Euristica

L'euristica è l'arte di trovare una soluzione adeguata a un problema, usando una conoscenza limitata e poco tempo. Più formalmente, l'euristica si basa sull'esperienza; può accelerare la ricerca di una soluzione usando semplici regole. Una ricerca completa può richiedere troppo tempo, o può essere troppo difficile da fare.

In termini più precisi, le euristiche sono strategie che utilizzano informazioni facilmente accessibili, anche se vagamente applicabili, per controllare la risoluzione dei problemi negli esseri umani e nelle macchine.

L'euristica può essere usata in alcuni campi della scienza, ma non in altri: Per l'economia, una soluzione sbagliata dell'uno per cento è spesso accettabile; un telescopio che ha un errore di un grado è probabilmente inutilizzabile se puntato su un oggetto lontano. Lo stesso telescopio puntato verso la finestra dall'altra parte della strada probabilmente tollererà questo errore; mancare di un grado non avrà un grande impatto su una breve distanza.

L'euristica può essere usata per stimare una risposta che è poi resa più chiara eseguendo una soluzione esatta su scala molto piccola, forse per risparmiare tempo, denaro o lavoro su un progetto - per esempio un'ipotesi euristica su quanto peso ci si aspetta che un ponte porti può essere usata per determinare se il ponte debba essere fatto di legno, pietra o acciaio, e quantità appropriate del materiale necessario possono essere acquistate mentre il progetto esatto del ponte viene completato.

Tuttavia, l'uso dell'euristica in alcuni campi molto tecnici può essere dannoso - l'informatica è un esempio. Programmare un computer per eseguire più o meno le azioni desiderate può portare a gravi errori. Pertanto, i compiti del computer in genere devono essere abbastanza esatti. Tuttavia, ci sono alcune aree in cui i computer possono calcolare soluzioni euristiche in modo sicuro - per esempio la tecnologia di ricerca di Google si basa molto sull'euristica, producendo "quasi-mancanze" per una query di ricerca quando non è possibile trovare una corrispondenza esatta. Questo permette all'utente di correggere eventuali errori che la ricerca produce. Esempio: Cercando il nome "Peter Smith" e non riuscendo a trovare quel nome esatto, il motore di ricerca fa corrispondere euristicamente "Pete Smith", e la persona che usa il motore di ricerca deve decidere se Pete e Peter sono la stessa persona.

Polya

Ecco alcune altre euristiche comunemente usate, dal libro di Polya del 1945, How to Solve It:

• Se hai difficoltà a capire un problema, prova a fare un disegno.
• Se non riuscite a trovare una soluzione, provate a supporre di avere una soluzione e vedere cosa potete ricavare da questa ("lavorare a ritroso").
• Se il problema è astratto, prova a esaminare un esempio concreto.
• Prova a risolvere prima un problema più generale: il "paradosso dell'inventore": il piano più ambizioso può avere più possibilità di successo.

Problema di imballaggio

Un esempio in cui l'euristica è utile è un tipo di problema di imballaggio. Il problema consiste nell'impacchettare un certo numero di oggetti. Ci sono regole che devono essere rispettate. Per esempio, ogni oggetto ha un valore e un peso. Il problema ora è quello di ottenere gli oggetti di maggior valore, con il minor peso possibile. Un altro esempio è l'inserimento di un certo numero di oggetti di dimensioni diverse in uno spazio ristretto, come il bagagliaio di un'auto.

Per ottenere la soluzione perfetta del problema, si devono provare tutte le possibilità. Questa spesso non è una buona opzione, perché provarle richiede molto tempo, e in media, la metà delle possibilità deve essere provata fino a trovare una soluzione. Quindi quello che la maggior parte delle persone farà è iniziare con l'oggetto più grande, inserirlo, e poi cercare di disporre gli altri oggetti intorno ad esso. Questo darà una buona soluzione, la maggior parte delle volte. Ci sono però casi in cui tale soluzione è pessima e bisogna usare un'altra tecnica.

Pertanto, questa è una soluzione euristica.