Wissenschaftliches Arbeiten & Programmierkonzepte

• Struktur der vorliegenden Daten für die Gesamtheit aller relevanten Situationen

• Es handelt sich also um die Informationen, die uns vorliegen, wenn wir das Problem „lösen“ wollen

• Beispiel: Aufzählung aller relevanten Orte sowie die Distanzen zwischen diesen Orten

• Menge aller „Lösungen“ in Abhängigkeit von der Ausprägung der Eingabe

• Spezifiziert durch die „Struktur“ von Lösungen.

• relevanten Informationen für das Finden einer Antwort

• Beispiel: Ein Weg entspricht einer Lösung. Die Menge aller Wege entspricht dem Lösungsraum.

• Menge von Bedingungen, sodass für jede Lösung aus LR und jede Bedingung entschieden werden kann, ob die Lösung die Bedingung erfüllt (evtl. abhängig von der Eingabe)

• ZULÄSSIGE LÖSUNG: erfüllt alle Zulässigkeitsbedingungen

• UNZULÄSSIGE LÖSUNG: verletzt mindestens eine Zulässigkeitsbedingung

• Beispiel: Ein Weg ist zulässig, wenn er in Ort a beginnt und in Ort b endet

• Bewertung jeder Lösung mit einem numerischen Wert (Zielfunktionswert) und Aussage darüber, ob hohe oder niedrige Werte präferiert werden (Orientierung); evtl. abhängig von der Eingabe

• OPTIMALE LÖSUNG: Lösung mit bestmöglichem Zielfunktionswert unter allen zulässigen Lösungen

• Beispiel: Wir bewerten einen Weg mit seiner Länge und präferieren kurze Wege gegenüber langen Wegen

• gibt die Struktur einer Antwort vor, die wir als Ausgabe bezeichnen

• Beispiel: Was ist ein kürzester Weg von Ort a nach Ort b?

Ein Problem ist eine Kombination aus Eingabe, LR, ZB, ZS und Frage.

(FR-EI-LÖ-ZU-ZI)

Ein Optimierungsproblem ist ein Problem, bei dem nach einer gemäß ZS optimalen Lösung und/oder deren Zielfunktionswert gefragt wird.

Ein Entscheidungsproblem ist ein Problem, bei dem die Frage nur mit ja oder nein beantwortet werden kann.

• Belegung aller Daten der Eingabe mit Werten

Ein Algorithmus ist eine präzise und eindeutige Handlungsvorschrift, mittels derer eine Eingabe in eine Ausgabe transformiert wird.

• vorab festgelegte Vorgehensweise zur Transformation einer Eingabe in eine Ausgabe.

• wenn für jede beliebige Probleminstanz eine optimale Lösung gefunden wird

• oder es wird festgestellt, dass eine optimale Lösung nicht existiert

• kein exakter Algorithmus, eher regelbasierte Annäherungen

• wenn z.B. ein Algorithmus auf die Bestimmung zulässiger Lösungen (Ausgabe) abzielt

• bildet Original vereinfachend ab

• Modelltyp gibt sprachlichen und strukturellen Rahmen für Modelle vor

• bilden Probleme (insb. Optimierungsprobleme) ab

• dazu gibt es in der Regel viele unterschiedliche Möglichkeiten

• ähnelt tatsächlichem Programmcode, ist allerdings nicht zur Interpretation durch einen Computer gedacht

• wird lediglich zur Veranschaulichung verwendet

• erlaubt eine präzise Beschreibung der Struktur und der wesentlichen Operationen eines Algorithmus

• Integer

• Double

• String

Dim i As Integer