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aber nicht herleitbar ist. Ein
gut strukturiertes Problem
ist demnach das Komplement ei-
nes schlecht strukturierten Problems. Insofern ist das Ziel dieses Vorgehensmodells die
Entwicklung von Theorien, Methoden und solchen Techniken, um schlecht strukturierte
Probleme, die bisher die Domäne der Menschen waren, nun auch von Computern lösen
lassen zu können.
Eine Lösung durch den Computer setzt voraus, dass die Problemstellung im Rahmen
der Entwicklung einer Algorithmisierung zugeführt werden kann und diese Algorithmen
wiederum dann auf einem Computer ausgeführt werden können. Im Rahmen des Cog-
nitive Computing erfolgt die Realisierung der einzelnen Lösungskonzepte mit Hilfe von
Algorithmen, die als allgemeine Verfahren für eine bestimmte Klasse von Eingabedaten
die zugehörigen Ausgabedaten berechnen. Ein
Algorithmus
ist damit eine eindeutig for-
mulierte, aus einzelnen Verarbeitungsschritten zusammengesetzte Vorschrift zur Lösung
einer Aufgabe bzw. einer Problemstellung. Die Abarbeitung der Algorithmen erfolgt
durch einen Computer mit einem endlichen Vorrat von elementaren Verarbeitungsschrit-
ten (Operationen, Befehlen). Bei der Implementierung des Algorithmus wird darauf ge-
achtet, dass die Qualitätsmerkmale der Präzision seiner Beschreibung, seine Korrektheit
und seine Effizienz eingehalten werden. Es kommen determinierte Algorithmen zum
Einsatz, die bei gleichen Eingaben stets das gleiche Ergebnis liefern werden. Ebenfalls
werden stochastische Algorithmen verwendet, die nicht determiniert sind und deren Er-
gebnisse abhängig von zufälligen Ereignissen bzw. Wahrscheinlichkeiten sein werden.
Bei der Implementierung wird auch auf sequentielle und parallele Algorithmen zurückge-
griffen. In einem sequentiellen Algorithmus werden alle Verarbeitungsschritte in der fest-
gelegten Reihenfolge nacheinander abgearbeitet. In einem parallelen Algorithmus können
bestimmte Verarbeitungsschritte gleichzeitig abgearbeitet werden. Die Abarbeitung eines
parallelen Algorithmus kann im Rahmen einer verteilten Verarbeitung auf verschiedenen
Rechnern eines Netzes erfolgen (verteilte Algorithmen).
3.2
Algorithmen und Programmierstile
Ein Programmierstil basiert auf einer Vorstellung der Welt und auf einem Verarbeitungs-
modell eines Rechnersystems.
• Das
konventionelle Verarbeitungsmodell
orientiert sich an einem endlichen determinis-
tischen Automaten und verarbeitet sequenziell Folgen von rechnerinternen Anweisun-
gen. Durch diese Anweisungen werden Aktionen ausgelöst, die den Rechner von einem
Zustand t in den Zustand t + 1 überführt. Eine Von-Neumann Maschine verfügt hierzu
über einen Datenspeicher, auf den diese Aktionen affizieren und wodurch die dort ge-
speicherten Daten manipuliert werden.
• Eng verwandt mit der funktionalen Sichtweise ist das
relationale Verarbeitungsmodell
.
Letzteres basiert auf dem mathematischen Relationenbegriff. Dem Rechner werden der
