Het Stroud-getal in engineering

4 juni 2010

John Stroud was een psycholoog die onder meer het beslissingsproces bij mensen onderzocht. Hij wilde weten of dit proces ook meetbare grootheden heeft. Op basis van zijn onderzoek kwam hij tot het concept van een ‘elementaire beslissing’ (of elementary discrimination, zoals hij het noemde). Mensen nemen voortdurend beslissingen. Elementaire beslissingen zijn bijvoorbeeld beweringen waar het antwoord ‘waar’ of ‘niet waar’ is, of ‘ja’ of ‘nee’. Gedurende hun leven maken mensen vele van dergelijke afwegingen.

Als engineers herkennen we in het concept een bit. Het interessante is dat als we het ontwerp van een schakeling kunnen uitdrukken in termen van de hoeveelheid bits informatie (I) en we hebben een grootheid die aangeeft hoeveel bits per seconde we kunnen genereren, dan hebben we een maat van de tijd die het (minimaal) kost om een gewenst ontwerp te creëren.

Het Stroud-getal (S), dat het aantal elementaire beslissingen per seconden aangeeft dat mensen kunnen maken, blijkt aan deze definitie te voldoen. Stroud vond dat mensen tussen de 5 en 25 elementaire beslissingen per seconde kunnen maken. In de bovengrens van 25 herkennen we het aantal beelden per seconde dat mensen kunnen waarnemen. In zijn boek ‘Software science’ had Maurice Halstead dit principe al eens toegepast.

In mijn boek ‘The design of communicating systems’ heb ik het toegepast, maar dan uitgaande van een andere berekening van de informatie-inhoud (I) van een ontwerp (zie ook www.bits-chips.nl/nieuws/opinie/bekijk/artikel/het-ontwerpen-van-informatie.html). Daarin wordt gesteld dat op een bepaald ontwerpniveau een designer moet bepalen welke bouwstenen dienen te worden gebruikt en op welke wijze deze bouwstenen met elkaar moeten worden verbonden. Elke bouwsteen op een hoger abstractieniveau moet worden gerealiseerd op basis van de beschikbare bouwstenen op een lager niveau totdat we het niveau van de fysieke componenten bereiken (een IC, een weerstand, etc).

Als we de informatie-inhoud van een ontwerp delen door het Stroud-getal (dat we hier de dimensie bits per seconde kunnen geven), dan krijgen we dat T = I/S de dimensie van tijd heeft. In andere woorden, dit getal geeft de tijd aan die het kost een ontwerp met informatie-inhoud I te creëren. In feite geeft T een ondergrens omdat het ontwerpproces niet rechttoe rechtaan is, maar een creatieve ontdekking met vele onsuccesvolle pogingen alvorens het gewenste ontwerp resulteert. In die zin is de ontwerper een ontdekker en soms een pionier die een geheel nieuw terrein betreedt. En dat vraagt tijd.

Cees Jan Koomen

Terug naar overzicht