Az állapottér fogalmának segítségével könnyen megfogalmazhatjuk, hogy mit értünk feladaton. Azt kell megfogalmaznunk, hogy egy adott állapotból (azaz az állapottér egy eleméből, pontjából) milyen állapotba (azaz az állapottér mely pontjába) akarunk eljutni.
2.2. Definíció (FELADAT).
Feladatnak nevezzük az
relációt.
A feladat fenti definíciója természetes módon adódik, abból, hogy a feladatot egy leképezésnek tekintjük az állapottéren, és az állapottér minden pontjára megmondjuk, hogy hova kell belőle eljutni, ha egyáltalán el kell jutni belőle valahova.
Az, hogy egy feladatnak mi lesz az állapottere, természetesen magától a feladattól függ, ám még a feladat ismeretében sem egyértelmű. Például egy pont síkbeli koordinátáit megadhatjuk derékszögűgű koordináta-rendszerben, de megadhatjuk polárkoordinátákkal is.
Mégis, az, hogy mit választunk állapottérnek, nagyon fontos, hiszen meghatározza, hogy a továbbiakban mit, és hogyan tudunk leírni. Ha túl kevés jellemzőt vizsgálunk – azaz az állapottér túl kevés komponensből áll – akkor lehetnek olyan fogalmak, amiket nem tudunk benne leírni, ha túl sok a komponens, akkor fölöslegesen túl bonyolult lesz a modell.
Tekintsük azt az egyszerű feladatot, hogy össze kelladni két természetes
számot. Az állapotteret elég kézenfekvő módon három komponensűnek
választhatjuk. A három komponens a két összeadandó és az összeg. Tehát
, s a feladat
vagy
A két feladat
nem azonos bár mindkettő két természetes szám összegéről szól. A különbség köztük
az, hogy az
feladat nem mond semmit arról, hogy mi legyen az összeadandókkal, a
pedig
kiköti, hogy maradjanak változatlanok.
Felvetődik, hogy nem lenne elég a két komponensű állapottér is? Legyen
és
Ezt a feladatot azonban nem úgy interpretálnánk, hogy "adjunk össze két természetes számot", hanem úgy, hogynöveljünknk meg egy természetes számot egy természetes számmal".
Megjegyezzük, gyakran fogalmaznak meg feladatot úgynevezett "input-output" modellben
is, azaz milyen bemenő adatokhoz milyen kimenő adatokat rendelünk. Ez a szétválasztás
az és a
feladat esetében nem
okozna gondot, de a
-hoz hasonló feladatok esetében már problémás lehetne, nem is beszélve a
bevezetőben említett autós feladatról. Az állapotér modell igazi előnyeit a
későbbiekben még tapasztalni fogjuk.
Felhíjuk a figyelmet arra, hogy a definíció szerint a feladat
reláció, azaz általában nem determinisztikus, például
és
. A nem determinisztikusság azonban még "érdemibb" is lehet. Legyen
a feladat a következő: határozzuk meg egy természetes szám egy
valódi osztóját( a szám megváltoztatása nélkül)! Ebben az esetben
és
Például
pont
szerinti
képe
. A
-nak
is, meg
is valódi
osztója, azaz
.
Nagyon fontos, hogy pontosan lássuk a különbséget az előző feladat
és a következő között: határozzuk meg egy természetes szám összes
valódosztójátát! Ebben az esetben az állapottér is más lesz, hiszen egy
természetes szám összes valódosztójaja nem egy szám, hanem egy halmaz. Tehát
, ahol
az
véges részhalmazainak
halmaza.
Most
és
.
Megjegyezzük még, hogy , például
, de
,
például
és
.