خوارزمی؛ الگوریتمی از افتخار برای دنیای دیجیتال و عصر هوش مصنوعی

به گزارش سارنا به نقل از ایسنا، در تقویم علمی ایران، ۲۲ تیر یادآور نامی است که قرن‌هاست بر تارک دانش جهانی می‌درخشد؛ محمد بن موسی خوارزمی، دانشمندی که نه‌تنها پایه‌گذار علم جبر بود، بلکه با اندیشه‌های دقیق و ذهنی جست‌وجوگر، مسیر دانش ریاضی، نجوم و جغرافیا را برای همیشه دگرگون کرد. او از سرزمین خوارزم برخاست، اما میراث علمی‌اش مرزهای زمان و جغرافیا را درنوردید و جهانی شد. روز بزرگداشت خوارزمی، فرصتی است برای تجلیل از نبوغ ایرانی و تأمل در نقش ماندگار این چهره بزرگ در شکل‌گیری بنیان‌های علم امروز.

زندگینامه کامل محمد بن موسی خوارزمی

ابوجعفر محمد بن موسی خوارزمی حدود سال ۷۸۰ میلادی (۱۵۰ تا ۱۶۰ هجری قمری در منطقه خوارزم (در ازبکستان امروزی) متولد شد و در حوزه‌های ریاضیات، جبر، حساب، هندسه، نجوم و تقویم، جغرافیا و نقشه‌نگاری، علوم رایانه (مفهوم الگوریتم)، هندسه کاربردی و مهندسی سرآمد روزگار خودش بود.

خوارزمی در زمان خلافت مأمون عباسی می‌زیست؛ دوره‌ای که بغداد یکی از بزرگ‌ترین مراکز علمی جهان اسلام بود. او عضو اصلی بیت‌الحکمه (خانه‌الحکمه)، کتابخانه و مرکز علمی بزرگ بغداد بود که دانشمندان از سراسر جهان اسلامی و حتی یونانی و هندی در آن به ترجمه و نگارش آثار علمی می‌پرداختند.

در این فضا، خوارزمی توانست به عنوان یکی از پیشگامان علم در تمدن اسلامی و حتی جهان شناخته شود.

مهم‌ترین اثر خوارزمی و نخستین کتاب منظم درباره جبر در تاریخ به نام «الکتاب المختصر فی حساب‌الجبر والمقابله» است و در آن روش حل معادلات درجه اول و دوم و کاربردهای عملی آن‌ها در میراث، تقسیم زمین، حساب تجارت و ... آمده است.

خوارزمی در کتاب «الحساب الهندی» اعداد هندی (۰ تا ۹) و شیوه محاسبه با آنها را معرفی کرد. این نظام عددی بعدها به عنوان اعداد عربی وارد اروپا شد و جایگزین اعداد رومی شد.

کتاب صورة الارض وی نیز اثری در جغرافیا است که در آن با استفاده از منابع یونانی و اسلامی، نقشه‌ای دقیق از جهان شناخته‌شده آن زمان ترسیم کرده و مختصات بیش از ۲۷۰۰ نقطه روی زمین را مشخص کرده است.

مهم‌ترین دستاورد: بنیان‌گذاری جبر و الگوریتم

آثار خوارزمی در قرون وسطی به زبان لاتین ترجمه شدند و قرن‌ها در دانشگاه‌های اروپا تدریس می‌شدند. مفاهیم پایه‌ای مطرح‌شده توسط او، نقش کلیدی در توسعه علم ریاضیات، علوم رایانه و حتی مهندسی ایفا کردند.

خوارزمی نخستین کسی بود که جبر را به‌عنوان شاخه‌ای مستقل از ریاضیات معرفی کرد. او مفهومی را پایه‌گذاری کرد که بعدها در غرب به نام «الگوریتم (Algorithm)» شناخته شد.

پیش از خوارزمی، محاسبات ریاضی بیشتر حالت عددی داشتند و مسئله‌ها عمدتاً با روش‌های هندسی یا حسابی (مثل خط‌کشی و شمارش عددی) حل می‌شدند. اما خوارزمی نخستین کسی بود که «جبر» را به‌عنوان شاخه‌ای مستقل از ریاضیات تعریف و نظام‌مند کرد.

او در کتاب مشهور خود به نام «الکتاب المختصر فی حساب‌الجبر والمقابله» برای اولین‌بار مفاهیم ریاضی را به‌صورت نمادین و عمومی مطرح کرد، یعنی بدون اینکه به عدد خاصی محدود باشد. این همان کاری‌ است که امروز در معادلات جبری انجام می‌دهیم.

کلمه جبر در این کتاب به معنای «بازگرداندن» یا «اصلاح کردن» است. مثلاً اگر در معادله‌ای عددی منفی باشد، با عمل «جبر» آن را به طرف دیگر معادله برده و مثبت می‌کردند. این مفاهیم امروزه به زبان ریاضیاتی همان جابه‌جایی عبارت‌ها و حل معادلات درجه یک و دو هستند.

ایجاد روشی نمادین برای حل معادلات از دستاوردهای خوارزمی در جبر به شمار می‌رود؛ او توانست معادلات درجه اول و دوم را به‌صورت نمادین (عمومی) حل کند، بدون اینکه به عدد خاصی وابسته باشد.

همچنین خوارزمی برای نخستین‌بار قواعد و گام‌هایی را برای حل سیستماتیک معادلات ارائه کرد و برخلاف روش‌های قدیمی که در هم آمیخته بودند، خوارزمی جبر را به‌عنوان شاخه‌ای جدا از حساب (یعنی محاسبه عددی ساده) معرفی کرد.

خوارزمی نشان داد که جبر می‌تواند در ارث‌بری، مهندسی، تقسیم زمین و تجارت به کار رود. خوارزمی پایه‌گذار تحولاتی در علم بود که بعداً به پیدایش حساب دیفرانسیل و انتگرال، جبر خطی، جبر مجرد و حتی ریاضیات رایانه منجر شد.

پدربزرگ علوم کامپیوتر

خوارزمی علاوه بر اینکه به‌عنوان «پدر علم جبر» شناخته می‌شود، به دلیل نقش بنیادینی که در توسعه مفاهیم الگوریتمی و عددنویسی داشته، در تاریخ علم با لقب دوم بسیار مهمی هم شناخته می‌شود و آن «پدر بزرگ علوم کامپیوتر» یا "The Grandfather of Computer Science" است.

واژه Algorithm یا الگوریتم مستقیماً از نام لاتینی او "Algoritmi" گرفته شده است. خوارزمی برای اولین‌بار روش‌های گام‌به‌گام حل مسائل ریاضی را تدوین کرد؛ همان چیزی که امروزه در برنامه‌نویسی و علوم کامپیوتر به‌عنوان «الگوریتم» به‌کار می‌رود. آثارش در ریاضیات و منطق، سنگ‌بنای زبان‌های برنامه‌نویسی، سیستم‌های عددی و تفکر الگوریتمی شد. بدون دستاوردهای او، توسعه رایانه، تحلیل داده و هوش مصنوعی امروز ممکن نبود.

بنابراین، اگرچه علوم کامپیوتر مدرن قرن‌ها پس از او شکل گرفتند، اما پایه‌های فکری و منطقی آنها از آثار خوارزمی ریشه گرفته‌اند.

از این رو زادروز این دانشمند ایرانی «روز فناوری اطلاعات» نیز نامگذاری شده است. این انتخاب کاملاً هوشمندانه است، چون خوارزمی بنیان‌گذار الگوریتم‌هاست و الگوریتم‌ها قلب تپنده دنیای فناوری اطلاعات و رایانه هستند.

اهداف نام‌گذاری ۲۲ تیر به‌عنوان روز فناوری اطلاعات با اهدافی چون تأکید بر اهمیت زیرساخت‌های دیجیتال در توسعه کشور، حمایت از نخبگان و متخصصان IT، ترویج سواد دیجیتال در میان عموم جامعه، الگوسازی از بزرگان علم همچون خوارزمی برای نسل جدید فعالان فناوری همراه است.

این پیشینه علمی موجب شد که امروز فناوران کشور دستاوردها و پیشرفت‌های قابل توجهی در حوزه فناوری اطلاعات (IT) مانند  توسعه زیرساخت‌های ارتباطی و شبکه ملی اطلاعات، توسعه فیبر نوری و اینترنت پرسرعت در سراسر کشور، ایجاد درگاه ملی خدمات دولت هوشمند، الکترونیکی‌شدن فرآیندهایی چون مالیات، بیمه، ثبت احوال، خدمات بانکی، صدور کارت هوشمند ملی، توسعه سامانه‌های ملی، رشد استارتاپ‌ها و اکوسیستم دیجیتال را عرضه کنند.

طراحی و توسعه برخی از سیستم‌عامل‌ها، موتورهای جست‌وجو و پیام‌رسان‌های بومی، تولید تجهیزات امنیت شبکه، فایروال و آنتی‌ویروس‌های ایرانی، سامانه‌های بومی تحلیل داده، کلان‌داده (Big Data) و رایانش ابری (Cloud Computing) و تولید ابزارهای بومی در حوزه امنیت، تست نفوذ، رمزنگاری و احراز هویت دیجیتال از دیگر دستاوردهای فناوران کشور در این حوزه است.

خوارزمی تنها یک نام در تاریخ علم نیست؛ او آغازگر عصری است که در آن اندیشه، نظم و عدد به زبان مشترک دانشمندان جهان تبدیل شد. تأثیر او از جبر تا الگوریتم، از ستاره‌شناسی تا جغرافیا و از نظام عددی تا محاسبات مدرن، همچنان در تار و پود فناوری امروز حضور دارد. نامگذاری ۲۲ تیر به عنوان روز بزرگداشت خوارزمی و روز فناوری اطلاعات، نه‌تنها پاسداشتی از این میراث ارزشمند است، بلکه تلنگری است به جامعه علمی و فناوری کشور تا با الهام از پیشگامان خردورزی، راهی نو در مسیر توسعه، استقلال علمی و پیشرفت دیجیتال بگشاید.

در عصری که فناوری اطلاعات ستون فقرات مدیریت، آموزش، اقتصاد و امنیت کشورها را شکل می‌دهد، پیوند هویت علمی ایرانی با آینده‌نگری فناورانه، ضرورتی انکارناپذیر است. گرامیداشت خوارزمی، در واقع گرامیداشت ظرفیت‌های پنهان نسل جوان و یادآوری مسئولیت تاریخی ما در تداوم راه دانش است.