ЗАДАЧИ И ТЕХНИТЕ МОДЕЛИ
Тема:ЗАДАЧИ И ТЕХНИТЕ МОДЕЛИ
1. Концепцията на задачата
2. Интелектуални задачи
1. Основи на алгоритмичните и програмни средства за военна информатика. - М.: RVSN, 1993. - 372 с.
2. Ефимов И.А. Решаватели на интелектуални проблеми. …
3. Лорие? . Системи с изкуствен интелект…
4.В.П.Гладун. Планиране на решения. - К .: Наукова думка, 1987. - 168s.
5.Гари М., Джонсън Д. Изчислителни машини и трудноразрешими проблеми. - М.: Мир, 1982. - 416s.
6.Лавров С.С.Методология на програмирането // Семиотика и информатика. - 1984. - N23. - С. 5-26.
7.Ожегов С. Български речник. - М.: Български език, 1990. - 804 с.
8. Поя Д. математическо откритие. Решаване на проблеми: основни понятия, обучение и преподаване. - М.: Наука, 1976. - 448s.
9. Горски Д. П. и др. Кратък речник на логиката. - М.: Просвещение, 1991. - .
Най-характерното от проявите на човешката дейност ерешаванетона задачи, т.е.мисленеза това как можете да постигнете някаква конкретнацел,измислянена необходимитесредстваза това.
Концепцията за задача е многостранна и се използва от човек в различни области на неговата дейност, за да обозначи това,, което изисква разрешение, изпълнение.
Значението на думата"задача"като синоним на думата"проблем"се връща към гръцката дума "balleyn" - хвърлям: задача - "предмет, хвърлен напред". В много европейски езици думата"проблем"е свързана с думи като парабола,хипербола,символ( символ ), шабли (?) (chablis- френски), топка (?).
Как се дефинират тези понятия в модернототерминологични речници?
Задача- 1.Това, което изисква изпълнение, решение.
= Задайтезадача. Изпълнетезадачата. бойна мисия. =
2. Yупражнение, което се изпълнява чрез извод или изчисление.
= Аритметична, алгебрична задача. Шахматназадача. =
3. Труден въпрос, проблем, изискващ проучване и разрешаване.
4.За нещо трудно, трудно(разговорно).
= Трябва да стигнем до различни места навреме! =
Проблем- 1.Труден въпрос, задача, която изисква разрешаване и проучване.
= Постановка напроблеми. Решениепроблем.Проблемина образованието.=
2.За нещо неразрешимо, осъществимо(разговорно).
= Направи цялпроблемот прост случай. Това не епроблем! Няма проблем! (За това, което е лесно и просто да се направи) =
Влогическия речникпонятиетозадачаизобщо не е дефинирано, апроблемът(от гръцкиproblema- препятствие,затруднение,задача) се определя катовъпрос или цялостен набор от въпроси, възникнали в хода на познанието.
Задачата (проблемът) възниква в т.нар. проблемна ситуация. В широк смисъл,проблемна ситуацияе всяка ситуация, теоретична или практическа, в коятонямарешение, съответстващо на обстоятелствата и което следователно карада спретеида помислите.
Една форма на проблем енеразрешим проблем. Неговото „решение“ едоказателство за неговата неразрешимост. Например, разрешаването (?) на проблема за предикатната логика от 1-ви реде неразрешимо, т.е. няма ефективна процедура, коятоще позволи всяка формула да определи дали етеоремаили не.
Този факт е доказан за първи път през 1936 г. от амер. логик А. Чърч и е първият пример за неразрешим проблем.
Как се дефинират тези понятия в трудовете на съвременните изследователи?
Поя Д. -математическизадачи;
Тихомиров В. -шахматнизадачи;
Ефимов И.А. -интелигентнизадачи;
Лавров С.С. - същността нарешението на проблема;
Гладун В.П. -неформалнодефиниране на задача.
Според член-кореспондента на РАНС.С. Лавров, "всяка човешка дейност и с появата на автоматизирани и напълно автоматични системи и функционирането на такива системи може да се характеризира каторешаване на проблеми" [6].
Известният американски математикД. Поязаявява [8], че „задачатапредполага необходимостта отсъзнателно търсенена подходящосредствоза постигане на ясно видима, но пряко недостъпнацел“. Решението на проблема е да се намери това средство.
Задачата, според него, винаги е свързана с желанието илипотребносттана човек. Не всяко желание или нужда обаче води до задача. Ако желанието предполага очевидно средство, чрез което това желание може да бъде реализирано, тогава задачата не възниква тук. Задачата се появява само когато няма такова средство. D.Poya прави естествен извод:трудносттана решението до известна степен влиза в самата концепция на задачата. „Където няма трудност, няма и предизвикателство“, завършва той.
Задачите, решени от човек или възложени на технически устройства, могат да бъдат разделени с достатъчна степен на условноств двакласа:
1) задачиобработкаматерия(субстанция) илиенергия;
2) задачиобработкаинформация.
Средството за решаване на задачи от първия тип ефизическият труд, докато задачите от втория тип са свързани сумствената дейност на човека. Съществува очевиднавръзкамежду задачите от тези класове:решението на всяка задача от първия тип, като правило, се предхожда от решението на съответнатаспомагателназадача от втори тип. Например производството на техническо устройство се предшества от проектиране, разработване на схеми и модели, свързани с класа задачи за обработка на информация.
Предмет на изследване в информатиката е задачата за автоматизирана обработка на информация, представена в една или друга форма. Такива задачи са дефинирани в Нормативния речник на българския език катоупражнение, което се извършва чрез извод, пресмятане,иликато труден въпрос, проблем, който изисква изследване и разрешаване[7].
Тази дефиниция на проблема е нестрога, интуитивна. Достатъчно е обаче да разберем същността на понятието "задача". В специализираната литература, на базата на различни математически концепции и формализми, се дава по-строга дефиниция на проблема. Например, в [4]задачатасе дефинира катокортеж от два модела- моделиизходна ситуацияицелева ситуация- съществуващи в някаквасреда(поле от задачи).
В рамките на дисциплината ще бъдат разгледаниметоди и средства за автоматизиране на решаването на задачи за обработка на информация с помощта на компютри. Следователно в бъдещезадачатаще се разбира като процес, свързан с преобразуване (обработка) наинформация.
Основната цел на компютъра е да помогне на човек при решаването на проблеми с обработката на информация, въпреки че някои основни компютърни устройства са част от съвременни технически системи, които осигуряватрешаване на проблеми от първия тип. Например основният елемент на машинните инструменти с цифрово управление е вграденият микропроцесор.
Решаването на проблемиизползването на компютър е процес на автоматичнопреобразуване на първоначалната информация(входни данни) вжелан резултатв съответствие с дадена последователност от действия, нареченаалгоритъм.
Какви саизискваниятаза задачи, решавани с помощта на компютър? Необходимо ли е и целесъобразно ли е да се решава някакъв проблем с помощта на компютър?
Доста е трудно да се отделят универсални изисквания, на които трябва да отговарят задачите. Факт е, че тези изисквания до голяма степен зависят отестеството на самата задача, отданните, обработвани по време на нейното решаване, отособеностите на предметната област, в която се решава, отнивото и квалификацията на потребителите, в чиито интереси се решава задачата и т.н.
Естеството на решаването на проблеми на компютър обаче ни позволява да отделим няколкоосновни свойства, които те трябва да притежават. На първо място, това са свойства катоалгоритмична разрешимост,ефективностимасовост.
1. Повечето от проблемите, които могат да бъдат решени на съвременните компютри, трябва да бъдаталгоритмизирани. С други думи,задачата трябва да бъде декомпозирана на краен набор от елементарни подзадачи, чието решение в определена последователност води до желания резултат. Ако задачата няма това свойство, се казва, че имае алгоритмично неразрешим и не може да бъде решен чрезтрадиционниметоди на компютър.
Някои оталгоритмично неразрешимитепроблеми могат да бъдат решени на съвременни компютри чрез нетрадиционни (евристични) методи с помощта наинтелигентни системи. Такива задачи и методи за тяхното решаване са обект на разглеждане на сравнително нов клон на информатиката -изкуствения интелект. Затова в процеса на изучаване на дисциплината ще се съсредоточим именно върху такива задачи, които ще наречеминтелектуални[2].
2. Задачите за обработка на информацията се решават, като правило, от самия човек или частично или напълно възложени на него чрез средства за автоматизация. Решаването на всеки проблем включва изпълнението на някакъв ограничен набор от действия (операции) N и обработка на съответния обем V информация. Може да се твърди, четрудоемкосттана задачата и нейниятинформационенкапацитет се определят съответно от стойностите на N и V.
Ако тези стойности са достатъчно големи, тогава безмашинното решение на проблема може или да се окаже невъзможно поради ограничените възможности на човек, или ще отнеме толкова много време и ресурси за решаването му, че решението, получено на такава „цена“, може да няма практическо значение. С други думи, решаването на проблем от един човекможе да е неефективнои решението му ще бъдеефективносамо при използване на компютър.
3. Използването на компютър за решаване на проблеми дава най-голямефектсамо ако е изпълнено следното условие:задачата, възложена на компютъратрябва да бъде масивна. А именномасивностна задачата, т.е.необходимост и възможност за нейното многократно решаване с променящи се стойностипараметри и е критерий за целесъобразността на използването на компютър.
2. Интелигентни задачи
Преди да дефинирате понятието „интелектуални задачи“, препоръчително е да класифицирате задачите, решавани с помощта на компютър.
Съвременните компютри се използват в различни области на човешката дейност за решаване на широк кръг от проблеми.
Полезно е да започнете решаването на всеки проблем, като определитемястото му в системата на тяхната класификацияиопределите разликата му от други задачи. Добрата класификация на задачите предполага такова разделение на типове, че споредвидае възможно да се избератметодиисредстваза нейното решаване.
Задачите, решавани с помощта на компютър, могат да бъдат класифицирани по различни критерии:вида на информацията, обработвана при тяхното решаване, използваните методи за решаване на проблеми, сложността на алгоритмите за решаването им, видовете предметни области, естеството на самите задачи и др.
Разделянето на задачите за обработка на информация на два вида (фиг. 2.1) - задачи занамиранеи задачи задоказателство, - датира от Евклид и днес може да се счита за класическо. Знакът за класификация в този случай екрайната целна решението на проблема. Целта на задачатанамиранееда се намери (конструира, проведе, получи, идентифицираи т.н.) някакъвобект, т.е.неизвестенна тази задача. Целта на доказателствената задача е да установи верността или неистинността на определено твърдение, да го потвърди или опровергае.