ongelma

Ongelma ( kreikkalainen πρόβλημα problema , saksaksi 'syytetty esitetyt' ”joka esitettiin [ratkaisulle], kallio, este”) kutsutaan tehtävän tai ongelman , The liuosta, joka liittyy vaikeuksia. Lähtötilanne, este ja kohdetilanne on määritettävä, kun taas ratkaisu on avoin ja määrittelemätön. Esteet, vastarinnat tai vaikeudet, jotka on voitettava tai kiertettävä päästäkseen lähtötilanteesta kohdetilanteeseen, ovat osa ongelmia.

Ongelmia esiintyy eri muodoissa kaikilla elämän alueilla ja kaikilla tieteillä . Määritellyn ongelman ratkaisemiseksi voi olla järkevää jakaa se yksinkertaisempiin alaongelmiin tai jäljittää ongelmaksi, joka on jo ratkaistu. Ongelman ratkaisu voi koostua myös siitä, että tarkastellaan lähtötilannetta, estettä tai kohdetilannetta tuntemattomalla tavalla. Ongelmat voivat olla ratkaistavia, ratkaisemattomia tai ratkaisemattomia. Useita ongelmia yläpuolisen syy-yhteys voidaan nimitystä ongelma .

ominaisuudet

Käsittelemällä ongelmia päivittäin, lukuisat tieteet ovat kehittäneet ominaisuuksia, joita voidaan käyttää ongelmien kuvaamiseen. Yksittäiset ongelmat voidaan siten ryhmitellä ongelmaluokkiin. Luokan ongelmien samanlainen ilmaisu viittaa siihen, että näiden ongelmien ratkaisumenetelmät ovat yhtä hyviä tai huonoja.

Ratkaisu

Kaikki ongelmat eivät ole ratkaistavissa. Monien ongelmien ilmeinen ratkaisematon ratkaisu johtuu tarkkaan määritellyn määritelmän puuttumisesta: lähtötilannetta, estettä ja kohdetilannetta ei ole muotoiltu riittävän selvästi ratkaisun mahdollistamiseksi. Mutta jopa selkeästi muotoilluissa ongelmissa ympäristöissä, joissa on selkeästi määritellyt säännöt, voidaan joskus osoittaa, että tehtävä on ratkaisematon, kuten B. ympyrän neliöiminen , josta on tullut sananlaskua ratkaisemattomille ongelmille. Ponnistelulla todistettujen ratkaisemattomien ongelmien ratkaisemiseksi ei ole järkevää. Tässä tapauksessa kiertotapa (engl. Kiertotapa ) voi auttaa ongelmaa. Kohdennettu tavoite muutetaan sitten siten, että ongelmaa ei enää esiinny.

Ongelman ratkaisemattomuus voi johtua myös pyrkimyksestä saavuttaa useita ristiriitaisia ​​tavoitteita samanaikaisesti. Tässä tapauksessa on eturistiriita, joka voidaan mahdollisesti ratkaista kompromissin avulla . Teknisissä yhteyksissä tätä kutsutaan myös optimoinniksi . Kompromissit voivat puolestaan ​​aiheuttaa uusia ongelmia. Jos kompromissi on mahdoton taustalla olevan sääntelyjärjestelmän takia, puhutaan aporiasta ('toivottomuudesta').

Purkaminen

Jos ongelma voidaan jakaa useisiin alaongelmiin, sitä kutsutaan erotettavaksi tai hierarkkiseksi . Todelliset alaongelmat ovat helpompia ja vaativat vähemmän työtä ( divide et impera ). Ne voivat tarjota pienemmän ja konkreettisemman kuvauksen alkutilanteesta, joka ehdottaa ratkaisua itsessään.

Jos hajoaminen itsessään on vaikea ongelma, jos ongelmaa ei voida jakaa ollenkaan, tai jos kullekin mahdolliselle hajotukselle aiheutuvat alaongelmat ovat yhtä monimutkaisia ​​kuin alkuperäinen ongelma, niin ongelmaa kutsutaan hajoamattomaksi tai alkeelliseksi. Erityinen lausunto hajoavuudesta tekee tämän eron:

  • Oikeusongelmat ovat ongelmia, joita ei voida hajottaa, koska ne vaativat vain yhden, erottamattoman muutosvaiheen, mikä on kuitenkin hyvin vaikeaa, koska se vaatii täysin uuden näkemyksen asioista.
  • Muutos kuitenkin -ongelmat voidaan jakaa useisiin purettaviin työvaiheisiin ( tietojenkäsittelytieteet ), jotka haluavat sopivan oikein.

Sukulaisuus

Jotkut ongelmat liittyvät luonteeltaan niin läheisesti, että yksi ongelma ratkaisee toisen ongelman samanaikaisesti. Tässä tapauksessa lähtökohta ja kohdetilanne ovat samat molemmille ongelmille, vaikka ne muotoiltaisiin yleensä täysin eri tavalla. Yksi ongelmista voidaan kuitenkin muuntaa toiseksi ongelmaksi; varsinkin monimutkaisuuden teoria puhuu siitä ongelman pienentämiseksi toiseen. Tällä tavalla voidaan löytää kokonaisia ​​ongelmaluokkia, joiden ongelmat ovat ratkaisematta. Tiedetään kuitenkin, että yhden ongelman ratkaiseminen ratkaisi kaikki muut luokan ongelmat samanaikaisesti. Jos ongelmaa ei voida jäljittää muihin ongelmiin, se muodostaa oman ongelmaluokan ja saattaa vaatia kokonaan uuden käsityksen .

Ratkaisuponnistus

Voit arvioida ongelmia niiden ratkaisemiseen tarvittavien ponnistelujen mukaan: Ongelman ratkaisu voi olla lyhyt ja suloinen, mutta se voi olla myös niin monimutkainen, että saavutettavissa oleva tavoite ei ole vaivan arvoinen. Äärimmäisen monimutkaiset ongelmat voivat vaatia jopa rajoittamattomia ratkaisuja. Ongelma voi olla ratkaistavissa, vaikkakin sitä ei tunneta, mutta käytännössä sitä voidaan silti pitää "ratkaisemattomana", joten sen ratkaisukyky on määrittelemätön.

Vaivaa ongelman ratkaisemiseksi riippuu sen monimutkaisuudesta ja asianosaisten kyvyistä . Termi suorituskyky sisältää tässä useita tekijöitä - henkilön älykkyydestä tietokoneen laskentatehoon . Erilaiset alkutilanteet vaikuttavat myös ratkaisujen vaatimiseen, koska raaka-aineiden ja työkalujen ( resurssien ) tai yksinkertaisesti muun tiedon saatavuus vaihtelee.

subjektiivisuus

Erityisesti jokapäiväiset ongelmat riippuvat osallistuvien ihmisten subjektiivisuudesta . Eri tavoitteet tarkoittavat, että ongelmien vaikeus ja monimutkaisuus arvioidaan eri tavalla. Tietyt ongelmat eivät ole ratkaistavissa asianosaisille, mutta hallittavissa ulkopuolisille tai jopa helppoja: On mahdotonta määrittää oman kuoleman aikaa. Joskus näkökulman muuttaminen luo paremman käsityksen ongelmasta, esimerkiksi kun tunteet ovat mukana ja ongelmaan voidaan tarttua vain empatian avulla .

Erityiset ongelmat

Jotkut tieteet ovat kehittäneet erityisiä ongelmatermejä, jotta ongelmista tulisi konkreettisempia ja muodollisempien ratkaisujen ja kvantitatiivisten mittausten käytettävissä. Teknologia ja taloustiede ymmärtävät ongelmat prosesseina, joilla nykyinen tila muunnetaan halutuksi kohdetilaksi vastustusta vastaan. Siirron aikana este on voitettava ratkaisuprosessin avulla.

Ongelmat eroavat tehtävistä, joissa on myös este, mutta ratkaisu tunnetaan alusta alkaen.

tekniikkaa

Teknologia on erityisen kiinnostunut jäsennellyistä ongelmanratkaisumenetelmistä, koska ne lupaavat nopeampaa menestystä kuin sokea kokeilu ja virhe.

Taloustiede

Taloustiede puolestaan ​​on kiinnostunut siitä, miten ratkaisuun tarvittavat ponnistelut voidaan arvioida ja arvioida taloudellisten arvojen muodossa.

Tietokone Tiede

Vaativuus on teoreettisen tietojenkäsittelyopin perustuu matemaattisesti ankkuroitu ongelma käsite. Perustana ovat päätöksenteko-ongelmat , joissa tehtävä on aina sama: Päätä, hyväksytäänkö tämä syöttö vai ei. Ongelma on pohjimmiltaan sama kuin virallinen kieli , jossa kysymys on: päättää, kuuluuko tämä sana tälle kielelle vai ei. Tämän erittäin jäsennellyn ongelmakonseptin etuna on, että se on ymmärrettävää sekä ihmisille että koneille, voidaan osoittaa ratkaisulähestymistavan oikeellisuus ja määrittää ongelman ratkaisemiseksi tarvittavien vaiheiden määrä - sen monimutkaisuus - aritmeettisesti. Päätösongelmat ovat ilmeisesti liian yksinkertaisia ​​käyttää monimutkaisten kysymysten tutkimiseen; itse asiassa ne voidaan muotoilla uudelleen luonnollisemmiksi optimointiongelmiksi tai hakuongelmiksi .

Kompleksiteoria tekee toisen tärkeän erotuksen siinä mielessä, että se erottaa ongelmat ongelmatilanteista. Esimerkit ovat yleistetyn ongelman erikoistapauksia, ja niissä määritetään esimerkiksi konkreettiset numerot tai sanat, joissa yleinen ongelma puhuu kaikista muuttujista tai merkkijonoista, jotka voidaan määrittää tarvittaessa. Tavoitteena on aina ratkaista yleinen tapaus, ongelmatilanteita käytetään vain ideoiden kehittämiseen ja kokeiden manuaaliseen tarkistamiseen.

shakki

Shakkipelissä on ongelma shakista taiteellisena ilmaisumuotona.

yhteiskunnassa

Ensimmäisen maailmansodan Ongelma on halventava varten räjähtänyt ongelmat ensimmäisen maailmansodan .

Kulttuurinen näkökulma

Eri kulttuureilla on erilaiset filosofiset käsitteet ongelmiin. Vuonna juutalaisuus z. B. on termi Mitzrayim ( heprea מצרים, "Salmi", "vakava hätätilanne", itse asiassa nimi Egyptin maalle ), joka kollektiivisena terminä kuvaa vaikeuksia, ongelmia ja haasteita, joita ihmisen on kohdattava elämänsä aikana ja joiden kanssa hän kasvaa. Teologisen keskustelun keskipisteenä tälle termille ovat hengelliset rajoitukset, jotka yksilön on ylitettävä löytääkseen Jumalan ja Tooran arvot .

Ratkaisemattomia ongelmia syntyy usein epistemologian ja logiikan kysymyksissä, kun kaksi yhtä totta periaatetta ovat keskenään ristiriidassa aporian tai paradoksin (tai logiikan antinomian ) muodossa. Tunnettuja esimerkkejä näistä toivottomista pulmista ovat lause "Tämä lause on väärä" ja kysymys "Voiko Jumala luoda kiven, jota hän itse ei pysty nostamaan?" Jos oletetaan Jumalan kaikkivoipa, tämä johtaa ratkaisemattomaan ristiriitaan.

Jotkut ongelmat pitivät ihmiset huolestuneina tai vaikuttivat merkittävästi, koska heidän tutkimuksensa aikana paljastui uraauurtavaa uutta tietoa. Seuraava valinta edustaa vain muutamia matemaattisia ja siksi hyvin ennalta jäsenneltyjä ongelmia: Itse asiassa ongelman ratkaisu voidaan olettaa jokaisen suuren teknisen, tieteellisen tai sosiaalisen läpimurron takana.

Neliö ympyrä
Geometrinen ongelma muodostaa saman alueen neliö ympyrästä vain kompassilla ja viivaimella on huolestuttanut ihmiskuntaa muinaisista ajoista lähtien. Ferdinand von Lindemann "ratkaisi" ongelman vuonna 1882 ja osoitti, että tarkka ratkaisu on mahdotonta.
Königsbergin siltaongelma
Tämän topologisen ongelman tarkoituksena oli löytää (pyöreä) polku Königsbergin kaupungin seitsemän sillan yli, joka käyttää kutakin siltaa vain kerran. Vuonna 1736 Leonhard Euler osoitti, että tällaista polkua ei ole olemassa ja että ongelmaa ei voida ratkaista. Eulerin ympyräongelman tutkinnalla oli kuitenkin pysyviä vaikutuksia monimutkaisuuden teoriaan .
Hamilton-syklin ongelma
Tämän graafiteorian ongelman kanssa on löydettävä kaavio, joka sisältää jokaisen solmun täsmälleen kerran. Vaikka ongelma on samanlainen kuin Königsbergin siltaongelma, se osoittautui paljon monimutkaisemmaksi. Se liittyy matkustavan myyjän ongelmaan , jota esiintyy lukemattomina muunnelmina useissa käyttötapauksissa.
Lauselogiikan tyydyttävyysongelma
Tämä ongelma sen määrittämiseksi, onko ehdotuskaava tyydyttävä, johti NP-täydellisyyden käsitteeseen Cookin lauseella vuonna 1971 . NP-täydelliset ongelmat, joihin se kuuluu - kuten Hamilton-syklin ongelma - muodostavat luokan vaikeita tietojenkäsittelytieteen ongelmia, jotka kaikki liittyvät läheisesti toisiinsa; Jos jokin näistä ongelmista voidaan ratkaista tehokkaasti, osoitetaan, että kaikki NP: n ongelmat voidaan ratkaista tehokkaasti, ja P = NP osoitetaan. Näille vaikeille ongelmille tunnetaan tällä hetkellä vain todennäköisyys- ja heuristiset ratkaisumenetelmät, esimerkiksi suuri joukko optimointimenetelmiä .
Vuohi-ongelma
Tämä todennäköisyysongelma koski neuvontaa näyttelyehdokkaalle valitsemisesta kolmen oven välillä, joka kätki palkinnon, ja kahdesta niitistä (vuohesta). Kun Marilyn vos Savant - ”maailman älykkäin nainen” - kuvasi vuonna 1889 hämmästyttävää ja joillekin järkeä koskevaa ratkaisua, joka toimitettiin vuonna 1889 , matemaatikot ympäri maailmaa riitelivät ehdollisen käsitteestä. todennäköisyys .

kirjallisuus

nettilinkit

Wikiquote: Ongelma  - Lainaukset
Wikisanakirja: ongelma  - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännöksille

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ Ursula Hermann, Knaursin etymologinen sanakirja , 1983, s.391
  2. ↑ Poistuminen Egyptistä ( Memento 16. maaliskuuta 2006 Internet-arkistossa )