Heuristik (fra andet græsk εὑρίσκω - "jeg søger", "jeg åbner") er et videnskabeligt felt, der studerer de særlige forhold ved kreativ aktivitet [1] .
I kognitiv videnskab og adfærdsøkonomi omtales en heuristik ofte som en særskilt mental enhed, der kan føre til fejl (for eksempel " tilgængelighedsheuristikken ").
Heuristik forstås som et sæt af teknikker og metoder, der letter og forenkler løsningen af kognitive, konstruktive, praktiske problemer [2] . Heuristik er forbundet med psykologi , fysiologi af højere nervøs aktivitet , kybernetik . Som en videnskab udvikler heuristik sig i skæringspunktet mellem filosofi , psykologi , teorien om kunstig intelligens, strukturel lingvistik , informationsteori , matematik og fysik [3] .
Heuristik er en specifik videnskabelig gren, der studerer individers kreative aktivitet. I lyset af udviklingen af dette vidensfelt i mindst to årtusinder er der en omfattende forståelse af begrebet "heuristik" som sådan.
1. Philosophical Encyclopedic Dictionary under heuristik forstår kunsten at opfinde ; vejledning i, hvordan man metodisk finder noget nyt.
2. The Philosophical Encyclopedia definerer heuristik som organiseringen af processen med produktiv kreativ tænkning (deraf: heuristisk aktivitet). I denne forstand forstås heuristik som et sæt af mekanismer , der er iboende i en person, ved hjælp af hvilke procedurer genereres , der er rettet mod at løse kreative problemer (for eksempel mekanismer til etablering af situationelle forhold i en problemsituation, afskæring af ulovende grene i træet af muligheder, danner afvisninger ved hjælp af modeksempler osv.) [ 3] .
I overensstemmelse med denne definition er hovedobjektet for studiet af videnskaben om heuristik kreativ aktivitet; Undersøgelsens emne og problemer er opgaver relateret til beslutningsmodeller (i forhold med ikke-standardiserede problemsituationer), søge efter noget nyt for et emne eller samfund, strukturering af beskrivelser af omverdenen.
3. The New Philosophical Encyclopedia definerer heuristik som en metodologi for videnskabelig forskning ; en læringsmetodologi baseret på opdagelser og formodninger. Studiet af heuristiske metoder viser en vis lighed mellem forskningsprocedurer og aktiviteter i den del af dem, der er forbundet med den kreative generalisering af tilgængeligt materiale og formuleringen af hypoteser. (En detaljeret undersøgelse af heuristiske teknikker i matematik, for eksempel, blev foretaget af D. Poya.) [4]
4. The Philosophical Encyclopedia (redigeret af Konstantinov) præsenterer i fællesskab heuristik som: 1) opdagelsen af det nye ; 2) de metoder, der anvendes i processen med en sådan opdagelse (se " heuristiske metoder "); 3) videnskaben, der studerer kreativ aktivitet, og 4) undervisningsmetoden (for eksempel sokratiske samtaler).
5. I moderne forstand er heuristik teorien og praksis for at organisere selektiv søgning i løsning af komplekse intellektuelle problemer [5] .
6. I sin mest kortfattede form er heuristik defineret som " videnskaben om, hvordan man gør opdagelser . " Denne definition tilhører den berømte matematiker György Poje (bogen "Mathematical Discovery") [6] .
I det antikke Grækenland blev heuristik forstået som et læringssystem praktiseret af Sokrates , når en lærer leder en elev til selvstændigt at løse et problem ved at stille ham ledende spørgsmål. Og i dag er heuristik primært forbundet med Sokrates ' system for verbal læring (469-399 f.Kr.). Gennem specielle spørgsmål og ræsonnement hjalp Socrates samtalepartneren til selvstændigt at komme til formuleringen eller løsningen af problemet, som et resultat blev sandheden afsløret ikke kun for eleven, men også for læreren.
Sokrates sammenlignede sin metode med jordemoderarbejde og kaldte den " majeutik ". Sokrates mente, at han, for at hjælpe andre menneskers fødsel af sandhed, fortsætter sin mors arbejde på det åndelige område, "en meget erfaren og streng jordemoder Fenareta" [7] .
Grundlaget for Socrates-systemet er princippet om "kendende uvidenhed" , det vil sige anerkendelsen af manglen på viden om ethvert, selv det simpleste koncept, og implementeringen af processen med kognition-erindring på dette grundlag. " Jeg ved, at jeg intet ved " er Sokrates' indledende heuristiske formel [8] .
En analyse af de gamle dialoger fremsat af Platon gjorde det muligt at identificere de didaktiske elementer i Socrates-systemet [9] :
- ironi , inkriminering af eleven, og endda læreren selv, i uvidenhed;
- formulering af modsigelser eller deres kunstige skabelse for at opdage faktisk uvidenhed;
- induktion , opstigning fra særlige ideer til generelle begreber;
- konstruktion af begreber i retning fra overfladiske til dybere definitioner;
- at tilbyde samtalepartneren et valg af (to eller flere) muligheder for at løse det problem, der er opstået;
- tiltrækning af egen erfaring for at føre til et allerede kendt svar eller for at skabe spændinger, hvor læreren er involveret med samme uvidenhed som sin samtalepartner;
- en afspejling af den igangværende diskussion, en tilbagevenden til de oprindelige præmisser eller domme .
Begrebet "heuristik" findes i afhandlingen af den græske matematiker Pappus "Kunsten at løse problemer" (300 e.Kr.), hvori han opsummerede gamle matematikeres værker. Andre metoder end logik grupperede Papp under navnet "heuristik". Afhandlingen " Kunsten at løse problemer " betragtes især som den første metodiske manual, der demonstrerer, hvordan man skal handle, hvis problemet ikke kan løses ved hjælp af matematiske og logiske teknikker.
I XX-XXI århundreder blev udråbet "Eureka!" , tilhørende Archimedes (287-212 f.Kr.) og forbundet med hans opdagelse af hydrostatikkens grundlæggende lov. "Eureka!" er et engangsudtryk af glæde ved fremkomsten af en ny idé, der løser et komplekst problem som et resultat af indre indsigt, oplysning af tanker, afslører essensen af problemet eller problemet. Arkimedisk "Eureka" indeholder betydningen af den handling, der forbinder den erfaring , videnskabsmanden har akkumuleret, og hans intuition ; samspil mellem præcis og intuitiv tænkning. Senere trængte analogier fra ingeniørvidenskab og mekanik, brugt af Archimedes i opfindelsen, ind i hans matematiske metoder. Teknikker af denne art er beskrevet i hans " Erastofens brev om mekaniske teoremer " ("Afhandling om metoden") [10] .
De antikke videnskabers tilbagegang førte til glemsel i mange århundreder af heuristikken, som blev fastlagt af de gamle vismænd. I XVI-XVII århundreder. værker af G. Galileo , F. Bacon og andre videnskabsmænd genoplivede heuristiske tilgange inden for videnskab og teknologi. Logikken i ingeniør-kreativitet blev udviklet af G. V. Leibniz (1646-1716), som foreslog at opdele alle begreber i elementære celler, der danner alfabetet af menneskelige tanker; dette gjorde det muligt senere, ved at kombinere disse elementer, at sammensætte et uendeligt antal løsninger.
En række opfindelsesregler blev foreslået af den tyske filosof X. Wolf (1679-1754).
Den tjekkiske matematiker B. Bolzano (1781-1848) skitserede i sit værk "Science" forskellige heuristiske metoder og teknikker.
Den videre udvikling af heuristiske tilgange i uddannelse er forbundet med navnene på to fremragende lærere og filosoffer - Jean-Jacques Rousseau og L. N. Tolstoy - grundlæggerne af naturlig uddannelse og træning. Så J.-J. Rousseau talte for barnets udvikling, i overensstemmelse med naturen - opstået på grundlag af dets egne sanser; for den naturlige måde at lære på og fraværet af kunstige straffe, som blev erstattet af bevidsthed om de naturlige konsekvenser af forkerte gerninger. " Den eneste uddannelsesmetode er erfaring, og dens eneste kriterium er frihed " - L. N. Tolstoy kom med denne konklusion efter at have analyseret historien om udviklingen af pædagogik og resultaterne af arbejdet i skolen for bondebørn.
J.-J. Rousseau overvejede at lære gennem prisme af elevens fysiske, følelsesmæssige og intellektuelle vækst. Især skolen blev præsenteret for dem som et laboratorium, hvor barnet skulle tage en aktiv rolle; læreprocessen blev defineret som " læring ved at gøre ". Dette heuristiske princip bruges også i den moderne praksis inden for børnepsykologi og -pædagogik [11] .
Den russiske pædagog og psykolog Pyotr Fedorovich Kapterev (1849-1922), forfatter til 40 monografier og 500 artikler, gik ind for brugen af en heuristisk form for undervisning i offentlige skoler og lærerseminarer. "Den heuristiske undervisningsform er en, hvor videnskabelige love, formler, regler og sandheder opdages og udvikles af eleverne selv under vejledning af en lærer . " Ideerne om heuristik, dens metoder og anvendte modeller blev også studeret og udviklet af V. P. Vakhterov , S. T. Shatsky , J. Dewey , A. Neill , E. Parkhurst , S. Frenet og andre.
I Rusland, udviklingen af teorien om heuristik i begyndelsen af det 20. århundrede. involveret patentingeniør P.K. Engelmeyer , som beskrev heuristik i opfindelse. Værkerne af K. Erberg, S. O. Gruzenberg [12] er viet til forsøg på at konstruere en teori om kreativitet .
I lang tid var kreativitetsstudiet baseret på forsøg og fejl, sortering gennem mulige muligheder, afventning af indsigt og analogi. Så Thomas Edison udførte omkring 50 tusinde eksperimenter, mens han udviklede en alkalisk batterienhed. Og om opfinderen af vulkaniseret gummi , Charles Goodyear (Goodyear), skrev de, at han blandede rågummi (gummi) med ethvert stof, der kom til hans hånd: salt, peber, sukker, sand, ricinusolie, endda suppe. Han fulgte den logiske konklusion, at han før eller siden ville prøve alt på jorden og til sidst falde over en vellykket kombination [13] .
Men over tid begyndte sådanne metoder at komme i konflikt med skabelsestempoet og omfanget af moderne faciliteter. Den mest intensive søgning og udvikling af heuristiske metoder begyndte i anden halvdel af det 20. århundrede, og ikke kun ved at studere teknikkerne og rækkefølgen af handlinger fra ingeniører og andre kreative arbejdere, men også baseret på resultaterne af psykologien og fysiologien i hjerne.
Heuristiske metoder er i modsætning til den formelle opremsning af muligheder efter givne regler. I det væsentlige, når man løser ethvert problem, bruger en person visse metoder, der forkorter vejen til en løsning, hvilket gør det lettere at finde den. For eksempel, når man beviser geometriske sætninger, bruges en tegning normalt som et heuristisk værktøj; Når vi løser et matematisk problem, forsøger vi at huske og bruge løsninger på andre lignende problemer. Også generelle udsagn og formler, induktive metoder, analogier, plausible konklusioner, visuelle modeller og billeder, tankeeksperimenter osv. bruges som heuristiske redskaber. [fjorten]
Interessen for forskning i anvendelsen af heuristiske metoder steg især med udviklingen af computere . Når du bruger computere til at løse problemer, introducerer programmøren, uden at vide den nøjagtige metode, der fører til målet, i computeren en løsningsmetode baseret på programmørens plausible ræsonnement, eller sætter maskinen i stand til at udføre plausible ræsonnementer (baseret på introduktion i maskinen af en algoritme til generering af ræsonnement baseret på maskinens og menneskelige erfaringer med at løse problemer af denne klasse) [15] . Sådanne computerprogrammer kaldes heuristiske programmer . Den mest berømte af dem er programmet "General Problem Solver" (GPR), bygget af A. Newell , J. Shaw og G. Simon.
I løbet af udviklingen af videnskaben om psykologi blev matematiske og heuristiske modeller brugt til at skabe psykodiagnostiske metoder, tests og prognosesystemer. For eksempel er et af de moderne områder inden for praktisk forskning af heuristisk tanke feltet for fejludelukkelse , især når man træffer beslutninger, danner taktik og strategier, overvejer muligheder for at opnå det ønskede resultat. Bemærkelsesværdige personer på dette område er direktøren for Max Planck Institute for Educational Research i Berlin, professor Gerd Gigerenzer ("Intuitive Decisions: The Intelligence of the Subconscious") [16] og nobelprisvinderen i økonomi (2002) Daniel Kahneman ( "Tænk langsomt, beslut hurtigt") .
A. Tversky og D. Kahneman forstod, at hovedmålet med heuristik var hurtig, forenklet sammenlignet med rationelle tænkningsmetoder (eller regler) til at træffe en beslutning, taget ud af logikkens område - ind i intuitionens zone. Ofte, som et resultat af anvendelsen af heuristiske metoder, foretages en bedømmelse på grundlag af utilstrækkelig eller endda utilstrækkelig information. Beslutninger af denne type kan karakteriseres som et spring uden mellemled fra den tilgængelige information til konklusioner . Baseret på resultaterne af denne udvikling begyndte heuristik at blive udviklet som et område af intuitionens psykologi. [17]
I den moderne verden er heuristiske algoritmer, principper og modeller meget brugt i ledelse, ledelsespsykologi, ledelsespsykologi, informationsteori, kybernetik, operationsteori, statistik og andre discipliner.
Heuristiske metoder kaldes logiske teknikker og metodiske regler for videnskabelig forskning og opfindsom kreativitet, som kan føre til målet under forhold med ufuldstændig indledende information og fraværet af et klart program til styring af processen med at løse problemet [18] .
I ordets snævre betydning forstås heuristik som intuitive (ubevidste) metoder til problemløsning, bl.a.
I øjeblikket er flere dusin heuristiske metoder blevet udviklet og bliver effektivt brugt . Der er ingen universelle blandt dem, og i hver specifik situation anbefales det at prøve at anvende en række metoder, da deres hovedformål er at forbedre kreativ aktivitet. Dette opnås ved følgende tiltag:
Menneskelig tænkning kan betinget opdeles i bevidst-logisk og intuitiv-praktisk. I selve implementeringen af den kreative proces interagerer begge typer tænkning i en dialektisk enhed, resultatet af en sådan interaktion er en model for en problemsituation . Det er forudgået af foreløbige, ofte lange og intense refleksioner, søgninger, forsøg [19] .
Heuristik som videnskab beskæftiger sig med konstruktionen af heuristiske modeller for processen med at søge efter en original løsning på et problem. Heuristikkens hovedopgave er at bygge modeller til implementering af processen med at søge efter en ny løsning for et givet emne (eller samfundet som helhed).
Der er forskellige typer af sådanne modeller, blandt dem kan nogle muligheder gives som et eksempel:
Heuristiske metoder og modellering er unikke for mennesket og adskiller det fra kunstige intelligente (tænkende) systemer. I øjeblikket omfatter omfanget af menneskelig aktivitet:
Et vigtigt træk ved menneskelig aktivitet er tilstedeværelsen af et element af tilfældighed i den: uforklarlige handlinger og ekstravagante beslutninger ligger ofte til grund for originale og uventede ideer.
Men med udviklingen af computerteknologi overtages et stigende antal funktioner af automatiske systemer, samtidig med at arbejdet udføres hurtigere og mere effektivt end en person. En persons opgave som homo sapiens er først og fremmest at forbedre sig i heuristiske procedurer og ikke i at udføre algoritmiske operationer, for ikke at blive erstattet af "intelligent" teknologi.
I videnskab og teknologi skelnes følgende resultater af heuristisk (kreativ) aktivitet: