Eurasian Journal of Educational Research

Print ISSN: 1302-597X & e-ISSN: 2528-8911
Kenan KARAGUL , Yusuf SAHIN , Necdet GUNER , Aykut ORAL
Gezgin Satıcı Probleminin Çözümünde İnsan Performansının Analizi
10.14689/ejer.2020.87.7

Problem Durumu: Gezgin Satıcı Sorunu (GSP), bir dizi şehri ziyaret edecek satıcı tarafından kullanılacak en kısa rotayı belirleyen bir en uygun şekle sokma problemidir. Çeşitli şekillerde genişletilip değiştirilebilen GSP, pratik ve gerçekçi bir problem türü olmakla beraber birçok optimizasyon probleminin görsel ve mekânsal çözümünün temelini oluşturur. Optimizasyon alanında yoğun olarak çalışılan GSP insan yeteneklerinin problem çözme bağlamında analizi için de kullanılmaktadır. Diğer taraftan bu problem, karar verme, motor kontrolü ve algılama çalışmaları için de içgörü (insight) problemi olarak modellenebilmektedir. İçgörü problemleri, problem çözücünün çözüm prosedürüne aşina olmadığı özel ve rutin olmayan problemlerdir. Literatürde sözlü, matematiksel ve mekânsal içgörü problemlerinin kullanıldığı çalışmalar mevcuttur. Çalışma kapsamında deneklerin çözmesi istenen GSP insan deneklerin problem çözme performanslarını analiz etmek için kullanılan bir problemdir. Bu açıdan GSP'nin mekânsal bir içgörü problemi olarak kullanılabileceği aşikârdır. GSP'nin hesaplama karmaşıklığına rağmen, önceki çalışmalar insan çözücülerin kabul edilebilir zamanlarda bu sorun için en uygun çözümlere yakın olduklarını göstermektedir (Dry ve Fontaine, 2014, s.84).

Araştırmanın Amacı:Çalışma kapsamında üç soruya cevap aranmaktadır. Birinci aşamada, eğitim seviyesi dikkate alınmadan cinsiyetin problem çözme performansına bir etkisinin olup olmadığı araştırılmıştır. İkinci aşamada ise öğrencinin eğitim seviyesinin elde edilen çözüme etki edip etmediği analiz edilmiştir. Son olarak ise insan çözümlerinin bilimsel yazında bulunan ve GSP’nin çözümünde kullanılan sezgisel yöntemlerin çözümlerine kıyasla en iyi çözüme ne derece yaklaştığı belirlenmeye çalışılmıştır.

Araştırmanın Yöntemi: Çalışma kapsamında istatistiksel yöntemler ile sezgisel yöntemler kullanılmaktadır. İlk olarak farklı eğitim seviyelerinde bulunan öğrencilere 15, 25 ve 35 düğümlü GSP ağ şeklinde ifade edilerek çözmeleri istenmiştir. Öğrencilerden alınan cevaplar kullanılarak eğitim seviyesinin ve cinsiyetin çözüm performansına etkisini analiz etmek için parametrik olmayan Mann-Whitney-Wilcoxon ve Mann-Whitney-U testleri kullanılmıştır. Elde edilen insan çözümlerinin kalitesinin belirlenebilmesi için sezgisel yöntemlerle elde edilen çözümler kullanılmıştır. GSP’nin çözümü için bilimsel yazında birçok sezgisel ve metasezgisel yöntem olmakla birlik, çalışma kapsamında Dış Bükey Örtü Ekleme (Convex Hull Insertion), En Yakın Komşu ve Uzay Doldurma Eğrisi (Space Filling Curve) yöntemleri ile 15, 25 ve 35 düğümlü problemler çözülmüştür.

Araştırmanın Bulguları: Çalışmanın ana amacı GSP’nin çözümünde insan performansının analiz edilmesidir. Bu noktadan hareketle 4 farklı durum için analiz ve karşılaştırmalar yapılmıştır. İlk aşamada eğitim seviyesi ve cinsiyet farkının çözüm kalitesi üzerinde bir etkisinin olup olmadığı analiz edilmiştir. İnsan çözümlerinin normal dağılım göstermemesi nedeniyle parametrik olmayan Mann-Whitney-Wilcoxon testi uygulanmış ve eğitim seviyesi dikkate alınmadığı durumda cinsiyetin çözüm kalitesi üzerinde anlamlı bir etkiye sahip olmadığı sonucuna ulaşılmıştır (bakınız Tablo 4). İkinci durumda ise cinsiyetin etkisi eğitim seviyesi dikkate alınarak analiz edilmiş ve cinsiyetin sadece lise düzeyindeki öğrencilerin çözümleri üzerinde P1N15 veri seti için etkili olduğu, diğer veri setleri ve eğitim seviyeleri için herhangi bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir (bakınız Tablo 5). Üçüncü analiz sadece eğitim seviyeleri dikkate alınarak yapılmış ve üniversite öğrencilerinin yapmış oldukları çözümlemenin ortaokul ve lise seciyesindeki öğrencilere kıyasla anlamlı düzeyde farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Buna göre eğitim seviyesi çözüm kalitesine etki etmektedir. Nihai ve son karşılaştırma ise sezgisel yöntemlerle elde edilen çözümler ve insan çözümleri arasında gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında kullanılan problemler Matlog Araç Kutusu (Kay, 2014) yardımıyla Dış Bükey Örtü Ekleme, En Yakın Komşu ve Uzay Doldurma Eğrisi yöntemleri ile çözülmüş ve elde edilen sonuçlar insan çözümleri ile kıyaslanmıştır. En Yakın Komşu yöntemi iki farklı versiyon olarak çalışmaya dahil edilmiştir. İlk versiyonda (NN-1) çözüme birinci düğümden başlanırken diğerinde (NN-Any) herhangi bir düğümden çözüme başlanabilmektedir. Her bir problem için optimal çözümden sapma değerlerinin ortalamaları dikkate alındığında lisans öğrencilerinin çözümlerinin oldukça iyi olduğu görülmektedir.

Araştırmanın Sonuçları ve Öneriler:Optimizasyon problemlerinin çözümünde insan performansının analizi, geçtiğimiz yirmi beş yıllık dönemde psikoloji alanında çalışmalar yapan akademisyenlerin yoğun şekilde ilgisi çeken bir konudur. Yapılan değerlendirmeler, bu çalışmada olduğu gibi daha önceden ele alınan problem ile ilgili bir eğitim almamış olsa bile insan deneklerin iyi çözümler üretebildiğini kanıtlar niteliktedir. Macgregor ve Ormerod (1996) tarafından yapılan ve 10 ile 20 düğümden oluşan problemde insan denekler iyi çözümler üretebilmiştir. Ancak yapılan bu çalışmada olduğu gibi problem boyutunun büyümesi çözüm performansında azalmayı da beraberinde getirmektedir. Bu noktada, böyle bir probleme kısa sürelerde iyi çözümler üretebilmesi insanoğlunun karmaşık problemlerin çözümünde yeterli zihinsel alt yapıya sahip olduğunu göstermektedir. Bu açıdan bakıldığında, insan yeteneklerini keşfetmek, bilişsel süreçlere ilişkin araştırmalar yapmak için içgörü problemlerinin kullanımı daha da yaygın hale gelecektir. 

Yapılan kıyaslamalar neticesinde elde edilen sonuçlar geçmiş yıllarda yapılan çalışmaları (Macgregor ve Ormerod, 1996; Ormerod ve Chronicle, 1999; Best and Simon, 2000) doğrulamaktadır. İnsan deneklerin ağ şeklinde gösterilmiş GSP’yi çözme becerileri cinsiyetten etkilenmemekle beraber eğitim seviyesinden etkilenmektedir. Sunulan çalışma ilgili alanda Türkiye’de yapılan ilk çalışmadır. Gelecekte yapılacak çalışmalarda farklı içgörü problemlerinin de benzer şekilde farklı cinsiyet ve eğitim seviyesindeki kişilere uygulanabileceği, dahası farklı okul türlerinin çalışmaya dâhil edilebileceği değerlendirilmektedir.

Anahtar Sözcükler: Problem çözme, optimizasyon, bilişsel araştırmalar

 

 

257 Görüldü
2020 Sayı 87

Indexed By

 
#
Tamam