Итерация — что это простыми словами

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Goldbusinessnet.com. Продолжаем активно погружаться в мир терминов, которые востребованы сразу в нескольких областях человеческой деятельности. На этот раз объектом изучения будет слово «итерация».

Оно весьма активно используется в математике, программировании, бизнесе, а также в психологии, медицине и даже в философии.

Итерация как повторение действий с нужным результатом

В ходе дальнейшего повествования чуть более детально изучим суть этого понятия применительно к разным сферам. А теперь вперед за конкретной информацией.

Что такое итерация в общем случае

Данное понятие произошло от латинского «iteratio», которое переводится на русский язык как «повторение». Таким образом, в глобальном значении «итерация» и «повтор» (или «повторение» как процесс) логично считать синонимами.

Кажется, здесь все просто, и при удобном случае позволительно щегольнуть своей эрудицией употребив слово «итерация» вместо «повтора». Многие, кстати, так и делают (включая вполне образованных и разносторонних людей).

Конечно, в общеупотребительном смысле особой ошибки здесь не будет, и знающие собеседники вас поймут. Но тут скрывается один небольшой нюанс.

Ведь что такое синоним? Это слово, совпадающее с оригиналом либо близкое к нему по значению. Итерация может означать простой повтор, но в ряде случаев имеет все же более глубокий смысл. Важен контекст, в котором употребляется термин. Надеюсь, нижеследующее определение поможет вам уловить этот нюанс.

Итерация (в общем смысле) — это повторение любого действия или процесса с изменением каких-либо вводных, условий или значений. При этом конечная цель состоит в том, чтобы получить определенный результат либо улучшить предыдущий. Однако иногда данное слово описывает простое повторение применительно к явлениям, событиям или поведению человека.

На основании всего вышесказанного логично констатировать, что данное понятие употребимо в разных ситуациях, хотя и не лишено смысловых особенностей.

Метод итераций в математике

Здесь итерационный подход заключается в том, чтобы, начиная с определенного значения, многократно применить ту или иную вычислительную операцию для решения математический задачи.

Метод итераций достаточно широко применяется в математике (например, при решении дифференциальных и интегральных уравнений). Однако, это весьма сложный раздел и его разбор не вписывается в тему настоящей публикации. Ведь наша цель — объяснить все максимально доступно.

Поэтому разберем простой пример. Конечно, предложенную ниже задачу вы без особых усилий сможете решить в уме за считанные секунды. Но нам сейчас важно понять суть, а этот образец из школьной программы начальных классов как раз предоставляет такую возможность.

Итак, дана система уравнений, которую надо решить, то есть найти значения «x» и «y»:

x + y = 3
x - y = 1

Наверняка вы знаете, что правильный результат можно получить путем выражения одного неизвестного через другое и дальнейшей подстановкой в одно из уравнений. Однако попробуем применить метод простых итераций для наглядности. То есть, поочередно будем пересчитывать значения неизвестных, пока не найдем решение.

Дабы не углубляться в лишние вычисления, учтем парочку лежащих на поверхности условий, которые ограничивают диапазон возможных чисел. А именно: значение «x» не должно превышать 3 и x > y.

Для начала приведем уравнения к удобному для решения нашей задачи виду:

x = 3 - y
y = x - 1

Далее осуществим первую итерацию с учетом вышеизложенных условий подставив начальные числовые параметры «x» и «y»:

1. x = 1, y = 0
x = 3 - y = 3 - 0 = 3
y = x - 1 = 1 - 1 = 0

x + y = 3 + 0 = 3
x - y = 3 - 0 = 3

Как видите, требуется корректировка. Поэтому производим повторное вычисление (вторую итерацию) с новыми значениями:

2. x = 2, y = 0
x = 3 - y = 3 - 0 = 3
y = x - 1 = 2 - 1 = 1
 
x + y = 3 + 1 = 4
x - y = 3 - 1 = 2

Снова не то, что нужно для решения. Так что проводим третий итерационный цикл:

3. x = 2, y = 1
x = 3 - y = 3 - 1 = 2
y = x - 1 = 2 - 1 = 1

x + y = 2 + 1 = 3
x - y = 2 - 1 = 1

Теперь корректные числовые параметры неизвестных найдены. Для решения нашей системы уравнений потребовалось осуществить три итерации. Надеюсь, этот простой пример помог понять суть. Видео для желающих поглубже погрузиться в тему:

Итерация в программировании

Важнейшее место при написании программ занимают циклы, которые являются итерационным инструментом. Они нужны в том случае, когда должно повторяться то или иное действие. Схематически это можно представить так:

Циклы в программировании

Циклы делятся на два типа: с предусловием и постусловием (см. картинку выше).

В первом случае сначала проводится проверка условия вхождения в цикл. Если оно верно (да), то исполняется тело цикла, затем происходит изменение переменной. Ну а далее проводятся итерации (повторы) до тех пор, пока условие выполняется.

Если условие ложное (нет), то происходит выход из цикла. Следует отметить, что при реализации цикла с предусловием может быть произведено несколько итераций либо ни одной, ежели условие при первоначальной проверке оказывается ложным.

Во втором случае первым делом выполняется тело цикла и лишь потом проверяется условие. Ежели оно верное, то происходит возврат в тело цикла, в противном случае совершается выход. В отличие от от предыдущего варианта цикл с постусловием обязательно исполняется хотя бы один раз.

Для полноты картины обратимся к конкретике. Допустим, перед роботом поставлена задача: упаковать поштучно товары определенного вида в коробки по 5 штук. Тогда программа, на основе которой он производит необходимые действия, содержит однотипные циклы. Каждый цикл можно представить в виде схемы:

Пример цикла

Очевидно, что тело цикла (процесс упаковки) содержит 5 итераций и продлится до того момента, когда измененная переменная (упаковать 5, 4, 3, 2, 1 шт.) перестанет удовлетворять условию (упаковка неполная). После чего произойдет выход из цикла.

Где еще применимо это понятие

Выше мы рассмотрели области, где итерация используется в качестве технического параметра. Но есть еще несколько областей, в которых это понятие тоже применимо.

В бизнесе это комплекс повторяющихся по содержанию шагов, направленных на улучшение продуктов, услуг и коммерческих процессов. С каждой новой итерацией вносятся поправки для достижения конечной цели: увеличения продаж, повышения узнаваемости бренда на рынке, укрепления конкурентоспособности.

Нередко компании используют итерационные циклы при исследовании минимально жизнеспособных продуктов (MVP), являющихся тестовой версией конечных товаров, которые предполагается вывести на рынок.

Важнейшей составляющей этого процесса служит обратная связь от потенциальных клиентов, партнеров и сотрудников. На основании всестороннего анализа собранных данных принимается решение о том, что нужно улучшить в следующей итерации.

При проведении научных экспериментов (в биологии, химии, физике и т.д.) также нередко применяется итеративный метод. Например, в многократно повторяющихся лабораторных исследованиях одного и того же направления с помощью различного рода оптимизаций (изменений в составе реагентов, силы воздействия на изучаемый объект и т.п.) с каждым шагом достигается лучший результат.

Цикличность экспериментов в науке

Медицина. Здесь итеративный подход действенен сразу в нескольких областях:

  • при клинических исследованиях, когда каждый последующий цикл повышает качество и точность результатов;
  • в ходе диагностики сложных заболеваний врачи часто применяют итерационный подход: несколько раз выполняют одни и те же процедуры в отношении больного, на их основе постоянно обновляют данные и проводят их скрупулезный анализ;
  • при лечении происходит корректировка по времени процедур, по дозировке лекарств и т.д. в зависимости от полученных анализов и самочувствия пациента. Это часто необходимо делать просто потому, что организм каждого конкретного человека уникален и обладает только ему присущими особенностями, которые могут проявляться в явном виде только непосредственно в ходе лечения.

Интересно, что в психиатрии слово «итерация» отражает состояние тяжелобольного пациента и не подразумевает получение какого-либо результата. Различают такие категории как эхопраксия и эхолалия, которые означают соответственно повторение слов из речи другого человека и его движений/поз/жестов.

В философии под итерацией подразумевают постоянное возвращение к анализу и уточнению конкретных идей и концепций с учетом вновь появившихся фактов и обстоятельств с целью их совершенствования.

К примеру, Гегель в своем философском учении утверждал, что диалектическая эволюция мира представляет из себя повторяющийся цикл, состоящий из цепочки: тезис (утверждение) — антитезис (отрицание утверждения) — синтез (отрицание отрицания). Таким образом, по Гегелю развитие всего сущего осуществляется по спирали с прохождением одних и тех же фаз, но каждый раз на новом уровне.

Поделиться с друзьями
Игорь Горнов

Создатель и администратор сайта Goldbusinessnet.com. Участник нескольких успешных проектов и автор более 1000 статей о работе в интернете, создании сайтов, полезных программах и сервисах.

Работа в интернете
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.