λέξη προέρχεται από τη λατινοποιημένη εκδοχή του ονόματός του, «algorithmi». Και, όπως ίσως υποψιάζεστε, σχετίζεται επίσης με την άλγεβρα.

Ο Αλ-Κουαρίζμι έζησε από το 780 έως το 850 μ.Χ., κατά τη διάρκεια της χρυσής εποχής του Ισλάμ. Θεωρείται ο «πατέρας της άλγεβρας», και για ορισμένους, ο «παππούς της επιστήμης των υπολογιστών».

Ωστόσο, λίγες λεπτομέρειες είναι γνωστές για τη ζωή του. Πολλά από τα πρωτότυπα έργα του στα αραβικά έχουν χαθεί με το πέρασμα του χρόνου.

Εκτιμάται ότι ο Αλ-Κουαρίζμι γεννήθηκε στην περιοχή Χουαράζμ, νότια της θάλασσας Αράλ, στο σημερινό Ουζμπεκιστάν. Έζησε κατά τη διάρκεια του Χαλιφάτου των Αββασιδών, που ήταν μια εποχή αξιοσημείωτης επιστημονικής προόδου στην ισλαμική αυτοκρατορία.

Ο Αλ-Κουαρίζμι συνέβαλε σημαντικά στους τομείς των μαθηματικών, της γεωγραφίας, της αστρονομίας και της τριγωνομετρίας. Για να βοηθήσει στην παροχή ενός πιο έγκυρου παγκόσμιου χάρτη, διόρθωσε το κλασικό βιβλίο χαρτογραφίας του Αλεξανδρινού πολυμαθούς Πτολεμαίου, το «Geographia».

Έκανε υπολογισμούς για την παρακολούθηση της κίνησης του Ήλιου, της Σελήνης και των πλανητών. Έγραψε επίσης για τις τριγωνομετρικές συναρτήσεις και παρήγαγε τον πρώτο πίνακα των εφαπτόμενων.

αλγόριθμος
Δεν υπάρχουν απεικονίσεις του αλ-Κουαρίζμι, αλλά το 1983 η Σοβιετική Ένωση εξέδωσε γραμματόσημο προς τιμήν των 1.200ων γενεθλίων του/ Πηγή: Wikimedia Commons

Ο Αλ-Κουαρίζμι ήταν λόγιος στον Οίκο της Σοφίας (Bayt al-Hikmah) στη Βαγδάτη. Σε αυτόν τον πνευματικό κόμβο, οι λόγιοι μετέφραζαν στα αραβικά τη γνώση από όλο τον κόσμο, την οποία συνέθεταν για να σημειώσουν ουσιαστική πρόοδο σε διάφορους κλάδους. Αυτό περιελάμβανε τα μαθηματικά, έναν τομέα βαθιά συνδεδεμένο με το Ισλάμ.

Ο «πατέρας» της άλγεβρας

Ο Αλ-Κουαρίζμι ήταν πολυμαθής και θρησκευόμενος άνθρωπος. Τα επιστημονικά του συγγράμματα ξεκινούσαν με αφιερώσεις στον Αλλάχ και τον Προφήτη Μωάμεθ. Και ένα από τα σημαντικότερα έργα που ανέλαβαν οι ισλαμιστές μαθηματικοί στον Οίκο της Σοφίας ήταν η ανάπτυξη της άλγεβρας.

Γύρω στο 830 μ.Χ., ο χαλίφης αλ-Μα’μουν ενθάρρυνε τον Aλ-Κουαρίζμι να γράψει μια πραγματεία για την άλγεβρα, το Αλ-Τζαμπρ (ή Το Περιληπτικό Βιβλίο για τον Υπολογισμό με Συμπλήρωση και Εξισορρόπηση). Αυτό έγινε το σημαντικότερο έργο του.

Μια σελίδα από το Περιληπτικό βιβλίο για τον υπολογισμό με συμπλήρωση και εξισορρόπηση/  Πηγή: Παγκόσμια Ψηφιακή Βιβλιοθήκη

Μέχρι τότε, η «άλγεβρα» υπήρχε ήδη για εκατοντάδες χρόνια, αλλά ο Aλ-Κουαρίζμι ήταν ο πρώτος που έγραψε ένα ολοκληρωμένο βιβλίο γι’ αυτήν. Το έργο του επρόκειτο να αποτελέσει ένα πρακτικό εργαλείο διδασκαλίας. Η λατινική του μετάφραση αποτέλεσε τη βάση για τα εγχειρίδια άλγεβρας στα ευρωπαϊκά πανεπιστήμια μέχρι τον 16ο αιώνα.

Στο πρώτο μέρος, εισήγαγε τις έννοιες και τους κανόνες της άλγεβρας και τις μεθόδους υπολογισμού του όγκου και του εμβαδού των σχημάτων. Στο δεύτερο μέρος παρέθεσε προβλήματα από την πραγματική ζωή και επεξεργάστηκε λύσεις, όπως για παράδειγμα περιπτώσεις κληρονομιάς, το μοίρασμα γης και υπολογισμούς για το εμπόριο.

Ο Αλ-Κουαρίζμι δεν χρησιμοποιούσε τη σύγχρονη μαθηματική γραφή με αριθμούς και σύμβολα. Αντ’ αυτού, έγραψε σε απλό πεζό λόγο και χρησιμοποίησε γεωμετρικά διαγράμματα:

Τέσσερις ρίζες είναι ίσες με είκοσι, τότε μια ρίζα ισούται με πέντε και το τετράγωνο που πρέπει να σχηματιστεί από αυτήν είναι είκοσι πέντε.

Στη σύγχρονη γραφή θα το γράφαμε αυτό ως εξής:

4x = 20, x = 5, x2 = 25

Ο «παππούς» της επιστήμης των υπολογιστών

Τα μαθηματικά γραπτά του Αλ-Κουαρίζμι εισήγαγαν τους ινδουιστικούς-αραβικούς αριθμούς στους μαθηματικούς της Δύσης. Αυτά είναι τα δέκα σύμβολα που όλοι χρησιμοποιούμε σήμερα: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Τα ινδουιστικά-αραβικά ψηφία είναι σημαντικά για την ιστορία της πληροφορικής επειδή χρησιμοποιούν τον αριθμό μηδέν και ένα δεκαδικό σύστημα με βάση το δέκα. Είναι σημαντικό ότι αυτό είναι το αριθμητικό σύστημα στο οποίο στηρίζεται η σύγχρονη υπολογιστική τεχνολογία.

Η ικανότητα του Αλ-Κουαρίζμι να υπολογίζει μαθηματικά προβλήματα έθεσε τα θεμέλια για την έννοια των αλγορίθμων. Παρείχε τις πρώτες λεπτομερείς εξηγήσεις για τη χρήση του δεκαδικού συμβολισμού για την εκτέλεση των τεσσάρων βασικών πράξεων (πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός, διαίρεση) και τον υπολογισμό κλασμάτων.

Αυτή ήταν μια πιο αποτελεσματική μέθοδος υπολογισμού από τη χρήση του άβακα. Για να λύσει μια μαθηματική εξίσωση, ο αλ-Κουαρίζμι προχωρούσε συστηματικά μέσα από μια ακολουθία βημάτων για να βρει την απάντηση. Αυτό αποτελεί την υποκείμενη έννοια ενός αλγορίθμου.

Ο αλγορισμός, ένας μεσαιωνικός λατινικός όρος που πήρε το όνομά του από τον αλ-Κουαρίζμι, αναφέρεται στους κανόνες για την εκτέλεση της αριθμητικής με τη χρήση του ινδουιστικού-αραβικού αριθμητικού συστήματος. Μεταφρασμένο στα λατινικά, το βιβλίο του αλ-Κουαρίζμι για τα ινδουιστικά αριθμητικά συστήματα είχε τίτλο Algorithmi de Numero Indorum.

αλγόριθμος
Η αντίθεση μεταξύ των αλγοριθμικών υπολογισμών και των υπολογισμών με άβακα, όπως παρουσιάζεται στη Margarita Philosophica/ 1517/ Πηγή: Βαυαρική Κρατική Βιβλιοθήκη

Στις αρχές του 20ού αιώνα, η λέξη αλγόριθμος απέκτησε τον σημερινό της ορισμό και χρήση: «μια διαδικασία για την επίλυση ενός μαθηματικού προβλήματος σε πεπερασμένο αριθμό βημάτων- μια βήμα προς βήμα διαδικασία για την επίλυση ενός προβλήματος».

Ο Μοχάμεντ ιμπν Μούσα αλ-Κουαρίζμι διαδραμάτισε κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη των μαθηματικών και της επιστήμης των υπολογιστών όπως τις γνωρίζουμε σήμερα.

Την επόμενη φορά που θα χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε ψηφιακή τεχνολογία – από την τροφοδοσία των μέσων κοινωνικής δικτύωσης μέχρι τον ηλεκτρονικό τραπεζικό σας λογαριασμό και την εφαρμογή Spotify – θυμηθείτε ότι τίποτα από αυτά δεν θα ήταν δυνατό χωρίς το πρωτοποριακό έργο ενός πολυμαθούς αρχαίου Πέρση.

Δείτε επίσης: Πώς οι χίπις εφηύραν τα Social Media