O que é algoritmo? Entenda como funciona o conjunto de instruções de um programa

De tarefas do dia a dia à computação, algoritmos conseguem solucionar problemas e executar tarefas (Imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Algoritmo é um conjunto finito de regras e instruções, simples ou complexo, que fundamenta a execução de uma tarefa ou a solução de um problema.

A função de um algoritmo consiste em definir o sequenciamento de passos (considerando variáveis) para que softwares e aplicativos realizem um comando, considerando a finalidade do programa.

Os algoritmos têm atuação ampla, mas geralmente são encontrados em aplicações de inteligência artificial, linhas de programação, mecanismos de busca na internet, e redes sociais.

A seguir, entenda o que são e como funcionam os algoritmos, e confira vantagens e desvantagens de seus usos.

O que é um algoritmo?

Algoritmo é um conjunto finito de regras e instruções para a solução de um problema ou para a realização de determinada tarefa. O termo é oriundo da palavra “algorithmi”, que é a versão latinizada de Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī, um cientista persa do século IX que é considerado “o pai da álgebra”.

Um algoritmo pode ser simples ou complexo, a exemplo de uma receita de bolo ou de traduções automáticas de texto. E apesar de serem aplicados em diversos setores, algoritmos são geralmente relacionados à computação, devido às suas capacidades de instruir sistemas na execução de funções.

O que é um algoritmo de machine learning?

Um algoritmo de machine learning (ou “aprendizado de máquina”, em tradução livre) é um conjunto de regras ou processos que capacita um sistema de inteligência artificial a aprender, reconhecer padrões, fazer previsões ou gerar novos conteúdos a partir de uma grande quantidade de dados.

São os algoritmos de aprendizado de máquina e de aprendizado profundo que estabelecem parâmetros para uma rede neural artificial chegar ao resultado esperado, sendo fundamentais para o treinamento de dados e funcionamento de aplicações como ChatGPT e Midjourney, por exemplo.

Para que serve um algoritmo?

Um algoritmo serve para definir o sequenciamento de regras e instruções a fim de solucionar um problema ou executar determinada ação. Devido a sua abrangência e atuação em diversos setores, o algoritmo é capaz de realizar funções como:

Sistemas de recomendação: com base em dados de navegação do usuário, o algoritmo vai traçar um perfil ao identificar padrões, e sugerir produtos ou conteúdos parecidos;

Relevância de resultados: é o algoritmo que vai ordenar os resultados de um mecanismo de busca, com base em requisitos de conteúdo, além de dados de acesso e audiência;

Previsões e análises: algoritmos podem tomar decisões ou fazer previsões a partir de análises de dados e padrões;

Navegação por GPS: aplicações de navegação por GPS usam algoritmos para calcular a rota mais rápida de um ponto para outro;

Funcionamento de jogos: algoritmos são responsáveis por definir movimentos, dinâmicas e física de um jogo de videogame;

Programação: algoritmos fundamentam a base lógica para orientar programações computacionais.

Algoritmos definem as regras e parâmetros para a solução de um problema (Imagem: Pixabay/Pixabay)

Importante ressaltar que o uso e a estrutura de um algoritmo dependerá da tarefa imposta a um determinado sistema.

Como funciona o algoritmo?

Algoritmos têm estruturas representadas por fluxogramas, com entradas e saídas definidas. E entre a entrada e a saída do algoritmo estão as variáveis, com regras específicas para direcionar o fluxo de dados de acordo com determinadas situações que envolvem a resolução do problema ou execução da tarefa.

Os algoritmos então são treinados para receber uma grande quantidade de dados em suas entradas. A partir daí, eles são capazes de identificar padrões, processar informações e aprender como chegar ao resultado final em condições diferentes. Pode ser necessário ajustar alguns parâmetros para maior eficácia nos resultados.

A próxima etapa envolve a tradução de algoritmos para uma linguagem que o computador possa aprender. Processos de codificação e compilação vão permitir que comandos de uma aplicação executem as tarefas com base no conjunto de regras e instruções.

Por fim, desenvolvedores testam a eficácia do algoritmo com diferentes dados de entrada para certificação do funcionamento da plataforma.

Os algoritmos são responsáveis pelo sistema de recomendação?

Sim. Sistemas de recomendação de diferentes aplicações usam algoritmos próprios a fim de processar dados e sugerir conteúdos e produtos com base nas informações do usuário.

Inicialmente, os algoritmos de recomendação analisam diversos dados de um usuário na plataforma, como pesquisas, históricos de visualização, avaliações, compras e itens favoritados. Com isso, os algoritmos então criam um perfil da pessoa e passam a sugerir conteúdos semelhantes da mesma área de interesse.

E é por isso que a Netflix te recomenda outras séries parecidas com a que você assistiu. Assim como Instagram e TikTok passam a exibir conteúdos de um determinado tema ou perfil com base em suas pesquisas, visualizações e interações.

Por que os algoritmos não são públicos?

O principal motivo para a maioria dos algoritmos serem privados envolve o fator competitividade. Afinal, se uma empresa divulgasse o seu algoritmo, poderia ver companhias rivais utilizando o mesmo algoritmo e tendo resultados semelhantes ou ainda melhores. Em suma, o algoritmo é a fórmula do negócio de uma aplicação.

E quando públicos, algoritmos complexos podem comprometer a privacidade de dados de usuários e a segurança da plataforma como um todo. Isso sem contar em possíveis críticas e problemas éticos que a empresa poderia enfrentar, caso as pessoas soubessem de toda estrutura, intenção e vieses do sistema.

Mas é importante mencionar que existem algoritmos públicos, principalmente voltados para fins acadêmicos, científicos e desenvolvimento pessoal. Esses algoritmos costumam ser mais simples, para que usuários otimizem e personalizem sistemas em suas aplicações.

Quais são as vantagens de um algoritmo?

Algoritmos são considerados peças importantes para o desenvolvimento tecnológico, especialmente no campo computacional. Dentre as vantagens de um algoritmo, estão:

Avanço tecnológico: algoritmos são peças-chave para o desenvolvimento de programas e aplicações, e têm sido fundamentais para o avanço da inteligência artificial;

Uso versátil: a estrutura de regras e instruções dos algoritmos pode ser usada para solucionar problemas fáceis ou mais complexos, de acordo com a necessidade abordada;

Automação de processos: devido ao reconhecimento de padrões, algoritmos podem automatizar processos e aumentar a produtividade;

Escalabilidade: algoritmos são capazes de processar dados em larga escala, cuja tarefa não poderia ser executada manualmente por humanos;

Personalização: por ser um conjunto de regras para uma tarefa específica, o algoritmo pode ser adaptado e aplicado a praticamente qualquer área;

Otimização contínua: algoritmos de deep learning são capazes de aprender e apresentar novos resultados, à medida que recebem mais dados.

Quais são as desvantagens de um algoritmo?

Algoritmos têm limitações de funcionamento e podem se envolver em conflitos éticos, dependendo de como são usados. Algumas das principais desvantagens de um algoritmo envolvem:

Falta de transparência: como a maioria dos algoritmos são secretos, você não consegue saber sobre seus funcionamentos, e nem quais são as intenções das empresas por trás da aplicação;

Vieses de algoritmos: algoritmos são criados com base em conjuntos de regras e instruções desenvolvidos por um humano, e seus funcionamentos podem mostrar apenas a perspectiva do criador;

Dependência de dados: algoritmos precisam de uma grande quantidade de dados para aprendizado, e podem apresentar resultados imprecisos se não tiver informações o suficiente;

Complexidade: algoritmos podem ter alto nível de complexidade, o que exige tempo e custo elevado para desenvolvimento e implementação;

Comportamento robotizado: aplicações tendem a apresentar comportamentos robotizados devido à automatização de processos;

Extração invasiva: o funcionamento de algoritmos pode ser invasivo, já que coletará dados de pesquisa, usabilidade, compras e outras informações do usuário.

Qual é a diferença entre algoritmo e programa?

Algoritmos fundamentam o conceito para um programa executar determinada função (Imagem: and machines/Unsplash)

Algoritmo é o conjunto de regras e instruções para a solução de um problema ou execução de uma tarefa, ou seja, ele forma o conceito para o funcionamento de um programa. E dada sua complexidade, nem todo algoritmo pode dar luz a um programa devido a limitações técnicas computacionais e de equipamentos.

Já um programa é a implementação prática de um ou mais algoritmos em uma linguagem de programação. Todo programa é baseado em algoritmos (sejam eles de aprendizado de máquina ou não), embora dependa de códigos, softwares, hardwares e outros elementos para o funcionamento do sistema.

O que é algoritmo? Entenda como funciona o conjunto de instruções de um programa