حل مسئله

حل مسئله

اسلاید 1: 1 Problem Solvingحل مسئله

اسلاید 2: 2مسائل هر شخصی مسائل و مشکلاتی دارد ،بنابراین هر فرد سعی می کند مسائلی را حل کند . ممکن است یک کودک سعی در چیدن بلوکها روی هم داشته باشد بدون اینکه بریزند.یک کودک بزرگتر سعی در حل مسائل ریاضی داشته باشد .یک نفر سعی در تهیه یک هدیه مناسب برای سالگرد ازدواج باشد .ممکن است یک معمارخانه ای را طراحی کند، یا یک ریاضی دان سعی در اثبات یک قضیه داشته باشد.

اسلاید 3: 3مسئله چیست یک فرد هنگامی مسئله ومشکل دارد که بخواهد به هدفی برسد که ابزار مستقیم و ساده ای برای رسیدن به آن نداشته باشد .به طور دقیق تر از نظرما مسئله چهار ویژگی دارد : هدف ، داده ها (مفروضات) ، ابزار تغییر شرایط و موانع.

اسلاید 4: 4مسئله چیست...هدف ، وضعیتی است که حل مسئله در جهت آن پیش می رود و برای ارزیابی دستیابی به حل مسئله حداقل چند ملاک وجود دارد.در مثالهای ذکر شده هدف ممکن است چیدن چند بلوک روی هم به طوریکه نریزند و یا طراحی یک خانه مناسب باشد .مفروضات (داده ها) شامل عناصر ،شرایط ومحدودیتهایی که در اثر مسائل به وجود می آیند. یک مسئله ریاضی ممکن است عناصر و شرایط اولیه را فراهم آورد ؛ مشخصات یک خانه فقط تعدادی شرایط (مثل سبک تودور) را برای معمارفراهم می آورد .

اسلاید 5: 5مسئله چیست...مسائل نیاز به ابزاری برای تغییر شرایط از وضعیت اولیه دارند . این شرط موقعیتهایی که منجر به حل مسئله نمی شود را در بر نمی گیرد . به طور مثال فرض می کنیم که کودک بزرگتر عبارات مسئله ریاضی را می فهمد و حداقل دانش مورد نیازدر ارتباط با ریاضی را دارد ، وریاضی دان و معمار دانش مرتبط با تغییر شرایط اولیه را دارند.در نهایت ، مسائل تعدادی موانع دارند . هدفی که به سادگی با یادآوری یک راه حل از پیش بدون هیچ تغییری به دست می آید به عنوان مسئله در نظر گرفته نمی شود.

اسلاید 6: 6مسئله چیست...به طور خلاصه حل مسئله هنگامی اتفاق می افتد که شخص :سعی در رسیدن به یک هدف دارد از تعدادی شرایط معین و مفروضات شروع می کند با تعدادی ابزار تغییر شرایط بدون دانش دسترسی فوری به حل مسئله صورت می گیرد.

اسلاید 7: 7انواع مسائلمسائل از نظر ظاهری با هم متفاوت هستند اما به این معنی نیست که حل مسئله به روشهای متفاوتی صورت می گیرد .تمایزی که در این زمینه وجود دارد مسائل خوب تعریف شده در برابر مسائل بد تعریف شده است .(W.Reitman,1965)مسائل خوب تعریف شده آنهایی هستند که دارای شرایط ویژه ذکر شده ،اهداف وابزار تغییر شرایط می باشند . برای مثال یک معمای ماز معمولاً خوب تعریف شده است .وضعیت اولیه ،نقطه شروع است .هدف ، رسیدن به نقطه پایان ، یعنی خروج از ماز است . بنابراین از دستیابی به هدف آگاه خواهید شد. در نهایت ابزار تغییر شرایط بوسیله راه رفتن در هر مسیر از ماز فراهم می شود.

اسلاید 8: 8انواع مسائل...مسائل بد تعریف شده دارای ابعادی هستند که کاملاًمشخص نشده است .مسئله داشتن یک شغل مطلوب یک مسئله بد تعریف شده است.حتی اگر شما بدانید که چگونه در مورد شغل مطلوب خود صحبت کنید ، کاملاً نمی دانید که چگونه وضعیت موجود را تغییر دهید تا به هدف مورد نظر خود دست یابید .

اسلاید 9: 9انواع مسائل...ممکن است مسائل در چگونگی خوب تعریف شده (یا بد تعریف شده) با هم تفاوت داشته باشند ، بنابراین بهتر است این تمایز را به جای دو حالت جدا از هم به صورت یک پیوستار در نظر بگیریم .اکثر مطالعات انجام شده پیشین بر روی حل مسئله ، مسائل خوب تعریف شده را مورد بررسی قرار می دادند. اما این تمرکز بر روی مسائل خوب تعریف شده به این معنی نیست که کار بر روی حل مسئله با چگونگی حل مسائل بد تعریف شده ارتباطی ندارد . H.A.Simon (1973) بیان می کند که بخش بسیار مهم حل مسئله تبدیل یک مسئله بد تعریف شده به یک مسئله خوب تعریف شده است .

اسلاید 10: 10روشهای مطالعه حل مسئله 3 روش که غالباًدر تحقیق حل مسئله مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از : فرآورده های واسطه راهبردهای کلامی شبیه سازیهای کامپیوتری

اسلاید 11: 11فرآورده های واسطه استفاده از فراورده های حل مسئله به این معنی است که به جای ثبت جواب مسئله به تنهایی،ما تعدادی از کارهایی که فرد برای رسیدن به پاسخ انجام می دهد را مشاهده می کنیم. اگر ما علاقه مند باشیم بدانیم مردم چگونه معماها را حل می کنند، اطلاعاتی در مورد حرکات مختلفی که آنها را به هدف می رساند جمع می کنیم . حتی اگرتعدادی ازفرضیه ها قادر به شرح پاسخ ارائه شده به مسئله باشند ،فقط تعداد کمی از آنها ،شاید فقط یکی از آنها ، قادر به شرح تمام مراحل منتهی به پاسخ نهایی باشد.

اسلاید 12: 12راهبردهای کلامی دومین روشی که در تحقیق حل مسئله استفاده می شود راهبردهای کلامی است. متداولتر این است که از افراد بخواهیم در مورد آنچه برای حل مسئله انجام می دهند با صدای بلند فکرکنند .یعنی از آنها خواسته می شود هر آنچه که در تصور دارند بدون آنکه آن را به نفع آزمونگر تغییر دهند بیان کنند .عقیده ای که در پس این اندازه گیری قرار دارد این است که : تفکر افراد اطلاعات بیشتری در مورد زمینه ای که افراد در آن به حل مسئله می پردازند فراهم می آورد .این نظریه بیان می کند که یک فرد آنچه را که اخیراً برای تکلیفی انجام داده است به یاد می آورد تا راه حل تکلیف حاضر را پیدا کند.

اسلاید 13: 13راهبردهای کلامی... تمام راهبردهای کلامی اطلاعات مفیدی فراهم نمی آورند . برای بسیاری از افراد صحبت در مورد آنچه فکر می کنند مشکل است ، به ویژه اگر حل مسئله همراه با مهارت باشد.هنگامی که این آزمودنیهای ساکت وادار به صحبت در مورد آنچه انجام می دهند می شوند، آنها گهگاهی پاسخ می دهند که ،من دارم به این فکر می کنم که چطور مسئله را حل کنم. درست است ، اما خیلی حاوی اطلاعات مفید نیست.با وجود دشواریهایی که در جمع آوری راهبردهای مفید وجود دارد ، ثابت شده که منبع اساسی اطلاعات می باشند. به طور کلی آنها اطلاعاتی را فراهم می آورند که به دست آوردن آنها از روشهای رایج دیگر تقریباً غیر ممکن است.

اسلاید 14: 14آیا می توان به راهبردهای کلامی اعتماد کرد؟ استفاده از راهبردهای کلامی منتهی به تعدادی بحث می شود. بحث در مورد واقعیت و واکنش پذیری راهبردها است. واقعیت(veridicality) به این موضوع اشاره دارد که آیا راهبردها آنچه را که فرد به آن می اندیشد نشان می دهند . واکنش پذیری(reactivity) یعنی آیا راهبرد چگونگی انجام تکلیف توسط فرد را تغییر می دهد .

اسلاید 15: 15آیا می توان به راهبردهای کلامی اعتماد کرد؟... هرگاه شماازشخصی بخواهیدبه عقب برگردد وبیان کند که چه کاری انجام داده(وچرا)،این احتمال وجودداردکه یک پاسخ جدید بسازد(من احتمالا سعی کرده بودم که ...)به جای اینکه به یادبیاورند(یک فردهمیشه نمی تواندتشخیص بدهدکه یک نفربه خاطرمی آوردیا دوباره یک جواب رامی سازد).مطمئنا،بسیاری اوقات،پاسخ واقعی خواهدبود، اماگاهی اوقات ممکن است این طورنباشد وآزمونگرراهی برای تشخیص گزارش های واقعی ازساختگی ندارد.چنین راهبردهایی ممکن است به وضوح راهبردهای تفکرباصدای بلندنباشد(2000وKuusela & paul).

اسلاید 16: 16آیا می توان به راهبردهای کلامی اعتماد کرد؟... Ericsson و Simon مواردی رادرارتباط بااینکه راهبردهاچه زمانی ممکن است مشکل زا باشند وچه زمانی این طورنیست فراهم آورده اند.طرح آن ها این است که اگراطلاعات به راحتی قابل کلامی شدن هست وبه طور آگاهانه درزمینه ی حل مسئله دردسترس است،پس سوال ازافراددرارتباط باکلامی کردن تفکرشان اثرکمی براجرای آن ها دارد،غیرازاینکه غالبااجرای آن هاراکند می کند.

اسلاید 17: 17آیا می توان به راهبردهای کلامی اعتماد کرد؟...اما،اکثرمحققین معتقدند که اگرچه این راهبردهاخالی ازاشکال نیستند،اماابزارنسبتا مناسبی برای روشن کردن فرآیندحل مسئله می باشند. یک راهبرد متداول این است که ازراهبردهای کلامی برای به دست آوردن ایده فرآیندهای مورداستفاده توسط مردم استفاده شودوسپس این مطالعات بااندازه های وابسته بیشترپیگیری شود.

اسلاید 18: 18شبیه سازی کامپیوتری یک هدف معمول در تحقیق حل مسئله ساختن شبیه سازی کامپیوتری است که به این معنی است که فرآیند حل مسئله مانند آنچه توسط راهبردها آشکار می شود تقلید می شود .راهبردهای کلامی اجازه می دهند محصولات تفکر را ببینیم ، نه فرآیندهایی که منتهی به آن تفکر می شوند.یعنی ما می توانیم فکر یک فرد درموردحرکت یک قطعه ی مشخص دریک معما یا درمورداجرای یک محاسبه ی معین راببینیم،امانمی توانیم تمام جزئیات آنچه منتهی به آن حرکت یامحاسبه می شودرادرنظربگیریم.باشبیه سازی های کامپیوتری،محققین فرضیاتی دارنددرمورداینکه چه فرآیندهایی منتهی به این محصولات می شوندوسعی درترکیب آن ها با برنامه دارند.

اسلاید 19: 19شبیه سازی کامپیوتری... این برنامه نویسی3مزیت دارد.اول اینکه،موجب می شودفرآیندهابرای محقق آشکارشود.دوم اینکه ،ایجادیک مدل کامپیوتری اجازه می دهد که فرآیندهای فرضی برای اینکه بدانیم درکل باهم کارخواهند کرد کنترل شوند،یعنی آیاآن هاثبات درونی دارند؟ یک فرآیندممکن است کاری که توسط دیگری انجام می شودراخنثی کندیا به روش غیرمنتظره ای درآن مداخله کند.سوم اینکه،شبیه سازی به مااجازه می دهد تا ببینیم آیافرآیندهای فرضی برای منتج شدن به راهبرد رفتاری مشاهده شده کافی هستند.

اسلاید 20: 20شبیه سازی کامپیوتری...عمل طراحی وآزمون باشبیه سازی به محقق دردرک ایده های بهترودیدن راه های دیگرآزمون آن ها کمک می کند.

اسلاید 21: 21حل مسئله به عنوان بازنمایی وجستجومسئله ی برج Hanoiیا مسئله 3دیسک را در نظر بگیرید.همانطورکه می دانید ،3میله و3دیسک دراندازه های مختلف به ترتیب اندازه درمیله سمت چپ قراردارند.مسئله،انتقال دیسک هابه میله ی سمت راست به همان حالتی که درسمت چپ قراردارند می باشد.درانجام این تکلیف 2قانون وجوددارد.اول اینکه،درهرزمان فقط یک دیسک جابه جامی شود.دیسک بعدی نمی تواندتاقرارگرفتن دیسک قبلی درمیله جابه جا شود.دوم اینکه،یک دیسک بزرگ نمی تواند روی دیسک کوچک قراربگیرد.

اسلاید 22: 22حل مسئله به عنوان بازنمایی وجستجو...برای حل مسئله اول شما نیازداریدوضعیت درحال حاضردیسک هارابه خاطربسپارید،یعنی کدام دیسک برروی کدام دیسک قراردارد.برای شروع،تمام دیسک هادرمیله ی سمت چپ قراردارند،اماباهرحرکت شمانیازداریدکه شکل جدیدرابه خاطربسپارید.دوم اینکه،برای ایجادشکل بندی جدید،شمانیازمنداین هستیدکه حرکات ممکن رادرنظربگیریدوبدانیدآن هاچگونه ممکن است به شمادررسیدن به حل مسئله کمک کنند.

اسلاید 23: 23حل مسئله به عنوان بازنمایی وجستجو...دریک سطح ساده شده،این دوجنبه آن چیزی هستندکه تئوری حل مسئله نیازبه بیان دارد.اول اینکه،چگونه مسئله وشکل های مختلف ممکنه ی آن بیان می شود؟یعنی،چطوریک فرداطلاعات(ناکامل)یک مسئله رامی گیرد،بادقت شرح می دهدوآن را بازنمایی می کند؟ دوم اینکه،چگونه این بازنمایی عملکرد به حل کننده مسئله اجازه می دهد تا حرکات ممکن رادرنظربگیرد؟اگرچه تعدادحرکات ممکن دربرجHanoiبسیارکم است،اکثرمسائل تعدادحرکات ممکن زیادی دارند.

اسلاید 24: 24تحلیل فضای مسئله دراواخردهه ی1950،Allen Newell،Herbert Simonو همکارا نشان یک سری تحقیقات طولانی برروی حل مسئله درانسان هاوکامپیوترهاآغازکردند.NewellوSimonپیشقدم دراستفاده ی جزئی ترازراهبردهای کلامی واستفاده ازشبیه سازی کامپیوتری برای مدل سازی فرآیندهای شناختی بودند.آن هاحل مسئله رابرحسب سیستم پردازش اطلاعات(یعنی حل کننده مسئله)درنظرگرفتند.

اسلاید 25: 25تحلیل فضای مسئله...سیستم پردازش اطلاعاتNewellوSimonحل کننده های مسئله(انسان یاماشین)رابه عنوان سیستم هایی که اطلاعات راپردازش می کننددرنظرگرفتند.به علاوه،آن هابیان کردندکه ویژگی های کلیدی کمی ازسیستم پردازش اطلاعات انسان برچگونگی حل مسائل اثرمی گذارد.به طورخلاصه،این ویژگی ها باپردازش وذخیره محدودیت های حل کننده ی مسئله درارتباط است:

اسلاید 26: 26تحلیل فضای مسئله...اول اینکه اطلاعات،عموماً به شیوه ی زنجیره ای پردازش می شوند.دوم اینکه،حافظه ی کوتاه مدت ماظرفیت بسیارمحدودی به اندازه ی 4تا7آیتم دارد،(یعنی واحدهای معنی دار)که می توانندبه طورآنی ذخیره شوند.سوم اینکه،مایک حافظه طولانی مدت نامحدودداریم که اطلاعات دیگرمی توانددرآن ذخیره شود،اماذخیره سازی اطلاعات درآن نیازبه زمان دارد.برای اهداف حاضرکافی است بدانیم که حل کننده مسئله درنگهداری وپردازش چه مقدارازاطلاعات درهرزمان محدودیت دارد،به طوریکه یک حل مسئله ازاین محدودیت هاتاثیرمی پذیرند.

اسلاید 27: 27محیط تکلیفمحیط تکلیف اصطلاحی است که Newellو Simonبرای مسئله به کاربردند.آن هااصطلاح متفاوت رابرای این به کاربردند که مشخص کنندکه درمورد ماهیت موضوع موجود صحبت می کنند،نه اینکه این موضوع توسط حل کننده مسئله چگونه رمزگذاری می شود.پیش ازاینکه هرمسئله ای بتواندحل شود،بایددرحافظه به چندروش بازنمایی شود.محیط تکلیف برحل مسئله با این بازنمایی اثرمی گذارد که فضای مسئله نامیده می شود.

اسلاید 28: 28فضای مسئله فضای مسئله بازنمايي درونی مسئله درحل کننده مسئله است.فضای مسئله شامل حالات(اوضاع)وعمل کننده هااست.وضعیت مسئله شامل دانشی است که دراختیارحل کننده مسئله قرارداردودرمورد محیط مسئله درزمان معین است.بعضی حالات ممکن است اطلاعات مربوط به وضعیت حال حاضررانشان دهد،درحالیکه دیگرحالات ممکن است حالات گذشته یاحدس هایی درمورداینکه چه اتفاقی درآینده خواهدافتاداگریک عمل خاص اتفاق بیافتد را نشان می دهد.یک فضای مسئله مجموعه ای ازحالات گذشته،حال وآینده است که توسط عملیات موردنیازازیک حالت به حالت بعدی متصل می شود.

اسلاید 29: 29فضای مسئله...این عملیات،عمل کننده های مسئله هستند،وابزارحرکت ازیک وضعیت به وضعیت دیگرراتوصیف می کند.به دلیل اینکه فرض براین است که عمل کننده های شناختی به طورزنجیره واراجرا می شوند،فقط یک عمل کننده برای یک مسئله دریک زمان به کارمی رود.می توان یک نموداررسم کردکه شامل حالاتی است که توسط عمل کننده هاازیک وضعیت به وضعیت دیگروصل می شود.حل یک مسئله،سپس مسیری که وضعیت اول رابه وضعیت هدف متصل می کند.دراین نظریه،حل مسئله می تواندبه عنوان جستجوبرای یک مسیرازطریق وضعیت فضا که وضعیت اولیه رابه وضعیت نهایی وصل می کند درک شود.

اسلاید 30: 30حل مسئله درقالب جستجوچگونه مردم می توانند فضای مسئله راجستجوکنند؟درابتدانیازداریم که بین دوواژه ی الگوریتم واکتشافی تمایزقائل شویم.الگوریتم یک روش منظم است که هدایت به سمت حل مسئله راتضمین می کند.این روش رسیدن به بن بست هاراهم کم می کند.برای هرفضای مسئله،الگوریتم تمام حرکات ممکن ازتمام وضعیت ها تا رسیدن به وضعیت هدف رادرنظرمی گیرد.اگرچه الگوریتم رسیدن به هدف راتضمین می کند،امابسیاروقت گیراست.

اسلاید 31: 31حل مسئله درقالب جستجو...اکتشافی ها(heuristics)روش هایی هستند که می توانند برای هدایت جستجوبه طوری که جستجوی کامل موردنیازنباشد مورداستفاده قرارگیرند.اکتشافی هاقوانین کلی وراهنمایی هایی هستند که رسیدن به حل مسئله راتضمین نمی کنند،امامعمولافرصت مناسبی درحل مسئله باحداقل تلاش نسبت به الگوریتم فراهم می آورند.تاحدزیادی تفاوت های فردی درتوانایی حل مسئله به علت تفاوت هادرجستجواست،ادعایی وجودداردکه این تفاوت هاتاحدزیادبه علت تفاوت هادرتوانایی انتخاب وکاربرداکتشافی هااست وچگونگی غلبه برپیچیدگی های جستجو جزء مهمی ازمهارت حل مسئله است.

اسلاید 32: 32جستجوی سادهفرض کنیددروضعیت فضای مسئله قراردارید،چگونه برای وضعیت های ممکن دررسیدن به موقعیت بعدی تصمیم می گیرید؟یک احتمال این است که به طورتصادفی انتخاب کنید. یک اکتشافی منطقی ممکن است به تمام وضعیت های ممکن نگاه کندوراهی راانتخاب کند که بهترین” است،وبه هدف نزدیک تراست.شکلی ازاین اکتشافی بالارفتن ازتپه نام دارد.بالارفتن ازتپه منتهی به پاسخ صحیح می شود،اماموفقیت بستگی به زمینه ومکان شروع دارد

اسلاید 33: 33جستجوی ساده...در ترتیب حل مسئله بالا رفتن از تپه به این معنی است که با مفروضات و داده های خود شروع کنید و در هر گام عمل کننده هایی را برای حرکت به سمت هدف انتخاب کنید .اول اینکه تمام عمل کننده های ممکن را برای تمام وضعیتهای ممکن بعدی بیازمائید(حرکت پایتان به اطراف). سپس ، هر کدام از این وضعیتهای ممکن در تطابق با وضعیت هدف باشد(حس شیب زمین) . در نهایت شما عمل کننده ای را انتخاب می کنید که شما را به وضعیتی می رساند که به وضعیت هدف نزدیکتر است (حرکت در جهتی که شیب تندتری دارد).

اسلاید 34: 34جستجوی ساده...بالا رفتن از تپه ، هدف و انتخابهای وضعیت بعدی که به هدف نزدیکتر است را نشان می دهد . این روش نیازمند حل کننده مسئله است که تمام حرکات ممکن بعدی را در نظر بگیرد ، اما ممکن است به راه حل منتهی نشود(به دلیل مکان حداکثر).مسئله اصلی این است که یک فرد ،عمل کننده را فقط بر اساس در نظر گرفتن موقعیتهای زیاد بعدی انتخاب می کند.

اسلاید 35: 35مسائل برطرف شده با جستجوی ساده مشکل جستجوی اکتشافی ساده این است که تمام مسائل با حرکت ساده ای به سمت هدف می توانند حل شوند.بعضی مسائل نیاز به حل کننده مسئله دارند تا به سمت هدف هدایت شوند .تصور کنید که در رستورانی در نیویورک هستید و باید فوراً به سانفرانسیسکو بروید.چگونه این مسئله را با توجه به مسئله بالا رفتن از تپه حل می کنید؟در هر گام ، شما به سمتی می روید که به هدف نزدیکتر است.هیچ اکتشافی ای که اساس آن تصمیم گیری بر روی یک گام منفرد باشد این مسئله را به طور معقول حل نمی کند.

اسلاید 36: 36مسائل برطرف شده با جستجوی ساده در بسیاری از موقعیتها ، حل کننده مسئله نیازمند طرح ریزی برای حرکت مفردی است که پیش رو دارد. این طرح ریزی نیازمند این موضوع است که حل کننده مسئله ، مسئله را به چند خرده مسئله تبدیل کند و برای هر کدام از اینها راه حلی پیدا کند. ما در اینجا بر روی اکتشافی خاصی که تحلیل ابزار-هدف نامیده می شود ، به دلیل اهمیت آن در سیستمهای هوش مصنوعی و تکرر وقوع آن درحل مسئله انسان متمرکز می شویم .

اسلاید 37: 37تحلیل ابزار-هدفعقیده اصلی تحلیل ابزار- هدف کاملاً ساده است . اولین گام این است که وضعیت موجود را با وضعیت هدف مقایسه کنیم وتفاوت آنها را تشخیص بدهیم. سپس این تفاوتها را برای کمک به تصمیم گیری آنچه عمل کننده باید انتخاب کند استفاده کنیم.اگر بیش از یک عمل کننده باید استفاده شود ،عمل کننده ای را انتخاب کنیم که بیشترین تفاوت درابتدای کاررابرطرف می کند. این روش سپس برای تفاوت جدید به کار می رود ، و الی آخر، تا زمانیکه تمام تفاوتها کاهش یابند و وضعیت هدف به دست بیاید.

اسلاید 38: 38تحلیل ابزار-هدف... مثال حضور در رستورانی در نیویورک را درنظر بگیرید.چگونه تحلیل ابزار-هدف به کار می رود؟ وضعیت کنونی خود را با وضعیت هدف مقایسه کنید ، خواهید دید که اختلاف 3000 مایل است. شما عمل کننده های خود را در نظر می گیریدو برای کاهش این اختلاف می بینید که هواپیما عمل کننده بهتری است.به دلیل اینکه هواپیماها معمولاً از فرودگاه پرواز می کنند نه رستوران ، شما خرده هدفی را برای کاهش این اختلاف بین بودن در رستوران و بودن در فرودگاه در نظر می گیرید.

اسلاید 39: 39تحلیل ابزار-هدف...ممکن است شما این تفاوت را با گرفتن یک تاکسی کاهش دهید ، که تفاوتهای بعدی از حضور در رستوران تا حضور در تاکسی را ایجاد می کند. همانطور که از این مثال می بینید ، اگر چه حذف تفاوتها ، تفاوتهای دیگری را ایجاد می کرد ، با این حال تفاوتهای کوچکتر جایگذین تفاوتهای بزرگتر شد.تحلیل ابزار- هدف یک روش اکتشافی است ، به طوریکه یک فرد تشخیص می دهد که ممکن است همیشه به نتیجه نرسد.

اسلاید 40: 40تحلیل ابزار-هدف...اگر چه این تحلیل ابزار-هدف یک تکنیک کلی و عمومی است، نیازمند این است که حل کننده مسئله بداند کدام عمل کننده ها می توانند کدام تفاوتها را کاهش دهند. مثال رستوران ، فقط به علت اینکه می دانیم کدام نوع وسیله نقلیه می تواند کدام تفاوتها را کاهش دهد ، قابل حل است. تحلیل ابزار- هدف یک طرح اکتشافی مفید است،ساده است اما بسیار مؤثر و توانا است .به علاوه یک اکتشافی بسیار کلی است که می تواند در هر سطح از انتزاع یا ارائه مسئله به کار رود ،و به طور وسیعی در شبیه سازیهای کامپیوتری به کار می رود.

اسلاید 41: 41برگشت کار به عقبروش اکتشافی دیگر که می تواند مفید باشد برگشت کار به عقب است که یک فرد از هدف به مفروضات و داده ها بر می گردد. در بعضی مواقع تعداد جهات ممکن برای رفتن از مفروضات (یعنی عمل کننده هایی که در وضعیت اولیه به کار می روند) بسیار زیاد است و انتخاب یکی از آنها مشکل است. در این صورت به نظر می رسد که شروع کردن از هدف و رسیدن به مفروضات بهتر باشد. سپس ممکن است فرد هر کدام از وضعیتهای ممکنه پیش از رسیدن به هدف را در نظر بگیرد و از خود بپرسد که برای اینکه هدف درست باشد کدام یک از این موقعیتها صحیح است. هدف ، به عقب برگشتن در مسیر است تا هنگامی که قادر باشید مفروضات چنین موقعیتهایی را پیدا کنید .

اسلاید 42: 42خلاصهاگرچه ماتعدادی ابزارمتفاوت درفضاهای جستجوی مسئله راعنوان کردیم،ممکن است حل مسئله به کمک بیش ازیکی ازاین راه های ابتکاری میسرشود.