Anforderungen an ein Löseverfahren

Das Problem

Wir bearbeiten weiterhin das folgende Transportproblem:

Problemlöseverfahren - Version 1

Hier ein erster Versuch, ein Verfahren zur Lösung des Problems zu formulieren:

Aufgabe 1

Scheinbar "versteht" der Roboter die Verfahrensbeschreibung nicht. Woran könnte das liegen?

Problemlöseverfahren - Version 2

Beim Formulieren eines Lösungsverfahrens muss man darauf achten, dass der Roboter die Anweisungen auch ausführen kann.

Wir gehen davon aus, dass der Roboter die folgenden Anweisungen "versteht":

• um 90° nach rechts drehen (kurz: R)
• um 90° nach links drehen (kurz: L)
• einen Schritt vorwärts gehen (kurz: S)
• einen Ziegel aufheben (kurz: A)
• einen Ziegel hinlegen (kurz: H)

Hier ein zweiter Versuch zur Formulierung eines Verfahrens zur Steuerung des Roboters:

Aufgabe 2

(a) Überprüfe das vorgeschlagene Steuerungsverfahren. Kannst du auch ein anderes Verfahren in der entsprechenden Weise formulieren?

(b) Die Abbildung verdeutlicht eine neue Schwierigkeit. Beschreibe diese Schwierigkeit.

Problemlöseverfahren - Version 3

Das Transportproblem soll nicht nur für eine spezielle Situation (mit einem 4-Ziegel-Turm) gelöst werden. Das Lösungsverfahren soll für beliebig hohe Ziegeltürme funktionieren.

Hier der nächste Versuch zur Formulierung eines Verfahrens zur Steuerung des Roboters:

Aufgabe 3

(a) Wie ist das grafisch dargestellte Steuerungsverfahren zu lesen?

(b) Auch hier tritt an einer bestimmten Stelle im Verfahren eine Schwierigkeit auf. Kannst du sie beschreiben?

Problemlöseverfahren - Version 4

Bei einer Verfahrensbeschreibung muss an jeder Stelle genau festgelegt sein, wie es weitergeht. Wir berücksichten dies im Folgenden, indem wir eine Fallunterscheidung mit Bedingung benutzen. Die Schreibweise vZ soll hier als Abkürzung für die Bedingung "steht vor einem Ziegel?" stehen.

Hier ein weiterer Versuch zur Formulierung eines Verfahrens zur Steuerung des Roboters:

Aufgabe 4

(a) Was soll hier an Stelle der Punkte stehen?

(b) Welche Schwierigkeit tritt auf, wenn man das Verfahren auf die gezeigte Weise so aufschreiben will, dass keine Punkte mehr vorkommen?