 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
1) проведение бритвой по коже;
2) проведение рукой по коже;
3) IF кожа не гладка, THEN 1;
4) IF кожа гладка, THEN 5;
5) прекращение бритья.
[На самом деле инструкция 4 излишняя, так как переход к очередной инструкции произойдет
автоматически, если не будет выполнено условие, заложенное в третьей строке. В случае если кожа
станет гладкой, бритье автоматически прекратится.]
Сходные закономерности действуют и во многих других областях повседневной жизни.
Подобные программы используются домохозяйкой при мытье посуды, гитаристом при настройке
гитары, лектором (или конферансье), следящим за вниманием аудитории, и т. п. Такие же программы
действуют и при формулировании гипотез, позволяющих воспринять или распознать предмет либо
животное. Нетрудно представить себе программы из инструкций "IF ... THEN ...", с помощью которой
мозг ребенка будет отличать кошку от собаки или даже от львенка.
Разумеется, существует множество других инструкций, позволяющих формировать циклы или
даже вкладывать их один в другой. Однако подробный разбор таких инструкций не входит в наши
задачи.
3. Решение проблем. Из главы 8 мы уже знаем, что для решения проблем необходимо
объединение и обработка информации, содержащейся в памяти и поступающей из внешней среды. Для
этого можно использовать разные процедуры, различающиеся по тому, в какой степени используется
память и в какой — манипулирование самой информацией (Norman, Lindsay, 1980).
Типы процедур. Возьмем простой пример: предположим, что нам необходимо умножить 12 на 12.
Для этого можно использовать по меньшей мере три типа процедур.
Первая из них — это метод последовательных преобразований. При этом наш расчет может быть
осуществлен с помощью 11 сложений:
12 + 12 = 24; 24 + 12 = 36; 36 + 12 = 48 и т. д.
Такая процедура требует очень малого участия памяти, но большого манипулирования
информацией.
Второй тип процедур основан на использовании таблиц. При этом в памяти необходимо хранить
как можно больше столбцов из таблицы умножения, и тогда ответ, взятый из столбца с множителем 12,
автоматически появится в голове или на экране. В отличие от первого способа здесь требуется очень
небольшая обработка информации, но весьма обширная память.
Третья разновидность процедур — это своего рода компромисс между первыми двумя типами.
Она основана на применении правил и требует среднего объема памяти и манипулирования
информацией. В нашем примере для этого достаточно знать таблицу умножения для первых 10 чисел, а
затем произвести несколько операций. Схема расчета будет такой:
(10 • 10) + (2 • 10) + (10 • 2) + (2 • 2) = 144.
Типы процедур, используемых для решения проблем, зависят от имеющегося опыта, от
необходимого числа повторений одной и той же операции и от емкости памяти.
Для того чтобы узнать, какое вино подходит к тому или иному блюду, мы можем
последовательно перепробовать различные вина, использовать таблицу, в которой к каждому блюду
рекомендуется какое-то вино, или же использовать общие правила соответствия вин различным типам
мясных блюд. Инженер, проектирующий мост, и астроном, отыскивающий на небе звезду, будут таким
же образом выбирать нужный тип процедуры.
Можно провести еще одну параллель между работой человеческого мозга и компьютера при
решении проблем. Речь идет о применении тех стратегий, которые мы рассмотрели в главе 8.
Поскольку компьютер может работать только по программе, рассматривать здесь случайный
перебор бессмысленно. В случае если речь идет об игре, в которой такая стратегия не используется,
было бы неэкономно «заставлять» компьютер искать решение задачи с помощью этой стратегии.
Остальные две стратегии используются как человеком, так и компьютером.
Рациональный перебор соответствует эвристическому методу,
при котором процессор
занимается поисками частичных решений, чтобы максимально повысить вероятность нахождения
приемлемого решения, сведя к минимуму время и усилия на его поиск.
Систематический перебор соответствует алгоритмическому методу; в этом случае
систематически просматриваются все возможные (при имеющемся наборе данных) решения с целью
найти то из них, которое наиболее эффективно. Однако компьютер, так же как и человек, не использует
