Εισαγωγή στη διαχείριση της πολυπλοκότητας ενός προβλήματος
Κάθε άνθρωπος στη ζωή του, σε οποιαδήποτε ηλικία και αν είναι, αντιμετωπίζει καθημερινά μικρά ή μεγάλα προβλήματα. Από την αρχή της σχολικής μας ζωής, έχουμε λύσει πολλά προβλήματα στα Μαθηματικά και στη Φυσική. Το ίδιο συμβαίνει σε
όλους τους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας.
Με τον όρο Πρόβλημα προσδιορίζεται μια κατάσταση η οποία χρήζει αντιμετώπισης,
απαιτεί λύση, η δε λύση της δεν είναι γνωστή, ούτε προφανής. Σε αρκετά προβλήματα
η λύση είναι εύκολο να βρεθεί, αλλά υπάρχουν και προβλήματα που η λύση τους είναι
δύσκολο να βρεθεί. Για παράδειγμα προβλήματα όπως: η ρύπανση του περιβάλλοντος, η αντιμετώπιση των ναρκωτικών, η θεραπεία ασθενειών, η ασφαλής πλοήγηση
στο Διαδίκτυο είναι σύνθετα προβλήματα που δεν επιδέχονται μια εύκολη λύση.
Ως σύνθετο χαρακτηρίζεται ένα πρόβλημα που αποτελείται από πολλά μέρη και στη
λύση του συμμετέχουν πολλοί παράγοντες που συχνά αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Ορισμένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζουμε μπορούν να επιλυθούν με την
βοήθεια ενός υπολογιστή. Στην περίπτωση αυτή το πρόβλημα χαρακτηρίζεται υπολογιστικό. Στο κεφάλαιο αυτό θα ασχοληθούμε με υπολογιστικά προβλήματα.
Το πρώτο στάδιο για την επίλυση ενός προβλήματος είναι η κατανόησή του. Όταν το
πρόβλημα είναι σύνθετο, η κατανόησή του προϋποθέτει την ανάλυση της δομής του.
Με τον όρο δομή, εννοούμε τα επιμέρους στοιχεία (τμήματα) που αποτελούν το πρόβλημα καθώς και τον τρόπο με τον οποίο αυτά συνδέονται και αλληλεπιδρούν. Για την
κατανόηση της δομής είναι απαραίτητη η ανάλυση του προβλήματος στα επιμέρους
στοιχεία του. Γενικά με τον όρο Ανάλυση εννοείται ο διαχωρισμός ενός συνόλου στα
συστατικά του στοιχεία. Για την ανάλυση του προβλήματος και τον εντοπισμό των κύριων στοιχείων είναι απαραίτητο το πρόβλημα να μορφοποιηθεί, ώστε να απαλλαγεί
από τις περιττές λεπτομέρειες που αυξάνουν τον όγκο των στοιχείων που πρέπει να
διαχειριστούμε. Η λειτουργία αυτή ονομάζεται αφαίρεση.
Η αξία της αφαίρεσης
Αφαίρεση είναι η νοητική ικανότητα εντοπισμού των βασικών χαρακτηριστικών ενός
αντικείμενου ή γενικότερα μιας κατάστασης. Η ικανότητα αυτή επιτρέπει την κριτική
επεξεργασία δεδομένων και την ανακάλυψη σχέσεων μεταξύ αντικειμένων ή κατα-
στάσεων.
Παραδείγματα
Στον υπολογισμό μιας διαδρομής ενός οχήματος, το χρώμα του οχήματος δεν είναι
βασικό χαρακτηριστικό. Αντίθετα η ταχύτητα που μπορεί να αναπτύξει είναι βασικό
χαρακτηριστικό.
Η ικανότητα της αφαίρεσης μάς επιτρέπει να θεωρήσουμε ότι ένα όχημα της Φόρμουλα 1 και ένα τζιπ, είναι και τα δύο αυτοκίνητα, παρόλο που έχουν τελείως διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Στα Μαθηματικά, όταν λύνουμε ένα πρόβλημα, η απόδοση του αγνώστου στον χαρακτήρα Χ (Έστω Χ …) είναι μια αφαιρετική διαδικασία. Η αφαιρετική ικανότητα είναι
απαραίτητη για τη σωστή ανάλυση ενός προβλήματος σε απλούστερα υποπροβλήματα και τη σαφή διατύπωσή της δομής του.