Ein Tag zum Wäschewaschen und was passiert? Die Waschmaschine fällt aus! Nach langem testen, schrauben,…,testen, schrauben, steht fest: Nicht die Waschmaschine ist das Poblem, der Zulauf ist defekt. Kein Tröpfchen Wasser ist dem guten Stück zu entlocken. Nur wenige Vermieter sind Sonntags verfügbar und trotzdem, die Wäsche muß Heute gesäubert werden, damit der spontan geplante Resturlaub in den Alpen realisiert werden kann. Der Gang zum Waschsalon bleibt also nicht aus.
Im Waschsalon angekommen überrascht die angenehme Athmosphäre, ein sozial-spannender Treffpunkt von Menschen, die sich helfen, unterstützen, beraten und unterhalten. Die technologischen Anforderungen sind beachtlich, auch wenn die Komplexität der Bedienung im ersten Moment vielleicht nicht sehr hoch erscheinen mag. Nicht ohne Grund zeigt die Praxis, dass ein permanenter, telefonischer Service wünschenswert ist, um gegebenenfalls Fehler im System bzw. im Programm beheben zu können.
Problem: Die Nutzer solcher Systeme handeln in Konfliktsituationen vielfach trivial (unkontrolliert, unvorhersehbar), was bedeutet: das System bzw. Programm muss auftretende Konflikte erkennen und lösen.
Ein Nutzer wird nämlich im schlimmsten Fall alle Möglichkeiten der Bedienung (Funktionen/Methoden) wahrnehmen, um die Wäsche gegebenenfalls zu „retten“ oder den Verlust des bereits eingeworfenen Geldes zu vermeiden. Viele Systeme bzw. Programme sind für soviele Fehlbedienungen nicht gerüstet. Denn soviele Bedienmöglichkeiten, soviele Bedienfehler können auch entstehen.
So wäre es wünschenswert ein System bzw. Programm bereitzustellen, das alle Kombinationen von Bedienungsfehlern berücksichtigt, also jede Bedienfehler/Bedienmöglichkeit-Kombination erkennt und indiviuell lösen kann.
Intelligente Systeme fangen deshalb viele Fehler mit einer entsprechenden Fehlermeldung (Clustermeldung, Fehlergruppenmeldung) ab, dazu bieten sie einen oder mehrere möglichst individuelle Lösungswege an.
Frage: „Wie komplex wäre ein(e) System/Programm/Software, das für jeden Konflikt eine Lösung parat hätte?“
Fallbeschreibung: In einem Waschsalon steht ein Terminal von dem aus alle Automaten bedient werden können. Damit die Bedienung möglich ist, gibt es ein Programm, das die Steuerung aller Funktionen anbietet. Das Programm könnte beispielsweise aus X-Schaltern bestehen, für jede(n) Automaten bzw. Funktion einen. Jeder Schalter kann die zwei Zustände annehmen: „aktiv“ oder „inaktiv“, also „an“ oder „aus“ (Das sind die zwei Konstanten 1 und 0, auch wahr und falsch, verum und falsum, true und false genannt).
Tipp: Es existieren allgemein 22^n n-stellige (n-Variablen) Boolesche Funktionen.
Annahme 1: Wir gehen aus von genau einem Waschsalon, wir benötigen also keine Funktion, um aus mehreren Salons auswählen zu können.
Ergebnis: n = 0 und 22^0 = 2 Boolsche Funktionen >> Ist der Waschsalon geöffnet steht der Wert auf „1“. Außerhalb der Öffnungszeiten steht der Wert auf „0“.
Annahme 2: Wir gehen aus, von genau drei Waschmaschinen (drei On/Off-Schalter).
>> 3 Variablen , jede Waschmaschine eine Variable.
Ergebnis: n = 3 und 22^3 = 28 = 256 Boolsche Funktionen
Annahme 3: Dazu kommen die zwei mögliche Waschgänge: Kochwäsche oder Buntwäsche.
>> Eine Variable „Kochwäsche“,
>> Eine Variable „Buntwäsche„,
Ergebnis: n = 2 und 22^2 = 24 = 16 Boolsche Funktionen
Annahme 4: Sowie die drei möglichen Temperaturangaben: 30, 40 oder 95 Grad.
>> Eine Variable „30„,
>> Eine Variable „40„,
>> Eine Variable „95„,
Ergebnis: n = 3 und 22^3 = 28 = 256 Boolsche Funktionen
Annahme 5: Wir gehen aus von genau zwei Trocknern (zwei On/Off-Schalter).
>> 2 Variablen , jeder Trockner eine Variable.
Ergebnis: n =2 und 22^2 = 24 = 16 Boolsche Funktionen
Annahme 6: Dazu kommen drei Funktionen: High heat, Medium Heat oder Low Heat
>> Eine Variable „High heat“
>> Ein Variable „Medium Heat“
>> Ein Variable „Low Heat“
Ergebnis: n =3 und 22^3 = 28 = 256 Boolsche Funktionen
Annahme 7: Wir gehen aus von genau einem Waschpulverautomaten (der nur optional zum Einsatz kommt, da jeder Nutzer sein eigenes Waschpulver mitbringen kann, wenn er möchte), wir benötigen also keine Funktion, um aus mehreren Salons auswählen zu können.
Ergebnis: n = 0 und 22^0 = 2 Boolsche Funktionen >> Wird der Waschpulverautomat genutzt steht der Wert auf „1“. Bringt der Nutzer sein eigenes Waschmittel mit, steht der Wert auf „0“.
Annahme 8: Im optionalen Fall stehen dem Nutzer drei Funktionen zur Verfügung: Color-Wäsche, Weiß-Wäsche oder Weichspüler. Diese hat drei Funktionen.
>> Ein Variable „Color-Wäsche“
>> Ein Variable „Weiß-Wäsche“
>> Ein Variable „Weichspüler“
Ergebnis: n = 3 und 22^3 = 28 = 256 boolsche Funktionen
Lösung im optionalen Fall:
= 22^0 + 22^3 + 22^2 + 22^3 + 22^2 + 22^3 + 22^0 + 22^3
= 2 + 256 + 16 + 256 + 16 + 256 + 2 + 256
= 1060 Bedienmöglichkeiten
Immer wenn eine Bedienmöglichkeit besteht, besteht auch die Gefahr einen Bedienfehler zu begehen.
>> 1060 Bedienmöglichkeiten = 1060 Bedienfehler,
Da prinzipiell alle Bedienfehler in Kombination auftreten können gibt es
>> 1060 ² = 1 123 600 individuelle Lösungswege
Kaum vorstellbar, oder doch? Sind diese Gedankengänge denn stimmig?
Liebe Tine,
jetzt, wo das Semester rum ist, komme ich dazu, mir Deinen „Waschsalon“ mal näher anzusehen: So einen blühenden Unfug habe ich schon lange nicht mehr gelesen.
Annahme 1: Ob der Waschsalon geöffnet hat oder nicht, hat mit den Bedienfehlerkombinationen nichts zu tun. Wenn er nicht geöffnet hat, kann es auch nicht zu Bedienfehlern kommen. Oder er hat McDonald’s-Öffnungszeiten und ist immer geöffnet – mit den Bedienkombinationen hat das jedenfalls nichts zu tun.
Annahme 2: Wie viele Waschmaschinen im Waschsalon stehen, ist für die Bedienfehlerkombinationen ebenfalls völlig unerheblich, weil es bei jeder Waschmaschine die gleiche Anzahl an Bedienungsmöglichkeiten gibt, also x Mal (bei Deinem Beispiel 3 Mal) dieselben Kombinationen berücksichtigt werden müssen. Abgesehen davon ist das Ergebnis völlig falsch. Bei drei Waschmaschinen gibt es nicht 256, sondern lediglich 8 Kombinationen: zwei Möglichkeiten (an oder aus; n=2) und 3 Ziehungen (Maschine 1, 2 und 3; k=3) bei einer geordneten Stichprobe mit Zurücklegen, also n hoch k gleich 2 hoch 3 gleich 8, nämlich: aus-aus-aus, aus-aus-an, aus-an-aus, an-aus-aus, aus-an-an, an-aus-an, an-an-aus und an-an-an.
Annahme 3: Hier kommt es auf den Aufbau der Bedienelemente an. Wenn es zwei Tasten gibt (Kochwäsche an oder aus sowie Buntwäsche an oder aus), gibt es 4 Möglichkeiten (und nicht 16, siehe oben). Wenn es nur einen Drehschalter gibt, gibt es entweder 3 (aus, Kochwäsche oder Buntwäsche) oder nur 2 (Kochwäsche oder Buntwäsche) Möglichkeiten – das hängt eben von der Konstruktion der Maschine ab. Ich gehe mal von der dümmsten Konstruktion mit zwei Tasten, also 4 Möglichkeiten aus. Funktionieren würde das Ding aber nicht, denn Koch- und Buntwäsche schließen sich ja zwangsläufig aus, was bei den folgenden drei Temperaturen noch offensichtlicher wird.
Annahme 4: Das ist wieder das selbe Problem wie bei Annahme 3. Mit drei Tasten gibt es 8 Möglichkeiten, mit einem Drehschalter 4 oder 3. In Kombination mit dem Wäschetyp sind wir dann bei einer maximal dämlich konstruierten Waschmaschine bei 2 hoch 5, also 32 Möglichkeiten, bei einer maximal intelligenten mit Drehschaltern ohne Aus-Funktion bei lediglich 6 Kombinationen.
Annahme 5: Das ist ja ein ganz anderes Gerät, was mit den Waschmaschinen überhaupt nichts zu tun hat. Es liegt also ein ganz anderes Problem vor. Und dazu kommt noch der Fehler aus Annahme 2: Es gibt nicht 2 hoch 4, sondern nur 2 hoch 2 gleich 4 An-Aus-Kombinationen für die beiden Trockner. Ein weiteres Problem (wie auch schon bei den Waschmaschinen): Wenn ein Trockner aus ist, kann es zu gar keinem Bedienungsfehler kommen. Bedienungsfehler können nur im Betrieb auftreten. Um Dein Beispiel mit den Trocknern so zu modifizieren, dass es Sinn macht, gehe ich mal davon aus, dass zwei der Waschmaschinen (W1 und W2) einen integrierten Trockner haben, die dritte (W3) aber nicht. Eine Taste „Trockner aus/an“ brauchen wir nicht (siehe Annahme 6).
Annahme 6: Sinngemäß wie Annahme 4. Mit drei Tasten für die drei Schleuderfunktionen gibt es 8 (nicht 256) Kombinationen. Für W1 und W2 brauchen wir dann (wieder die maximal dämliche Konstruktion mit Aus-An-Tasten angenommen) drei zusätzliche Tasten (high heat aus/an, medium heat aus/an und low heat aus/an). Im Zustand high nein und meduim nein und low nein ist der Trockner ausgeschaltet (siehe Annahme 4). Bis hierher haben wir für W1 und W2 je 256 Kombinationen, während es bei W3 bei 32 bleibt.
Annahme 7: Und wieder ein physikalisch ganz anderes Gerät. Bei Intergration in W1 brauchen wir (maximal) drei weitere Tasten: Colorwäsche nein/ja, Weißwäsche nein/ja, Weichspüler nein/ja. Damit sind wir bei W1 bei 2 hoch 11 gleich 2048 Tastenkombinationen, bei W2 bei 256 und bei W3 bei 32. Mehr geht wirklich nicht. Nun würden sich derart sinnlos konstruierte Geräte aber am Markt nicht durchsetzen können. Eher hätte das „Multifunktionsgerät“ W1 wohl eine Chance mit vier Drehschaltern: D1 mit „nicht waschen / Kochwäsche / Buntwäsche“ (Annahmen 2 und 3), D2 mit „30 / 40 / 95 Grad“ (Annahme 4), D3 mit „nicht trocknen / high / medium / low“ (Annahmen 5 und 6) und D4 mit „kein Waschpulver / Colorwäsche / Weißwäsche / Weichspüler“ (Annahmen 7 und 8), womit man dieses Gerät gerade mal in 144 verschiedene Bedienungzustände versetzen könnte.
„Sind diese Gedankengänge denn stimmig?“ Nein. Mathematisch gruselig falsch (da wird sich zu Tode potenziert, und dann werden Bedienmöglichkeiten auch noch addiert statt multipliziert: betrachtet man alle drei Tastenwaschmaschinen simultan, können sie 2056 mal 256 mal 32 gleich 16777216 verschiedene Zustände gleichzeitig annehmen) und inhaltlich völlig unstimmig. Die „zwei Konstanten 0 und 1“, von denen Du eingangs redest, sind übrigent auch nicht konstant, sondern variabel: Es handelt sich um eine dichotome Variable.
Rüdiger
Liebe Tine,
jetzt, wo das Semester rum ist, komme ich dazu, mir Deinen „Waschsalon“ mal näher anzusehen: So einen blühenden Unfug habe ich schon lange nicht mehr gelesen.
Annahme 1: Ob der Waschsalon geöffnet hat oder nicht, hat mit den Bedienfehlerkombinationen nichts zu tun. Wenn er nicht geöffnet hat, kann es auch nicht zu Bedienfehlern kommen. Oder er hat McDonald’s-Öffnungszeiten und ist immer geöffnet – mit den Bedienkombinationen hat das jedenfalls nichts zu tun.
Annahme 2: Wie viele Waschmaschinen im Waschsalon stehen, ist für die Bedienfehlerkombinationen ebenfalls völlig unerheblich, weil es bei jeder Waschmaschine die gleiche Anzahl an Bedienungsmöglichkeiten gibt, also x Mal (bei Deinem Beispiel 3 Mal) dieselben Kombinationen berücksichtigt werden müssen. Abgesehen davon ist das Ergebnis völlig falsch. Bei drei Waschmaschinen gibt es nicht 256, sondern lediglich 8 Kombinationen: zwei Möglichkeiten (an oder aus; n=2) und 3 Ziehungen (Maschine 1, 2 und 3; k=3) bei einer geordneten Stichprobe mit Zurücklegen, also n hoch k gleich 2 hoch 3 gleich 8, nämlich: aus-aus-aus, aus-aus-an, aus-an-aus, an-aus-aus, aus-an-an, an-aus-an, an-an-aus und an-an-an.
Annahme 3: Hier kommt es auf den Aufbau der Bedienelemente an. Wenn es zwei Tasten gibt (Kochwäsche an oder aus sowie Buntwäsche an oder aus), gibt es 4 Möglichkeiten (und nicht 16, siehe oben). Wenn es nur einen Drehschalter gibt, gibt es entweder 3 (aus, Kochwäsche oder Buntwäsche) oder nur 2 (Kochwäsche oder Buntwäsche) Möglichkeiten – das hängt eben von der Konstruktion der Maschine ab. Ich gehe mal von der dümmsten Konstruktion mit zwei Tasten, also 4 Möglichkeiten aus. Funktionieren würde das Ding aber nicht, denn Koch- und Buntwäsche schließen sich ja zwangsläufig aus, was bei den folgenden drei Temperaturen noch offensichtlicher wird.
Annahme 4: Das ist wieder das selbe Problem wie bei Annahme 3. Mit drei Tasten gibt es 8 Möglichkeiten, mit einem Drehschalter 4 oder 3. In Kombination mit dem Wäschetyp sind wir dann bei einer maximal dämlich konstruierten Waschmaschine bei 2 hoch 5, also 32 Möglichkeiten, bei einer maximal intelligenten mit Drehschaltern ohne Aus-Funktion bei lediglich 6 Kombinationen.
Annahme 5: Das ist ja ein ganz anderes Gerät, was mit den Waschmaschinen überhaupt nichts zu tun hat. Es liegt also ein ganz anderes Problem vor. Und dazu kommt noch der Fehler aus Annahme 2: Es gibt nicht 2 hoch 4, sondern nur 2 hoch 2 gleich 4 An-Aus-Kombinationen für die beiden Trockner. Ein weiteres Problem (wie auch schon bei den Waschmaschinen): Wenn ein Trockner aus ist, kann es zu gar keinem Bedienungsfehler kommen. Bedienungsfehler können nur im Betrieb auftreten. Um Dein Beispiel mit den Trocknern so zu modifizieren, dass es Sinn macht, gehe ich mal davon aus, dass zwei der Waschmaschinen (W1 und W2) einen integrierten Trockner haben, die dritte (W3) aber nicht. Eine Taste „Trockner aus/an“ brauchen wir nicht (siehe Annahme 6).
Annahme 6: Sinngemäß wie Annahme 4. Mit drei Tasten für die drei Schleuderfunktionen gibt es 8 (nicht 256) Kombinationen. Für W1 und W2 brauchen wir dann (wieder die maximal dämliche Konstruktion mit Aus-An-Tasten angenommen) drei zusätzliche Tasten (high heat aus/an, medium heat aus/an und low heat aus/an). Im Zustand high nein und meduim nein und low nein ist der Trockner ausgeschaltet (siehe Annahme 4). Bis hierher haben wir für W1 und W2 je 256 Kombinationen, während es bei W3 bei 32 bleibt.
Annahme 7: Und wieder ein physikalisch ganz anderes Gerät. Bei Intergration in W1 brauchen wir (maximal) drei weitere Tasten: Colorwäsche nein/ja, Weißwäsche nein/ja, Weichspüler nein/ja. Damit sind wir bei W1 bei 2 hoch 11 gleich 2048 Tastenkombinationen, bei W2 bei 256 und bei W3 bei 32. Mehr geht wirklich nicht. Nun würden sich derart sinnlos konstruierte Geräte aber am Markt nicht durchsetzen können. Eher hätte das „Multifunktionsgerät“ W1 wohl eine Chance mit vier Drehschaltern: D1 mit „nicht waschen / Kochwäsche / Buntwäsche“ (Annahmen 2 und 3), D2 mit „30 / 40 / 95 Grad“ (Annahme 4), D3 mit „nicht trocknen / high / medium / low“ (Annahmen 5 und 6) und D4 mit „kein Waschpulver / Colorwäsche / Weißwäsche / Weichspüler“ (Annahmen 7 und 8), womit man dieses Gerät gerade mal in 144 verschiedene Bedienungzustände versetzen könnte.
„Sind diese Gedankengänge denn stimmig?“ Nein. Mathematisch gruselig falsch (da wird sich zu Tode potenziert, und dann werden Bedienmöglichkeiten auch noch addiert statt multipliziert: betrachtet man alle drei Tastenwaschmaschinen simultan, können sie 2056 mal 256 mal 32 gleich 16777216 verschiedene Zustände gleichzeitig annehmen) und inhaltlich völlig unstimmig. Die „zwei Konstanten 0 und 1“, von denen Du eingangs redest, sind übrigent auch nicht konstant, sondern variabel: Es handelt sich um eine dichotome Variable.
Rüdiger
Lieber Rüdi,
schön dass Du dich ernsthaft an den Fall gesetzt hast. Ich werde deine Ansätze baldigst berücksichtigen und einarbeiten, momentan ist wenig Zeit zum durchatmen. Trotzdem machts noch mächtig Spass.
Liebe Grüße
Tine
Lieber Rüdi,
schön dass Du dich ernsthaft an den Fall gesetzt hast. Ich werde deine Ansätze baldigst berücksichtigen und einarbeiten, momentan ist wenig Zeit zum durchatmen. Trotzdem machts noch mächtig Spass.
Liebe Grüße
Tine
Guten Tag ! sehr informierenden Blog betreibst du . Ich selbst hab schon länger eine Homepage programmiert, eine Such-Maschiene. Gerade noch zu finden auf http://beta.jerome.de. Fände ich toll wenn du mir sagst wie du sie findest und was noch kaputt daran ist. Ein Design kommt erst im Laufe des Wochenendes hinzu. Danke – 345zhf4
Guten Tag ! sehr informierenden Blog betreibst du . Ich selbst hab schon länger eine Homepage programmiert, eine Such-Maschiene. Gerade noch zu finden auf http://beta.jerome.de. Fände ich toll wenn du mir sagst wie du sie findest und was noch kaputt daran ist. Ein Design kommt erst im Laufe des Wochenendes hinzu. Danke – 345zhf4