LEERKERN

11.1 Configuratie

Introductie

In deze paragraaf wordt uiteengezet wat configuratie is en hoe het gemodelleerd kan worden. Een en ander wordt toegelicht aan de hand van een concreet voorbeeld.

11.1.1 Heuristische configuratie

Lees uit Stefik: paragraaf 8.1 en 8.1.1 (pagina 608 tot en met 610).

Configuratie wordt hier opgevat als een taak waarbij onderdelen uit een vooraf gegeven verzameling moeten worden gekozen. De onderdelen worden samengesteld tot een geheel dat aan gestelde specificaties moet voldoen. Van belang is dat de verzameling met onderdelen waaruit gekozen kan worden, vooraf vastligt. Bij configuratie gaat het dus niet om het ontwerpen van nieuwe onderdelen, of wijzigen of aanpassen van bestaande.

Bij het maken van een selectie uit de gegeven verzameling, spelen allerlei onderlinge voorwaarden een rol (sommige onderdelen passen wel bij elkaar, andere weer niet, sommige onderdelen vereisen de aanwezigheid van andere, enzovoorts). Naast het grote aantal mogelijke selecties maken de onderlinge voorwaarden configuratie tot een lastig probleem.

Alle mogelijke selecties van onderdelen uit de gegeven verzameling vormen de machtsverzameling (power set) van de verzameling onderdelen. De machtsverzameling kan zeer groot worden, zodat het opsommen van alle elementen (dat zijn de mogelijke selecties) onmogelijk wordt.

> Extra uitleg 11.1.1

> Opgave 11.1.1

> Opgave 11.1.2

Lees uit Stefik: paragraaf 8.1.2 (pagina 610 tot en met 612).

In figuur 8.2 op pagina 611 visualiseert Stefik de configuratietaak. In het algemeen volgt uit de specificaties een algemeen ontwerp. Om tot dat algemeen ontwerp te komen, moeten de specificaties nogal eens nauwkeuriger worden vastgesteld of aangepast. Vervolgens wordt het algemeen ontwerp uitgewerkt en uitgebreid tot detailontwerpen, waarbij van nauwkeurig vastgelegde informatie gebruik wordt gemaakt met betrekking tot onderdelen en relaties daartussen. Die nadere specificering kan ook weer tot wijzigingen leiden in het algemene ontwerp.

De pijlen in de figuur worden dus niet een voor een doorlopen, maar geven veel meer aan dat er een voortdurende beïnvloeding is en dat configuratie een iteratief proces kan zijn.

In plaats van configuratie worden ook wel de termen heuristische of hiërarchische configuratie gebruikt. De eerste om te benadrukken dat er met vuistregels van experts kan worden gewerkt, de tweede om te benadrukken dat van een algemeen ontwerp in een aantal fasen de samenstellende delen steeds nauwkeuriger worden gespecificeerd.

> Opgave 11.1.3

11.1.2 Modellen voor configuratie

Lees uit Stefik: paragraaf 8.2 en 8.2.1 (pagina 612 tot en met 615).

Stefik benoemt vier modellen die nodig zijn voor configuratie:
– een specificatiemodel
– een model voor de selectie van onderdelen en hun onderlinge vereisten (onderdelenmodel)
– een model voor het samenvoegen van de onderdelen (samenvoegmodel)
– een model voor het gebruiken van onderdelen voor meerdere doelen (samengebruikmodel).

Hoewel Stefik duidelijk geïnspireerd is door configuratietoepassingen zoals bijvoorbeeld computersystemen, zijn soortgelijke modellen ook in andere toepassingen steeds nodig. Denk bijvoorbeeld aan het ontwerpen van huizen met standaardcomponenten.

> Opgave 11.1.4

In de volgende paragraaf die u uit Stefik moet bestuderen, wordt een probleem geïntroduceerd waarin ‘widgets’ moeten worden gemaakt. Wat widgets precies zijn, is niet duidelijk, maar dat is ook niet nodig. Vat ze op als hypothetische systemen die aan bepaalde eisen moeten voldoen en samengesteld kunnen worden uit een gegeven verzameling onderdelen.

Lees uit Stefik: paragraaf 8.2.2 (pagina 615 tot en met 620).

In figuur 8.3 op pagina 614 zijn de modellen gegeven die nodig zijn voor de widget-configuratie.
– Het specificatiemodel is een beschrijving van de sleutelcomponenten die vereist zijn in een te construeren widget (in het voorbeeld in figuur 8.6 op pagina 617 zijn dat de componenten A en D).
– Het model voor de selectie van onderdelen en hun onderlinge vereisten is het ‘Parts submodel’ in figuur 8.3. Er is in weergegeven welke onderdelen kunnen worden gekozen (Part-A-1, Part-A-2, enzovoorts) en welke vereisten die onderdelen verder hebben. Ook de regel uit figuur 8.4 op pagina 615 onder ‘Required parts’ hoort bij dit model. In die regel wordt gesteld dat iedere oplossing aan alle vereisten moet voldoen.
– Het model voor het samenvoegen van de onderdelen is het ‘Arrangement submodel’ van figuur 8.3. Daar moeten nog een hoop regels aan worden toegevoegd die onder ‘Arrangement’ zijn weergegeven in figuur 8.4.
– Het model voor het gebruiken van onderdelen voor meerdere doelen is in dit geval heel simpel: in figuur 8.4 is onder ‘Sharing’ weergegeven dat afzonderlijke onderdelen nodig zijn voor het voldoen aan de verschillende vereisten. Eén onderdeel kan dus niet voor meerdere doelen worden gebruikt.
Aan de hand van figuur 8.6 wordt vervolgens uiteengezet hoe een mogelijke oplossing kan worden geconfigureerd.

Fenomenen die vaak optreden bij configuratieproblemen, zijn het zogeheten drempeleffect (treshold effect) en het horizoneffect (horizon effect).
– Het drempeleffect staat voor een grote verandering in de oplossing als de vereisten maar een klein beetje wijzigen. Als de leerlingen op een school in groepen van maximaal 32 kinderen moeten worden ingedeeld, ontstaat er een drempeleffect als alle groepen 32 kinderen bevatten en er nog één kind extra geplaatst moet worden.
– Het horizoneffect ontstaat als gevolg van het feit dat het niet altijd mogelijk is alle consequenties van de mogelijke keuzen vast te stellen, eenvoudigweg omdat dat teveel verschillende mogelijkheden zijn. In dat geval moeten er dus eerst keuzen op hoofdlijnen worden gemaakt, die later nader worden ingevuld. Als we weer naar de leerlingenverdeling van de leerlingen over groepen kijken, dan kan een keuze op hoofdlijnen zijn hoe de kinderen in groepen worden verdeeld (waarbij eventueel groepen worden gesplitst of samengevoegd om aan het vereiste van maximaal 32 kinderen per groep te voldoen). Als die keuze vastligt, moeten de leerkrachten over de groepen worden verdeeld. Hoe die verdeling er precies uit kan zien, heeft dan geen rol gespeeld bij de indeling van de groepen (maar zou wel eens voor problematische situaties kunnen zorgen).

Lees uit Stefik: paragraaf 8.2.3 (pagina 620 tot en met 621).

> Opgave 11.1.5

> Opgave 11.1.6

> Opgave 11.1.7