Κεφάλαιο 1ο Ανάλυση προβλήματος

Έννοια και κατανόηση προβλήματος Πρόβλημα είναι μια κατάσταση που χρήζει αντιμετώπισης, απαιτεί λύση, η δε λύση της δεν είναι γνωστή ούτε προφανής. (πχ, οικονομικό πρόβλημα, ενεργειακό πρόβλημα …) Παράγοντες κατανόησης προβλήματος: είναι η σωστή διατύπωση εκ μέρους του δημιουργού και η σωστή ερμηνεία από την μεριά αυτού που καλείται να το λύσει. Δεδομένο: οποιοδήποτε στοιχείο γίνεται αντιληπτό από έναν παρατηρητή με μία από τις πέντε αισθήσεις του. (π.χ. έχει ήλιο) Επεξεργασία δεδομένων: η διαδικασία κατά την οποία ένας «μηχανισμός» δέχεται δεδομένα και παράγει πληροφορίες. Πληροφορία: οποιοδήποτε γνωσιακό στοιχείο προέρχεται από την επεξεργασία δεδομένων.

Δομή Προβλήματος Είναι τα συστατικά του μέρη, τα επιμέρους τμήματα που το αποτελούν και ο τρόπος που αυτά συνδέονται μεταξύ τους. Διαγραμματική αναπαράσταση δομής προβλήματος Το αρχικό πρόβλημα καθώς και τα υποπροβλήματα στα οποία αναλύεται, παριστάνονται με ορθογώνια, με τρόπο που τα ορθογώνια που αντιστοιχούν σε απλούστερα προβλήματα να είναι πιο κάτω από αυτά που αντιστοιχούν σε πιο σύνθετα.

Καθορισμός απαιτήσεων Με το όρο καθορισμός απαιτήσεων ενός προβλήματος εννοούμε τον ακριβή προσδιορισμό των δεδομένων και τη λεπτομερή καταγραφή των ζητουμένων του προβλήματος Στάδια αντιμετώπισης ενός προβλήματος: Κατανόηση, όπου απαιτείται η σωστή και πλήρης αποσαφήνιση των δεδομένων και των ζητουμένων του προβλήματος Ανάλυση, όπου το αρχικό πρόβλημα διασπάται σε επιμέρους απλούστερα προβλήματα Επίλυση, όπου υλοποιείται η λύση προβλήματος μέσω της λύσης των επιμέρους προβλημάτων

Κριτήρια κατηγοριοποίησης προβλημάτων Η διαφορετική φύση των προβλημάτων επιτρέπει την κατηγοριοποίησή τους σύμφωνα με τα παρακάτω τρία κριτήρια. Δυνατότητα επίλυσης Βαθμός δόμησης των λύσεών τους Το είδος της επίλυσης

Με κριτήριο την δυνατότητα επίλυσης Επιλύσιμα. Η λύση της είναι γνωστή ή είναι συναφής με άλλα προβλήματα που έχουν επιλυθεί. (π.χ. δευτεροβάθμια εξίσωση) Ανοικτά. Δεν έχει βρεθεί λύση, αλλά ούτε έχει αποδειχθεί πως δεν υπάρχει λύση. (π.χ. ύπαρξη εξωγήινων) Άλυτα. Είναι παραδεκτό ότι δεν υπάρχει λύση. (π.χ. τετραγωνισμός του κύκλου)

Με κριτήριο το βαθμό δόμησης των λύσεων Δομημένα. Η λύση προέρχεται μέσα από μια αυτοματοποιημένη διαδικασία. (π.χ. λύση δευτεροβάθμιας εξίσωσης) Ημιδομημένα. Επιλογή λύσης μέσα από ένα προκαθορισμένο σύνολο λύσεων. (π.χ. επιλογή μεταφορικού μέσου) Αδόμητα. Επιλογή λύσης μέσα από ένα ακαθόριστο σύνολο λύσεων. (π.χ. επιλογή τόπου διακοπών)

Με κριτήριο το είδος επίλυσης Απόφασης. Η λύση προκύπτει ως μια απόφαση που απαντά σε ένα ερώτημα, συνήθως με ένα ναι ή όχι. (π.χ. είναι το α μεγαλύτερο του 5;) Υπολογιστικά. Η λύση προέρχεται μέσα από την διενέργεια υπολογισμών. (π.χ. να βρεθούν οι διαιρέτες του 29) Βελτιστοποίησης. Ζητάμε όχι απλά μια λύση, αλλά την καλύτερη δυνατή λύση. ( π.χ. ο συντομότερος δρόμος για κάποιον προοριμό)

Πρόβλημα και υπολογιστής Λόγοι ανάθεσης προβλήματος σε υπολογιστή Πολυπλοκότητα των υπολογισμών Επαναληπτικότητα των διαδικασιών Ταχύτητα εκτέλεσης των πράξεων Μεγάλο πλήθος δεδομένων

Λειτουργίες που επιτελεί ένας υπολογιστής Ο υπολογιστής μπορεί να εκτελέσει μόνο τρείς λειτουργίες, ο οποίες είναι: Πρόσθεση Σύγκριση Μεταφορά δεδομένων Με την βοήθεια των τριών αυτών πράξεων μπορεί να υλοποιήδει και πιο σύνθετες εργασίες.