Euristika

Pagrindinė informacija

Euristika - tai menas rasti tinkamą problemos sprendimą naudojant ribotas žinias ir mažai laiko. Formaliau tariant, euristika grindžiama patirtimi; ji gali pagreitinti sprendimo paiešką taikant paprastas taisykles. Visapusiška paieška gali užtrukti per ilgai arba gali būti pernelyg sudėtinga.

Tiksliau tariant, euristikos - tai strategijos, kuriose naudojama lengvai prieinama, nors ir laisvai pritaikoma informacija, skirta žmonių ir mašinų problemoms spręsti.

Euristika gali būti naudojama vienose mokslo srityse, bet ne kitose: Ekonomikos srityje dažnai priimtinas sprendimas, kuris skiriasi vienu procentu; teleskopas, kurio paklaida yra vienas laipsnis, tikriausiai bus netinkamas naudoti, jei bus nukreiptas į tolimą objektą. Tas pats teleskopas, nukreiptas į kitoje gatvės pusėje esantį langą, tikriausiai toleruos šią paklaidą; vieno laipsnio paklaida neturės didelės įtakos nedideliam atstumui.

Euristika gali būti naudojama atsakymui, kuris vėliau paaiškėja atlikus tikslų sprendimą labai mažu mastu, galbūt siekiant sutaupyti laiko, pinigų ar darbo jėgos įgyvendinant projektą, apskaičiuoti, pavyzdžiui, euristinis spėjimas, kokį svorį turėtų atlaikyti tiltas, gali būti naudojamas nustatant, ar tiltas turėtų būti medinis, akmeninis, ar plieninis, ir, kol bus baigtas tikslus tilto projektas, galima įsigyti reikiamą kiekį reikiamos medžiagos.

Tačiau tam tikrose labai techniškose srityse euristikos naudojimas gali būti žalingas, pavyzdžiui, informatikos moksle. Užprogramavus kompiuterį taip, kad jis atliktų daugiau ar mažiau pageidaujamų veiksmų, gali atsirasti rimtų trikdžių. Todėl kompiuterinės užduotys paprastai turi būti gana tikslios. Tačiau yra tam tikrų sričių, kuriose kompiuteriai gali saugiai apskaičiuoti euristinius sprendimus, pavyzdžiui, "Google" paieškos technologijoje daug remiamasi euristika, nes paieškos užklausos atitikmenis, kai negalima rasti tikslaus atitikmens, pateikia "beveik nepasiektų" atitikmenų. Taip naudotojas gali ištaisyti paieškos klaidas. Pavyzdys: Paieškos sistema, ieškodama vardo "Peter Smith" ir negalėdama rasti tikslaus vardo, vietoj jo euristiškai randa "Pete Smith", o paieškos sistemą naudojantis asmuo turi nuspręsti, ar Pete ir Peter yra tas pats asmuo.

Pavyzdžiai

Polia

Štai keletas kitų dažniausiai naudojamų euristikų iš 1945 m. Polya'os knygos "How to Solve It":

• Jei sunku suprasti problemą, pabandykite nupiešti paveikslėlį.
• Jei negalite rasti sprendimo, pamėginkite daryti prielaidą, kad sprendimą turite, ir pažiūrėti, ką galite išvesti iš jo ("dirbti atgal").
• Jei problema abstrakti, pabandykite išnagrinėti konkretų pavyzdį.
• Pirmiausia pabandykite išspręsti bendresnę problemą: "išradėjo paradoksas": ambicingesnis planas gali turėti daugiau šansų sėkmei.

Pakavimo problema

Vienas iš naudingų euristikos pavyzdžių yra tam tikra pakavimo problema. Šią problemą sudaro tam tikrų daiktų supakavimas. Yra taisyklės, kurių reikia laikytis. Pavyzdžiui, kiekvienas daiktas turi vertę ir svorį. Dabar problema yra surinkti vertingiausius daiktus, kurių svoris būtų kuo mažesnis. Kitas pavyzdys - kelių skirtingo dydžio daiktų sutalpinimas į ribotą erdvę, pavyzdžiui, automobilio bagažinę.

Norint rasti tobulą problemos sprendimą, reikia išbandyti visas galimybes. Dažnai tai nėra gera išeitis, nes jų išbandymas užtrunka ilgai, o kol randamas sprendimas, reikia išbandyti vidutiniškai pusę galimybių. Taigi dauguma žmonių pradeda nuo didžiausio daikto, jį sutalpina, o tada bando aplink jį išdėstyti kitus daiktus. Dažniausiai taip bus rastas geras sprendimas. Tačiau būna atvejų, kai toks sprendimas yra labai blogas ir reikia naudoti kitą metodą.

Todėl tai yra euristinis sprendimas.

Pakavimo problemos pavyzdys. Tai vienmatis (su apribojimais) kuprinės uždavinys: kokias dėžes reikia pasirinkti, kad būtų maksimaliai padidinta pinigų suma ir bendras svoris neviršytų 15 kg? Sprendžiant daugiamatę problemą galima atsižvelgti į dėžių tankį arba matmenis; pastaroji problema yra tipinė pakavimo problema. (Šiuo atveju sprendimas yra pasirinkti visas dėžes, išskyrus žaliąją).