5. Sınıflar 2. Dönem 6. Hafta Bir Algoritma Masalı

Merhabalar,

5. Sınıflar Bilişim Teknolojileri ve Yazılım Dersinin 2. Dönem 6. haftasında aşağıdaki kazanımları hedef alacağız:

5.5.1.12. Algoritma kavramını açıklar.

5.5.1.13. Bir problemin çözümü için algoritma geliştirir.

Bugün dersimizde “Algoritma” kavramı ile tanışacağız. Bu kavram hakkında bahsetmeden önce hepimizin çok yakında bildiği “Ağustos Böceği ile Karınca” masalının farklı bir versiyonunu okuyacağız önce. (Bu hikaye www.computationaltales.blogspot.com sitesinden yararlanılarak Türkçeleştirilmiştir.)

Ağustos Böceği ile Karınca: Bir Algoritma Masalı

Bir yaz günü ağustos böceği tahıl toplayan bir karıncaya rastladı. Sapından düşmüş bir tahıl tanesini hareket ettirmek için uğraşıp didinen karıncayı izlemeye başladı. Bir süre sonra ağustos böceği karıncaya seslendi:

Hey, küçük sen ne yapıyorsun?

“Kış için tahıl topluyorum.” dedi karınca bitkin bir sesle. Bütün gün çok çalışmış ve oldukça yorulmuştu. “Ama daha yazın ortasındayız.” dedi ağustos böceği, “Kışın gelmesine daha aylar var ve ortalık yiyecek dolu. Neden gününü bu şekilde harcıyorsun ki?”

Karınca bir dakika durup düşündü ve sonra yanıt verdi. “Bu bizim kullandığımız algoritma yüzünden.”

“Algoritma?” diye sordu ağustos böceği.

“Bir işi başarmak için takip edilen adımlar ya da yönergeler.” diye açıkladı karınca. Mesela bir mobilyacı sandalye üretmek istediğinde ölçmeyi, kesmeyi, zımparalamayı ve çakmayı içeren bir algoritma kullanır.”

“Senin algoritman neyi çözüyor?” diye sordu ağustos böceği. “Acaba, yazın çoook fazla zamanın olması problemini mi çözüyor?” dedi kendi esprisine gülerek.

“Algoritma tüm karınca kolonimizi bütün yıl boyunca sağlıklı tutmamıza yarıyor. Her gün yapmamız gereken belirli işler var. Yazın sabahları yiyecekleri toplarız, öğleden sonra tünel kazarız ve akşamları da uyuruz. Çok fazla iş gibi görünebilir ama bu bizim soğuk kış aylarında yeterli yiyeceğe sahip olmamızı garantiliyor.”

“Bu basit bir algoritma gibi görünüyor.” dedi ağustos böceği.

“Algoritmalar basit ya da karmaşık olabilirler.” diye açıkladı karınca. Bazen algoritmalar ancak başka algoritmalarla çözülebilecek adımlar bile içerebilirler. Örneğin, ben yiyecek toplarken, özel bir yiyecek toplama algoritması kullanıyorum. Bu algoritmanın 5 adımı var.

1) Tarlaya yürü,

2) Üzerinde taneleri olan bir başak sapı bul,

3) Tanesini başağın sapından ayır,

4) Tahıl tanesini karınca yuvasının tepesine taşı,

5) Taneyi depolama tüneline yerleştir. Ve ben bir sürü tahıl tanesi toplayabilmek için her seferinde bu 5 adımı tekrarlıyorum.”

“Ama bu çok sıkıcı.” dedi ağustos böceği. “Ben algoritma kullanmıyorum. Ben canım ne zaman ne isterse onu yapıyorum. Aslında tamamen özgürüm. Mesela şimdi başak sapının tepesine tırmanacağım ve biraz şarkı söyleyeceğim, bahse girerim senin algoritman bunu yapmana izin vermez.”

Karınca omuzunu salladı. Algoritması belliydi ve sonraki adımının ne olması gerektiğini biliyordu. Bu algoritma kendi kolonisi için yüzlerce yıldır işe yarıyordu. Bu yüzden ağustos böceği oradan oraya zıplayıp şarkı söylerken karınca önündeki işe geri döndü.

6 ay sonra, çok sert bir kış geldi. Ağustos böceği üzerinde hiçbir şey kalmamış buğday tarlasında dolaşıp duruyordu. Tek bir buğday tanesi bile yoktu.

Tam o sırada karınca kendi kolonisinin tünellerinde, sıcak ve güven içindeydi. Bu sefer kış algoritmasını uyguluyordu, buna göre tüneller kazıyor, yemek yiyor ve dinleniyordu. Kış algoritmasını yaz algoritmasına göre daha çok seviyordu. Doğu tünellerinden birinde çalışırken bir an durdu ve ağustos böceğini düşündü. Acaba o hâla günlerini başak tarlasında şarkı söyleyerek mi geçiriyordu yoksa iyi bir algoritmanın değerini öğrenebilmiş miydi?

Algoritma; belirli bir problemi çözmek veya bir amaca ulaşmak için tasarlanan yoldur. Algoritma tasarımı yapmak ise bir problemi çözmek için plan yapmaktır.

Algoritma kavramını söylemekte bazılarınız zorlanıyor olabilir. Bu kavram; algoritma kavramını ilk kez kullanan matematikçi El Harizmi’nin adının batı dillerindeki telaffuzundan türemiştir. (al Gharizmi, al Khwarizmi) 780 yılında İran’ın Harezm bölgesinde doğan El Harizmi aynı zamanda 0 rakamını ve daha sonraki yıllarda öğreneceğiniz x bilinmeyenini, ilk kez kullanan kişidir.

Algoritmayı bir örnekle açıklayalım:

Gece uyandınız ve karnınız çok aç. Bu bir problemdir. Ne yaparsınız bir düşünün.

1- Buzdolabına yürü.
2- Buzdolabının kapağını aç.
3- Terayağını bul.
4- Reçeli bul.
5- Ekmeği bul.
6- Terayağını ekmeğe sür.
7- Reçeli terayağının üzerine sür.
8- Reçelli ekmeği midene indir.

Bu plan sizin probleminizi çözdü ve harika bir algoritma tasarımı oldu. Bir algoritma oluşturmak veya bir algoritma tasarımı yapmak için, günlük hayatta çoğu zaman farkında bile olmadan yaptığımız etkinlikleri küçük parçalara bölmemiz gerekir. Basit ve kısa adımlara böldüğümüz işi karşı tarafa anlatmak/iletmek, her zaman daha kolaydır.

Şimdi aşağıdaki 5 ayrı etkinlikte yer alan işlem basamakları (Algoritma Adımları) karışmış olan aktiviteleri doğru bir şekilde sıralamaya çalışacağız. (Bu oyun Kathy Paterson’nun Desperately Seeking Solutions: Helping Students Build Problem-solving Skills to Meet Life’s Challenges adlı kitabından uyarlanmıştır.)

Bir sonraki dersimiz “Akışı Değiştiriyorum” başlığı ile ilgili olacaktır.

Görüşmek üzere…