Formale Methoden und Deduktion
Prof. Dr. J. Avenhaus
Problemlösen im Team
Suche ist die grundlegende Vorgehensweise beim
Problemlösen durch Computer(programme). Man kann sich diese Vorgehensweise
wie das Lösen eines großen Puzzles vorstellen, bei dem es viele
Teile gibt, die ein, zwei oder sogar drei Seiten gemeinsam haben, und bei dem
es viele zusätzliche Teile gibt, die für das Gesamtbild gar nicht
benötigt werden. Durch die gemeinsamen Seiten vieler Teile gibt es viele
Irrwege, die zu keiner Lösung führen, und so muß viel
herumprobiert werden, bis man das Puzzle gelöst hat. Je nach Suchproblem
gibt es mehr oder weniger genaues, zusätzliches Wissen, nämlich das
Bild auf den Puzzleteilen, das es demzufolge mehr oder weniger gut erlaubt,
Irrwege früh zu erkennen.
Für das Ausprobieren der vielen möglichen Kombinationen (für
manche Probleme gibt es unendlich viele davon) benötigt man
natürlich sehr leistungsfähige Computer und am besten wäre es,
wenn viele Computer zusammen an dem Puzzle arbeiten würden. Wie
jeder weiß, gibt es sehr viele unterschiedliche Möglichkeiten, wie
man beim Lösen eines Puzzles zusammen arbeiten kann, die, je nach den
beteiligten Personen, unterschiedlich gut sind. Die zusätzlichen
Eigenarten unseres Puzzles (zusätzliche Teile, gleiche Seiten) führen
dazu, daß es ebenfalls viele Konzepte für die Zusammenarbeit von
Computern gibt, die für unterschiedliche Suchprobleme unterschiedliche
Erfolge haben.
Wir interessieren uns für eine bestimmte Art der Suche, nämlich
wissensbasierte Suche, die auf Teilmengen der
(Puzzle-)Teile arbeitet, die nach und nach erweitert werden. Mit dieser Art von
Suche können solche Probleme wie das Finden
mathematischer Beweise oder Optimierungsprobleme wie die Planung
von Produktionsabläufen oder das Problem des
Handlungsreisenden gelöst werden. Unser Konzept, mit dem wir die Suche
auf mehrere Rechner verteilen, heißt
Teamwork.
Das wesentliche Ergebnis unserer Arbeit ist der Nachweis, daß Kooperation
von Computern beim Problemlösen zum Auftreten sogenannter
Synergie-Effekte führen kann, die
ja auch der Grund für das Bilden von menschlichen Teams sind.
Synergie
bedeutet, daß die Computer mehr erreichen, als nur ihre Rechenkraft zu
addieren. Wir konnten Probleme lösen, die kein einzelner Computer, auch
nicht mit entsprechend mehr Rechenzeit, lösen konnte.
