Wetenschap
Waarom worden algoritmen algoritmen genoemd? Een korte geschiedenis van de Perzische polymath waar je waarschijnlijk nog nooit van hebt gehoord
We hebben er dus allemaal van gehoord, maar waar komt het woord 'algoritme' eigenlijk vandaan?
Meer dan 1000 jaar vóór het internet en de smartphone-apps vond de Perzische wetenschapper en polymath Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī het concept van algoritmen uit.
In feite komt het woord zelf van de gelatiniseerde versie van zijn naam, 'algorithmi'. En zoals je misschien al vermoedt, heeft het ook te maken met algebra.
Grotendeels verloren door de tijd
Al-Khwārizmī leefde van 780 tot 850 CE, tijdens de Islamitische Gouden Eeuw. Hij wordt beschouwd als de ‘vader van de algebra’ en voor sommigen de ‘grootvader van de informatica’.
Toch zijn er weinig details bekend over zijn leven. Veel van zijn originele werken in het Arabisch zijn door de tijd verloren gegaan.
Er wordt aangenomen dat al-Khwārizmī werd geboren in de Khwarazm-regio ten zuiden van het Aralmeer in het huidige Oezbekistan. Hij leefde tijdens het Abbasidische kalifaat, een tijd van opmerkelijke wetenschappelijke vooruitgang in het islamitische rijk.
Al-Khwārizmī heeft belangrijke bijdragen geleverd aan de wiskunde, aardrijkskunde, astronomie en trigonometrie. Om een nauwkeurigere wereldkaart te kunnen opleveren, corrigeerde hij het klassieke cartografieboek van de Alexandrijnse polymath Ptolemaeus, Geographia.
Hij maakte berekeningen voor het volgen van de beweging van de zon, de maan en de planeten. Hij schreef ook over trigonometrische functies en produceerde de eerste tabel met raaklijnen.
Al-Khwārizmī was een geleerde in het Huis van Wijsheid (Bayt al-Hikmah) in Bagdad. Op dit intellectuele centrum vertaalden wetenschappers kennis van over de hele wereld naar het Arabisch en synthetiseerden ze deze om betekenisvolle vooruitgang te boeken in een reeks disciplines. Dit omvatte ook de wiskunde, een vakgebied dat nauw verbonden is met de islam.
De 'vader van de algebra'
Al-Khwārizmī was een polymath en een religieus man. Zijn wetenschappelijke geschriften begonnen met toewijding aan Allah en de profeet Mohammed. En een van de belangrijkste projecten die islamitische wiskundigen in het Huis van Wijsheid ondernamen, was het ontwikkelen van algebra.
Rond 830 CE moedigde kalief al-Ma'mun al-Khwārizmī aan om een verhandeling over algebra te schrijven, Al-Jabr (of The Compendious Book on Calculation by Completion and Balancing). Dit werd zijn belangrijkste werk.
Op dat moment bestond ‘algebra’ al honderden jaren, maar al-Khwārizmī was de eerste die er een definitief boek over schreef. Zijn werk was bedoeld als praktisch leermiddel. De Latijnse vertaling ervan vormde tot de 16e eeuw de basis voor algebraleerboeken op Europese universiteiten.
In het eerste deel introduceerde hij de concepten en regels van de algebra, en methoden voor het berekenen van de volumes en gebieden van vormen. In het tweede deel bracht hij problemen uit de praktijk aan en werkte hij oplossingen uit, zoals erfeniszaken, de verdeling van land en berekeningen voor de handel.
Al-Khwārizmī gebruikte geen moderne wiskundige notatie met cijfers en symbolen. In plaats daarvan schreef hij in eenvoudig proza en gebruikte hij geometrische diagrammen:
"Vier wortels zijn gelijk aan 20, dan is één wortel gelijk aan vijf, en het vierkant dat daaruit moet worden gevormd is 25, of de helft van de wortel is gelijk aan 10."
In de hedendaagse notatie zouden we dat zo schrijven:
4x =20, x =5, x 2 =25, x / 2 =10
Grootvader van de informatica
De wiskundige geschriften van Al-Khwārizmī introduceerden de Hindoe-Arabische cijfers bij westerse wiskundigen. Dit zijn de 10 symbolen die we tegenwoordig allemaal gebruiken:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
De Hindoe-Arabische cijfers zijn belangrijk voor de geschiedenis van de computer omdat ze het getal nul en een decimaal stelsel met grondtal 10 gebruiken. Belangrijk is dat dit het cijfersysteem is dat ten grondslag ligt aan de moderne computertechnologie.
Al-Khwārizmī's kunst van het berekenen van wiskundige problemen legde de basis voor het concept van algoritmen. Hij gaf de eerste gedetailleerde uitleg voor het gebruik van decimale notatie voor het uitvoeren van de vier basisbewerkingen (optellen, aftrekken, vermenigvuldigen, delen) en het berekenen van breuken.
Dit was een efficiëntere rekenmethode dan het gebruik van de telraam. Om een wiskundige vergelijking op te lossen, doorliep al-Khwārizmī systematisch een reeks stappen om het antwoord te vinden. Dit is het onderliggende concept van een algoritme.
Algorisme, een middeleeuwse Latijnse term vernoemd naar al-Khwārizmī, verwijst naar de regels voor het uitvoeren van rekenkunde met behulp van het Hindoe-Arabische cijfersysteem. Al-Khwārizmī's boek over hindoecijfers, vertaald naar het Latijn, heette Algorithmi de Numero Indorum.
Aan het begin van de 20e eeuw kreeg het woord algoritme zijn huidige definitie en gebruik:"een procedure voor het oplossen van een wiskundig probleem in een eindig aantal stappen; een stapsgewijze procedure voor het oplossen van een probleem."
Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī speelde een centrale rol in de ontwikkeling van de wiskunde en de informatica zoals we die vandaag de dag kennen.
De volgende keer dat u digitale technologie gebruikt (van uw social media-feed tot uw online bankrekening en uw Spotify-app), onthoud dan dat niets van dit alles mogelijk zou zijn zonder het baanbrekende werk van een oude Perzische polymath.