2020-01-14
108
Первым прикладным направлением, по существу выделившим теорию вычислений в отдельное направление стали численное решение уравнений из физики, расчеты в атомной сфере и управление космическими кораблями и спутниками.
Следующим источником множества вычислительных задач стали вопросы оптимизации задачи в экономике. К основным достижениям стоит отнести формулировку задачи линейного программирования (Канторовича), симплекс-метод, алгоритмы Кармаркара и алгоритм Хачияна.
Успехи математической статистики и развитие измерительных приборов и рентгенов породили необходимость в алгоритмах автоматической диагностики и обработки данных томографии. Сейчас с огромной скоростью проводится внедрение компьютерной техники в самых разных направлениях медицины.
С ростом объемов информации возникла необходимость в эффективных механизмах ее хранения и использования. алгоритмы обработки запросов в базах данных относятся к числу наиболее широко применимых.
Как известно наибольший объем информации человек воспринимает зрением. Поэтому неудивителен большой интерес к алгоритмам обработки изображений, моделированию пейзажей и движения по воображаемой местности (виртуальная реальность). Огромные усилия тратятся на разработку все новых алгоритмов сжатия растровых изображений, аудио и видео потоков (MPEG4, JPEG).
Главным направлением развития информационных технологий последних двух десятилетий стал Интернет и распределенные вычисления. Теория алгоритмов здесь находит свое применение в задачах маршрутизации пакетов (TCP/IP и DNS) и поисковых системах. Небывалый успех системы Google стал, пожалуй, самым запоминающимся случаем, когда простая математическая идея (алгоритм PageRank) привела к феноменальному коммерческому успеху.
Особое значение играет решение задач, успех в которых нельзя строго сформулировать – так называемые задачи искусственного интеллекта. Перечислим лишь некоторые: автоматическое распознавание речи, отпечатков пальцев, лиц людей, системы распознавания свой - чужой, автоматическая классификация, автоматический контроль качества.
В конце концов, теория алгоритмов пришла к тому, что объектами обработки стали сами алгоритмы. Основными задачами являются автоматическая верификация и оптимизация программ и системы по распараллеливанию выполнения программ на многопроцессорных вычислительных системах.
Следующим направлением являются лингвистические алгоритмы: проверка орфографии, автоматический перевод, «разговаривающие» программы. Следующим шагом стала работа с грамматикой.
Наконец, компьютерам стали доверять все более и более важные задачи. Методы машинного обучения используются в разработке роботов (особенно заманчивой звучит создание футбольной команды роботов, способной выиграть у чемпионов мира 2050 года). Естественно ожидать, что время распространения устройств, оснащенных датчиками и способных самостоятельно принимать оптимальное решение, наступит очень скоро.
Наиболее популярным прикладным направление в самое последнее время стали исследования в биоинформатике: вычисление (восстановление) геномов и построение наиболее вероятной цепочки мутаций, которая переводит один генотип в другой.
