ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Στέργιος Παλαμάς 2006-

2 ΣΤΟΧΟΙ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ: Πλήρης Κατανόηση του Προβλήματος Προσδιορισμός των Συστατικών Μερών του Προβλήματος Ανάλυση Προβλήματος σε απλούστερα Προσδιορισμός Δεδομένων Προσδιορισμός Ζητούμενων Ακριβής και Πλήρης Διατύπωση Προβλημάτων Στέργιος Παλαμάς 2006-

3 ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ: Πρόβλημα αποτελεί μια κατάσταση η οποία χρήζει αντιμετώπισης, απαιτεί λύση, η οποία δεν είναι γνωστή, ούτε προφανής Στέργιος Παλαμάς 2006-

4 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ: ΟΜΗΡΟΣ: Διείσδυση στην Τροία Μέτρηση Χρόνου Κοινωνική Αδικία (Ρομπέν των Δασών) Πρόβλημα ψύχους στην εκστρατεία του Ναπολέοντα στη Ρωσία Προβλήματα επιδημιών Μεταφορά Ηλεκτρικής Ενέργειας Ενεργειακό Πρόβλημα Τρύπα του όζοντος Φυσικές Καταστροφές Υποσιτισμός Ανεπάρκεια ταχύτητας μετάδοσης πληροφορίας Ενοποίηση των τεσσάρων πεδίων δυνάμεων Πρόβλημα του 2000 (Millennium( Bug) Στέργιος Παλαμάς 2006-

5 ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Ορθή Διατύπωση Ορθή Ερμηνεία Συνήθως με γραπτό ή προφορικό λόγο Προϋποθέσεις: Σαφήνεια διατύπωσης Ορθή Χρήση Ορολογίας Ορθή Σύνταξη Στέργιος Παλαμάς 2006-

6 ΟΡΙΣΜΟΙ ΔΕΔΟΜΕΝΟ: Οποιαδήποτε στοιχείο που μπορεί να γίνει αντιληπτό από έναν τουλάχιστον παρατηρητή μια μία από τις αισθήσεις τους ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ: Διαδικασία κατά την οποία ένας «μηχανισμός» δέχεται δεδομένα, τα επεξεργάζεται σύμφωνα με έναν προκαθορισμένο τρόπο και τελικά παράγει πληροφορίες ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ: Οποιοδήποτε στοιχείο γνώσης που παράγεται από την επεξεργασία δεδομένων Στέργιος Παλαμάς 2006-

7 ΔΕΔΟΜΕΝΑ Θερμοκρασία, Υγρασία, Νεφώσεις, Ταχύτητα Ανέμου, Δορυφορικές Φωτογραφίες ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Διαδικασίες (Μοντέλα) Πρόγνωσης Καιρού ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ Δελτίο Πρόβλεψης Καιρού Στέργιος Παλαμάς 2006-

8 ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ: ΔΟΜΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ: συστατικά μέρη επιμέρους ερωτήματα μεταξύ τους σχέση Στέργιος Παλαμάς 2006-

9 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Σχηματισμός Μουσικού Συγκροτήματος Εύρεση Μελών Χώρος Εξάσκησης Προώθηση Συγκροτήματος Τραγουδιστής Κιθαρίστας Ντράμερ Μπασίστας Εύρεση Χώρου Διαμόρφωση Εύρεση Εξοπλισμού Διοργάνωση Συναυλιών Ηχογράφηση Προώθηση Μ.Μ.Ε. Στέργιος Παλαμάς 2006-

10 ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ: Η διαδικασία κατά την οποία προσδιορίζουμε τα δεδομένα του προβλήματος και καταγράφουμε λεπτομερώς τα ζητούμενα που αναμένονται σαν αποτέλεσμα της λύσης του προβλήματος Στέργιος Παλαμάς 2006-

11 ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ: Δεν είναι πάντα εύκολο να διακρίνουμε τα δεδομένα του προβλήματος. Δεν υπάρχει κάποια μεθοδολογία και μερικές φορές μπορεί να χρειαστεί να τα «ψάξουμε» μέσα στα λεγόμενα του προβλήματος Στέργιος Παλαμάς 2006-

12 ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ: Δεν είναι πάντα εύκολο να διακρίνουμε τα ζητούμενα του προβλήματος. Πολλές φορές θα χρειαστεί να θέσουμε μια σειρά από ερωτήσεις (είτε σε αυτόν που έχει το πρόβλημα, είτε τον εαυτό μας) για να διευκρινίσουμε πιθανές απορίες. Στέργιος Παλαμάς 2006-

13 Παράδειγμα: Το Υπ. Παιδείας, για να αξιολογήσει την εκπαιδευτική του πολιτική, ζητάει από το τμήμα πληροφορικής να παρουσιάσει τα πρόσφατα αποτελέσματα φοίτησης των μαθητών Γ Λυκείου, Τεχνολογικής Κατεύθυνσης, στα μαθήματα ειδικότητας. Στέργιος Παλαμάς 2006-

14 Παράδειγμα Εύρεση των Δεδομένων: -Χρόνος: η τελευταία σχολική χρονιά -Τάξη: η Γ Λυκείου -Πεδίο: τα 4 μαθήματα της τεχνολογικής κατεύθυνσης Στέργιος Παλαμάς 2006-

15 Παράδειγμα Εύρεση του ζητούμενου: -Φαίνεται ότι ζητούνται τα αποτελέσματα φοίτησης ΟΛΩΝ των μαθητών Γ Λυκείου, Τεχνολογικής κατεύθυνσης στα 4 μαθήματα ειδικότητας. Στέργιος Παλαμάς 2006-

16 Περιορισμός του Προβλήματος: -Επιλύουμε το πρόβλημα για ένα σχολείο και στη συνέχεια γενικεύουμε και ακολουθούμε την ίδια μεθοδολογία για το σύνολο των σχολείων. Στέργιος Παλαμάς 2006-

17 Εργασία σε ένα σχολείο: Για το συγκεκριμένο σχολείο που θα εξετάσουμε συγκεντρώνουμε τους τελικούς βαθμούς των μαθητών ΟΛΩΝ των τμημάτων σε καθένα από τα 4 μαθήματα. Ερώτηση: Η λίστα με τους βαθμούς όλων των μαθητών μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος? Στέργιος Παλαμάς 2006-

18 1ο Βήμα: Για το συγκεκριμένο σχολείο που θα εξετάσουμε συγκεντρώνουμε τους τελικούς βαθμούς των μαθητών ΟΛΩΝ των τμημάτων σε καθένα από τα 4 μαθήματα. Ερώτηση: Η λίστα με τους βαθμούς όλων των μαθητών μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος? Στέργιος Παλαμάς 2006-

19 Βελτίωση: Προκειμένου να αυξήσουμε την πληροφόρηση μπορούμε να συγκεντρώσουμε τον αριθμό μαθητών που προάγονται. Π.χ. Σε 1 Σχολείο, στο Μάθημά μας: Προάγονται 92, απορρίπτονται 8 Σε όλη την Ελλάδα επί συνόλου 5809 μαθητών προάγονται 5287 και απορρίπτονται 522 στο συγκεκριμένο μάθημα Στέργιος Παλαμάς 2006-

20 Βελτίωση: Προκειμένου να αυξήσουμε ακόμη περισσότερο την πληροφόρηση μπορούμε να υπολογίσουμε την κατανομή των μαθητών ανά βαθμολογική κλίμακα Στέργιος Παλαμάς 2006-

21 Χαρακτηρισμός Απορρίπτονται Μέτρια Καλά Πολύ Καλά Άριστα Αποτελέσματα στο μάθημα «Ανάπτυξη Εφαρμογών», έτους Βαθμός από Βαθμός Έως Αριθμός Μαθητών Ποσοστό Μαθητών % ,8% ,5% ,3% ,4% ΣΥΝΟΛΟ % Στέργιος Παλαμάς 2006-

22 Series Απορρίπτονται Μέτρια Καλά Πολύ Καλά Άριστα Στέργιος Παλαμάς 2006-

23 Στάδια Αντιμετώπισης Ενός Προβλήματος ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ Απαιτείται η σωστή και πλήρης αποσαφήνιση των δεδομένων και των ζητούμενων του προβλήματος ΑΝΑΛΥΣΗ Το αρχικό πρόβλημα διασπάται σε επιμέρους απλούστερα και βρίσκουμε την μεταξύ τους συσχέτιση (διαγραμματική αναπαράσταση) ΕΠΙΛΥΣΗ Υλοποιείται η λύση μέσω της επίλυσης των επιμέρους προβλημάτων Στέργιος Παλαμάς 2006-

24 Κατηγορίες Προβλημάτων Με κριτήριο τη δυνατότητα επίλυσης: Επιλύσιμα: Είναι γνωστή η λύση τους και έχει διατυπωθεί, ή η συνάφειά τους με άλλα ήδη επιλυμένα εξασφαλίζει τη δυνατότητα επίλυσής τους Ανοικτά: Η λύση ΔΕΝ έχει βρεθεί αλλά ΔΕΝ έχει αποδειχτεί ότι δεν επιδέχονται λύση. Π.χ. Ενοποίηση 4 Πεδίων Δυνάμεων Άλυτα: Εκείνα για τα οποία έχουμε φτάσει στην παραδοχή ότι ΔΕΝ επιδέχονται λύση (π.χ. το πρόβλημα του τετραγωνισμού του κύκλου) Στέργιος Παλαμάς 2006-

25 Κατηγορίες Προβλημάτων Με κριτήριο το βαθμό δόμησης: Δομημένα: Τα προβλήματα η επίλυση των οποίων προέρχεται από μια αυτοματοποιημένη διαδικασία (π.χ. Επίλυση δευτεροβάθμιας εξίσωσης) Ημι-δομημένα δομημένα: Η λύση επιδιώκεται στο πλαίσιο ενός εύρους πιθανών λύσεων, αφήνοντας περιθώρια επιλογής (π.χ. Επιλογή διαδρομής) Αδόμητα: τα προβλήματα των οποίων οι λύσεις δε μπορούν να δομηθούν ή δεν έχει διερευνηθεί σε βάθος η δυνατότητα δόμησής τους. Κύριο λόγο έχει η ανθρώπινη διαίσθηση. Στέργιος Παλαμάς 2006-

26 Κατηγορίες Προβλημάτων Με βάση το είδος επίλυσης που απαιτούν: Απόφασης: η απόφαση που πρόκειται να ληφθεί σαν λύση του προβλήματος απαντά σε ένα ερώτημα και πιθανόν να είναι «Ναι» ή «Όχι». Υπολογιστικά: Απαιτείται η διενέργεια υπολογισμών για να δοθεί απάντηση σε ένα πρόβλημα. Ζητάμε την τιμή της απάντησης που ικανοποιεί τα δεδομένα του προβλήματος Βελτιστοποίησης: Το πρόβλημα απαιτεί το βέλτιστο αποτέλεσμα για τα συγκεκριμένα δεδομένα που διαθέτει (π.χ. Βέλτιστη διαδρομή) Στέργιος Παλαμάς 2006-

27 Προβλήματα και Υπολογιστής Η ικανότητα του ανθρώπου να επιλύει προβλήματα είναι πολύ προγενέστερη της εμφάνισης των υπολογιστών. Η «ποιοτική» σύγκριση ανθρώπου και υπολογιστή αναδεικνύει νικητή τον άνθρωπο. Ο υπολογιστής υπερτερεί μόνο στην ταχύτητα εκτέλεσης των πράξεων. Ο υπολογιστής υπερτερεί ΜΟΝΟ ποσοτικά του ανθρώπου Η ικανότητα του ανθρώπου να επιλύει ΜΟΝΟΣ του προβλήματα προϋπήρξε και εξακολουθεί να υπάρχει ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ από τους υπολογιστές. Στέργιος Παλαμάς 2006-

28 Προβλήματα και Υπολογιστής Οι λόγοι για τους οποίους αξίζει να αναθέσουμε την επίλυση σε έναν υπολογιστή σχετίζονται με: -Την πολυπλοκότητα των υπολογισμών -Την επαναληπτικότητα των διεργασιών -Την ταχύτητα εκτέλεσης των πράξεων -Το μεγάλο πλήθος δεδομένων Στέργιος Παλαμάς 2006-

29 Προβλήματα και Υπολογιστής Ο υπολογιστής μπορεί να εκτελεί ΜΟΝΟ τις εξής τρεις λειτουργίες: - Πρόσθεση - Σύγκριση - Μεταφορά δεδομένων Στέργιος Παλαμάς 2006-

30 ΕΓΑΣΙΕΣ: 1. Αναφέρετε 3 προβλήματα (οποιουδήποτε είδους π.χ. Κοινωνικά, Οικονομικά, Υγείας) που δημιουργήθηκαν από την εισαγωγή των υπολογιστών στη ζωή μας. 2. Αναφέρετε 3 παραδείγματα Δεδομένων -> Επεξεργασίας -> Παραγόμενης Πληροφορίας. 3. Σκεφτείτε ένα σύνθετο πρόβλημα και αναλύστε το σε επιμέρους προβλήματα κάνοντας χρήση διαγραμματικής αναπαράστασης. Στέργιος Παλαμάς 2006-