UITWERKINGEN

11.1 Configuratie

Uitwerking 11.1.1

a – Selectie van colleges uit het beschikbare aanbod is een configuratieprobleem. Wel of niet opdrachten in de opleiding opnemen waarschijnlijk ook, maar de invulling van de opdracht valt niet meer onder configuratie, daar er niet gekozen kan worden uit een beschikbaar aanbod.
b – Sommige colleges zullen voorkennis van andere colleges bekend veronderstellen en beperken dus de zoekruimte. Ook zullen er vanuit de opleidingen eisen gesteld worden aan de cursussen die binnen een opleiding worden gevolgd: sommige cursussen zullen verplicht zijn, er zal een minimumaantal van een bepaald niveau zijn, enzovoorts.

> Opgave 11.1.1

Uitwerking 11.1.2

Als er zowel bij auto’s als bij huizen uitgegaan wordt van een beschikbare verzameling onderdelen, die samengevoegd moeten worden tot een object dat aan de specificaties voldoet, dan is er sprake van configuratie.
Bij het initiële ontwerp van een auto zal dat meestal niet het geval zijn: vele onderdelen zullen geheel nieuw worden ontworpen. Is het ontwerp eenmaal gereed en op de markt, dan zou je kunnen stellen dat er dan wel steeds sprake is van configuratie: een klant kan, gegeven een bepaald type nog allerlei keuzes maken, bijvoorbeeld met betrekking tot de motor of de kleur, of er nog allerlei onderdelen op laten monteren.
In de huizenbouw is er een aantal bouwbedrijven dat zich tot configuratie beperkt. Meestal hebben ze een aantal standaardontwerpen, waar dan nog uit een vaste lijst mogelijkheden keuzes zijn te maken, bijvoorbeeld voor wat betreft de keukeninrichting of de stenen die voor de gevels worden gebruikt. Meestal worden huizen echter nieuw ontworpen en is er dus geen sprake van configuratie (tenzij je zand, lossen stenen, pijpen en dakpannen tot de elementaire onderdelen rekent, want dan kom je weer wel op configuratie uit, zij het dat er dan heel veel in de configuratietaak gedaan moet worden en je bijna niet meer kunt spreken van een eindige verzameling van onderdelen waaruit gekozen moet worden).

> Opgave 11.1.2

Uitwerking 11.1.3

Eerst zullen de algemene specificaties moeten worden geformuleerd: welke dagdelen zijn beschikbaar voor de activiteiten, wat voor soort activiteiten moeten er in het programma komen en hoeveel geld is er beschikbaar. Vervolgens kan een algemene oplossing worden gemaakt door een selectie uit het aanbod van VVV’s, kampeerboerderij en leerkrachten en ouders te maken, dat voldoet aan de vereisten.
Vervolgens zal een verfijning van het programma moeten worden gemaakt: waar vinden welke activiteiten plaats, hoe laat vangen ze aan, als er gereisd moet worden: hoe ziet het reisschema er uit, moeten kinderen speciale dingen meenemen voor sommige activiteiten (zwemkleding voor het zwembad, zaklantaarns voor de dropping, enzovoorts). Op basis van al deze specifieke vereisten kan een precies activiteitenprogramma worden opgesteld.

> Opgave 11.1.3

Uitwerking 11.1.4

Het specificatiemodel voor het ontwerp van huizen bevat uitdrukkingen waarmee alle eisen zijn vast te leggen. Er zullen uitdrukkingen in voorkomen als vrijstaand huis, geschakeld huis, bungalow, herenhuis, woonkamer, keuken, garage, slaapkamer, deur, raam, enzovoorts.
In het onderdelenmodel zijn alle beschikbare onderdelen opgenomen: fundatie, muren, deuren, ramen, keukeninstallaties, elektriciteitsonderdelen, verwarmingsonderdelen, enzovoorts.
In het samenvoegmodel is opgenomen wat voor vereisten de selectie van een bepaald onderdeel stelt aan andere onderdelen: als een woonkamer in het ontwerp wordt opgenomen moeten er een bepaald aantal muren, deuren en ramen worden geselecteerd, keuze van een muur vereist de aanwezigheid van een fundatie of een verdiepingsvloer, keuze van een raam vereist de aanwezigheid van een muur waarin een raam kan worden geplaatst, enzovoorts.
In het samengebruikmodel is aangegeven hoe een bepaald onderdeel kan dienen voor verschillende andere: op de fundatie kunnen heel wat muren worden gezet, verwarmingsradiatoren kunnen allemaal worden aangesloten op dezelfde verwarmingsketel, enzovoorts.

> Opgave 11.1.4

Uitwerking 11.1.5

(Dit is de uitwerking van opgave 2 op pagina 621 van ‘Introduction to knowlegde systems’)

a – Professor Digit gaat er vanuit dat als de eisen die aan systemen gesteld worden ongeveer gelijk zijn, dat dan de systemen ook wel ongeveer gelijk zullen zijn.
b – De student zou het wel eens bij het rechte eind kunnen hebben. Bij selectie van een configuratie volgens Digit wordt geen rekening gehouden met hoe gemakkelijk een systeem aan te passen is, of met het feit dat een systeem maar net precies aan de vereisten voldoet. Het risico is dan dat als de vereisten maar een klein beetje afwijken, je uiteindelijk toch op een heel andere configuratie uitkomt.
c – Als er veel drempeleffecten zijn, dan is Digit’s voorstel slecht. Het zal dan regelmatig voorkomen dat wanneer de vereisten voor een nieuw systeem maar weinig afwijken van de vereisten van één van de systemen die in de bibliotheek is opgenomen, er toch niet met geringe aanpassingen een oplossing kan worden gevonden die aan de vereisten voldoet. Er zal dan alsnog op een andere manier een bevredigende oplossing moeten worden gevonden.

> Opgave 11.1.5

Uitwerking 11.1.6

(Dit is de uitwerking van opgave 4 op pagina 622 van ‘Introduction to knowlegde systems’)

a – Als de tabel helemaal uitgewerkt wordt volgt:

Specificatie Minimum kosten Minimum ruimte
{C} 5
{C-1}
0,5
{C-1} of {C-2}
{B} 30
{B-1, 2 C-1}
1,0
{B-2}
{A} 110
{A-1, 2 B-1, 4 C-1} of
{A-2, 3 B-1}, 6 C-1}
2,5
{A-1, 2 B-2}


b – Minimale kosten voor {A, 2 B} volgen nu gemakkelijk uit de tabel. De minimale kosten voor A zijn 110, voor B 30, zodat in totaal de minimale kosten 170 zijn (benodigde onderdelen: {A-1, 4 B-1, 8 C-1}.
c – De oplossing onder b heeft een ruimtebehoefte van 6,5, zodat één kast niet meer voldoende is en er een uitbreidingskast moet worden genomen. De totale kosten komen dan op 170 + 60 + 120 = 350.
Door voor de B’s niet B-1 te kiezen maar B-2, is minder ruimte nodig, namelijk 4,5. Er kan dan volstaan worden met één kast. De kosten van de onderdelen {A-1, 4 B-2} zijn dan 210, zodat de totale kosten uitkomen op 270, en dat is dus voordeliger dan de oplossing onder b.

> Opgave 11.1.6

Uitwerking 11.1.7

(Dit is de uitwerking van opgave 6 op pagina 623/624 van ‘Introduction to knowlegde systems’)

a – Een volledig uitgewerkte tabel ziet er als volgt uit.

specificatie configuratie ruimte bezette ruimte ingesloten ruimte
{A} {A-1, 2 B-2} 3 2,5 0,5
{A} {A-1, B-1, B-2, 2 C} 3 3 0
{D} {B-2, 2 C, D-1} 2,5 2,5 0
{D} { B-1, 4 C, D-1} 3 3 0
{D} {C, D-2} 3 2,5 0,5
{2D} {2 B-2, 4 C, 2 D-1} 5 5 0
{2D} { 2 B-1, 8 C, 2 D-1} 6 6 0
{2D} {2 C, 2 D-2} 5 5 0


b – Door de twee mogelijkheden voor A met de drie mogelijkheden voor 2D uit onderdeel a met elkaar te combineren, resulteren de zes configuraties in onderstaande tabel.

  configuratie ruimte bezette ruimte ingesloten ruimte
1 {A-1, 4 B-2, 4 C, 2 D-1} 9 8 1
2 {A-1, 2 B-1, 2 B-2, 8 C, 2 D-1} 10 9 1
3 {A-1, 2 B-2, 2 C, 2 D-2} 10 8 2
4 {A-1, B-1, 3 B-2, 6 C, 2 D-1} 9 8,5 0,5
5 {A-1, 3 B-1, B-2, 10 C, 2 D-1} 10 9,5 0,5
6 {A-1, B-1, B-2, 4 C, 2 D-2} 10 8,5 1,5


Door de configuraties uit te tekenen kunnen de diverse ruimtes worden bepaald. Van de 6 configuraties staan hieronder de uitwerkingen.

1

A-1 B-2 B-2 B-2 B-2 Ext   C C D-1      
              C C D-1      

2

A-1 B-1 B-2 B-2 C Ext   C C C D-1    
B-1       C     C C C D-1    

3

A-1 B-2 B-2 C   Ext   D-2   D-2      
      C                  

4

A-1 B-2 B-2 B-2 C Ext   C C D-1      
B-1       C     C C D-1      

5

A-1 B-1 B-2 C C Ext   C C C D-1    
B-1 B-1   C C     C C C D-1    

6

A-1 B-2 C C   Ext   D-2   D-2      
B-1   C C                  


c – Als elementen gezamenlijk gebruik kunnen maken van andere elementen, ontstaan er andere configuraties. Als rekening wordt gehouden met diverse vereisten, ontstaan onderstaande configuraties (sommige configuraties wijzigen niet ten opzichte van onderdeel b).

  configuratie ruimte bezette ruimte ingesloten ruimte
1 {A-1, 2 B-2, 4 C, 2 D-1} 6 5,5 0,5
2 {A-1, 2 B-1, 2 B-2, 8 C, 2 D-1} 10 9 1
3 {A-1, 2 B-2, 2 C, 2 D-2} 10 8 2
4 {A-1, B-1, 2 B-2, 4 C, 2 D-1} 6 6 0
5 {A-1, 2 B-1, B-2, 8 C, 2 D-1} 9 8 1
6 {A-1, B-1, B-2, 2 C, 2 D-2} 8 7,5 1,5


Door de configuratie uit te tekenen kunnen de diverse ruimtes worden bepaald.
Van de 6 configuraties staan hieronder de uitwerkingen.

1

A-1 B-2 B-2 C C D-1              
      C C D-1              

2

A-1 B-1 B-2 B-2 C Ext   C C C D-1    
B-1       C     C C C D-1    

3

A-1 B-2 B-2 C   Ext   D-2   D-2      
      C                  

4

A-1 B-2 B-2 C C D-1              
B-1     C C D-1              

5

A-1 B-1 B-2 C C Ext   C C D-1      
B-1     C C     C C D-1      

6

A-1 B-2 C C   Ext   D-2          
B-1   C C                  


d – Het gezamenlijk gebruik van onderdelen kan er vanwege het drempeleffect voor zorgen dat er soms aanmerkelijk betere oplossingen mogelijk zijn. In onderdeel c hebben enkele configuraties maar 6 eenheden ruimte nodig, zodat het niet nodig is een tweede ‘widget case’ toe te voegen. Voor het vinden van dergelijke oplossingen zullen ook sub-optimale deeloplossingen steeds meegenomen moeten worden.

> Opgave 11.1.7