Problemtypen und zugehörige Lösungen

 

 

J. McCarthy 1956; Marvin Minsky 1961

 

• wohl definierte Probleme: wenn es a priori eine Regel gibt, um von einem beliebigen Zustand zu entscheiden, ob er ein Endzustand ist oder nicht
• schlecht definierte Probleme: Lösungsweg unbekannt und keine klaren Zielkriterien

 

 

W. R. Reitman 1965

 

Problem	Ausgangszustand	Zielzustand	Aufgabentyp
Wie gut definiert?	gut	gut	(etwas herstellen)
	gut	schlecht	(etwas verbessern)
	schlecht	gut	(etwas erklären)
	schlecht	schlecht	(Scherzfrage)

 

 

Fritz Zwicky 1966

 

Drei Klassen von Problemen

 

Zur Abwägung der Aussichten auf Erfolg ist die folgende kleine Übersicht über die drei Grundtypen von Aufgaben nützlich:

 

1. Probleme, zu deren Lösung nur bestimmte bekannte Elemente in kleiner Anzahl einzusetzen sind

 

Wir fragen zum Beispiel, welches die kleinste Kiste ist, in die wir eine vorgegebene Zahl von Büchern einpacken können. Oder ein Schneider steht vor der Aufgabe, die Teilstücke für einen Anzug derart aus einem Ballen Tuch herauszuschneiden, dass nichts vergeudet wird.

... Verwickeltere Probleme stellen sich mit den Fragen nach allen möglichen Typen von Mechanismen zum Betrieb von Uhren oder nach der Gesamtheit aller prinzipiell voneinander verschiedenen Pumpen, nach der von Strahltriebwerken, Teleskopen usw. Alle Probleme solchen bestimmten und endlichen Charakters sind im Prinzip mit Hilfe der Methoden der Morphologischen Forschung streng lösbar.

 

2. Probleme, zu deren Lösung Elemente notwendig sind, die wir noch nicht kennen

 

Probleme dieser Art stellen sich uns beispielsweise schon hinsichtlich der Ursachen jeder alltäglichen gewöhnlichen Erkältung, aber auch in so ernsten Fragen wie denen der Krebskrankheiten und vieler anderer Gebrechen ... Weiter möchten wir insbesondere gern wissen, woher alle menschlichen Verirrungen kommen und wie wir derselben Herr werden können. Oder noch einfacher: Wie sollen wir zum Beispiel einen Kettenraucher dazu bringen, von seiner Gewohnheit zu lassen, ohne dass wir Gewaltmittel anwenden?

 

3. Probleme der grossen Zahlen

 

Hier handelt es sich um Gesamtheiten, deren Einzelelemente - zum Beispiel die in Frage kommenden physikalischen materiellen Einheiten und die sie beherrschenden Naturgesetze - genau bekannt sind, wobei aber deren Zahl so gross ist, dass exakte Lösungen ausgeschlossen sind und man zu den Methoden der mathematischen Statistik großer Zahlen und der sogenannten statistischen Mechanik, einer der wichtigsten Disziplinen der Physik, greifen muss.

Wahrscheinlichkeitsüberlegungen und Wahrscheinlichkeitsrechnung spielen zum Beispiel im Versicherungswesen die Hauptrolle. Das gleiche gilt in noch erhöhtem Masse für die verschiedenen Situationen anlässlich von Transaktionen an der Börse; man kennt zwar im Prinzip die Elemente der Vernunft, des Irrtums und des psychologischen Versagens sowie der Panik, doch ist wegen des Zusammenspielens allzu vieler weiterer Elemente der Ausgang stets sehr unsicher.

 

 

Horst Rittel 1971

 

• gutartige Probleme: praktische Probleme, die wissenschaftlich bereits gelöst sind, z. B. die Lösung einer Differenzialgleichung oder Klärung der Molekularstruktur einer Verbindung
• bösartige Probleme: Problemverständnis und Problemlösung sind nicht voneinander zu trennen. Für die Lösung bösartiger Probleme gibt es keinen endgültigen Test.

 

(siehe Lothar Czayka: Systemwissenschaft. Pullach: Verlag Dokumentation 1974, 76ff)

 

Dietrich Dörner 1976

 

Barrieren verhindern die Transformation (= Überführung) eines unerwünschten (aber bekannten) Anfangszustandes in einen erwünschten Endzustand (Ziel).

 

Barrierentyp	Mittel	Ziel	Was ist erforderlich?
Interpolationsbarriere	bekannt	klar	(richtige Mittel auswählen und kombinieren)
Synthesebarriere	unbekannt	klar	(neue Mittel finden oder Problem umstrukturieren)
Dialektische Barriere	bekannt	unklar	(allmähliche Präzisierung des Ziels)
(zusätzlich Ingo F. Kretschmer 1983)
Mischformen: Interpolations-, Synthese- und dialektische Barrieren
besonders:	unbekannt	unklar	(Fehlersuche, Versuch und Irrtum)
Psychologische Barrieren: (emotionale, motivationale), soziale, betriebliche
(zusätzlich Sylvia Brander 1985)
Aufgabe	bekannt	klar	(korrekter Einsatz der Mittel)

 

 

Helmut Schlicksupp 1977

 

• wohlstrukturierte Probleme (die Lösung bereitet keine grundsätzlichen Schwierigkeiten
• schlecht-strukturierte Probleme (für die Lösung braucht es offene Entscheidungsmodelle) sowie
• wenig komplexe Probleme (abgegrenzt; einfache Fragestellung)
• komplexe Probleme (erfordern mehrere Lösungsschritte)

 

Elementarprobleme:

1. Suchprobleme: Auffinden bereits existierender Lösungen

2. Auswahlprobleme: Alternativen nach Nutzen für Zielerreichung bewerten

3. Analyseprobleme: Klärung von Zusammenhängen

4. Konstellationsprobleme: vorhandenes Wissen zusammenstellen oder neu kombinieren

5. Konsequenzprobleme: logische Befolgung erkannter Gesetzmässigkeiten

 

 

Emil Brauchlin 1978

 

1. (relativ) gut strukturierte Probleme: Die Problemstellung enthält alle erforderlichen Angaben, um das Problem lösen zu können und der Lösungsweg ist bekannt. Er muss nur noch beschritten werden.

2. mässig bis schlecht strukturierte Probleme

3. schlecht strukturierte und komplexe bis äusserst komplexe Probleme

4. Pseudoprobleme: Nach der Problemstellung kennt der Entscheidungsträger sofort die Lösung.

5. potentielle Probleme: Sie werden (noch) nicht gesehen.

 

Literatur

 

John McCarthy: The inversion of functions defined by turing machines. In Claude E. Shannon, John McCarthy (Hrsg.): Automata studies. Annuals of Mathematical Studies 34, 1956, 177-181 (ill-defined, well-defined problems); 5. Aufl. 1972;
dt.: Studien zur Theorie der Automaten. München: Rogner & Bernhard 1974.

Marvin Minsky: Steps toward artificial intelligence. Proceedings of the IRE 49, 1961, 8-29.

Walter Ralph Reitman: Cognition and Thought. An information processing approach. New York: Wiley 1965; 2. Aufl. 1966.

Fritz Zwicky: Entdecken, Erfinden, Forschen im Morphologischen Weltbild. München: Droemer Knaur 1966, 51ff.

Horst Rittel: Bemerkungen zur Systemforschung der ‚ersten und zweiten Generation’; in: Mitteilungen der Studiengruppe für Systemforschung e. V., Heidelberg, Oktober 1971, 19-20.

Dietrich Dörner: Problemlösen als Informationsverarbeitung. Stuttgart: Kohlhammer 1976, 2. ed. 1979, 3. ed. 1987.

Helmut Schlicksupp: Kreative Ideenfindung in der Unternehmung. Methoden und Modelle. Berlin: de Gruyter 1977, 51-66, 138ff, 158-165

(spez. 57-63 unter Bezug auf einen unveröffentlichten Forschungsbericht des Battelle-Instituts e. V., Frankfurt von U. Alter, H. Geschka, G. R. Schaude und H. Schlicksupp: „Methoden und Organisation der Ideenfindung“, 1972)

Emil Brauchlin: Problemlösungs- und Entscheidungsmethodik. Bern: Haupt 1978.

Ingo F. Kretschmer: Problemlösendes Denken im Unterricht. Lehrmethoden und Lernerfolge. Frankfurt am Main: Lang 1983.

Sylvia Brander, Ain Kompa, Ulf Peltzer: Denken und Problemlösen. Einführung in die kognitive Psychologie. Opladen: Westdeutscher Verlag 1985.