Problemløsning er udførelse af handlinger eller mentale operationer rettet mod at nå det mål , der er sat inden for rammerne af en problemsituation - opgaver . Det er en integreret del af tænkningen .
Fra den kognitive tilgangs synspunkt er processen med at løse problemer den mest komplekse af alle intellektets funktioner og defineres som en kognitiv proces af en højere orden, der kræver koordinering og styring af mere elementære eller grundlæggende færdigheder [ 1] .
Løsningen af problemet omfatter hovedstadierne:
Disse stadier kan findes i mange teorier om problemløsning. Således er stadierne med at sætte problemet og finde en løsning på problemet tydeligt frem i teorierne fra tilhængeren af Würzburg-skolen Otto Selz , gestaltpsykologen Dunker og kognitionsforskeren Greeno, på trods af alle deres forskelligheder. Samtidig er det under problemformuleringen muligt at forstå både bevidst arbejde og nogle postulerede ubevidste processer af informationsbehandling.
Stadier af problemløsning i teorierne af O. Seltz, K. Duncker, Grino
| O. Selz [2] | K. Dunker [3] | Greeno [4] |
|---|---|---|
| 1. Dannelse af et kompleks, som omfatter: a) karakteristika ved de kendte og b) kendte ukendte relationer, der bestemmer c) det ukendtes plads i komplekset. Ufuldstændigheden af dette kompleks er essensen af problemet. | 1. Indtrængen i en problemsituation - forståelse af dens interne forbindelser, opfattelse af den som helhed, indeholdende en vis konflikt. | 1. Opbygning af et kognitivt netværk bestående af elementer af det kendte (givne) og det ukendte (forholdet mellem elementerne af det kendte og det ukendte er endnu ikke fastlagt). |
| 2. Lancering af intelligente operationer: huske eller skabe en løsning. | 2. Finde løsningens funktionelle værdi . 3. Realisering (udførelsesform) af funktionel værdi i en specifik løsning. |
2. Opbygning af forbindelser (relationer) mellem elementer, ændring af netværket ved hjælp af yderligere information fra hukommelsen. |
Følgende faktorer påvirker løsningen af problemet og succesen med dets løsning [5] .
Fra den informationsmæssige tilgangs synspunkt er en opgave forskellen mellem to stater; Problemet anses for løst, når egenskaberne af de eksisterende og påkrævede tilstande er identiske. Problemløsningsprocessen finder således sted, når en organisme eller et kunstig intelligenssystem foretager en overgang fra en given tilstand til en ønsket måltilstand .
Repræsentanter for informationstilgangen tog udgangspunkt i det faktum, at en person, ligesom en computer , opererer med symboler ( tegn ), derfor kan computere "bruges som enheder til at simulere processen med menneskelig tænkning" [7] . De problemløsningsmodeller, de skabte, var ofte også computerprogrammer (det bedst kendte eksempel er Newell og Simons Universal Problem Solver , skabt i 1957).
Lindsay og NormanLindsay og Norman beskriver problemløsning som følger [8] .
Al aktuelt tilgængelig information relateret til opgaven kaldes bevidsthedstilstanden . Problemløsning er en sekventiel overgang fra en tilstand af bevidsthed til en anden, og derefter til den næste, og så videre, indtil den nødvendige endelige tilstand af bevidsthed, det vil sige løsningen, er nået. Sådanne overgange udføres ved hjælp af operatører - midler, der reducerer kløften mellem den nuværende bevidsthedstilstand og den tilstand, der vil følge den. At finde operatører er den største vanskelighed ved at løse problemet.
To løsningsstrategier er mulige: søgning frem og tilbage. 1. Ved direkte søgning "prøver en person først en eller anden metode til at nærme sig et problem og ser derefter efter, om han er kommet videre som et resultat af at anvende det." 2. I en omvendt søgning "overvejer en person den ønskede løsning og stiller spørgsmålet: hvilket indledende skridt er nødvendigt for at nå frem til det? Efter at dette trin er bestemt, bestemmes trinene umiddelbart før det, og så videre i bedste fald op til det udgangspunkt, der er givet i formuleringen af det oprindelige problem. Den omvendte søgning udføres ved hjælp af middel-resultatanalyse (sammenligning af midler og mål): ved hvert trin sammenlignes dette mellemmål med den nuværende bevidsthedstilstand, og en operatør findes - et middel, der reducerer kløften.
Der er to typer operatører: 1) algoritmer (et sæt regler, der garanterer et resultat) og 2) heuristiske teknikker (til komplekse problemer, hvor der ikke findes nogen algoritmer).
Fremkomsten i sindet af løsningen på problemet er forudgået af følelsesmæssig aktivering og en følelse af nærhed til løsningen.
Dette blev etableret af OK Tikhomirov , der studerede processen med at løse skakproblemer [9] . Han foreslog, at forsøgspersonerne tænkte højt, mens de løser problemet, og samtidig registrerede deres galvaniske hudrespons (GSR), som fungerede som et tegn på følelsesmæssig aktivering.
Eksperimenter har vist, at følelsesmæssig aktivering sker først . Det efterfølges normalt af følelsesmæssige udråb ("Aha!", "Åh!" osv.) normalt efter 0-0,5 sekunder. Følelsesmæssige udråb efterfølges sædvanligvis af ord, der angiver en følelse af nærhed til en løsning : at nærme sig en idé, der stadig er ubevidst ("så-så-så-så", "næsten, næsten", "sandsynligvis ...") eller stadig uklare søgeresultater ("noget blinkede", "der er noget", "det ser ud til at være fundet", "det ser ud til at være besluttet"); sjældnere er det et udtryk for behovet for at prøve ("lad os prøve, lad os prøve", "interessant, interessant"), tvivl ("a" ... "a" ... eller ikke "a"? ) eller selv -stopsignaler ("stop-stop-stop-stop"); endnu sjældnere kaldes der straks en løsning. Dette efterfølges af en beslutning - navngivning af et specifikt træk, der er grundlæggende for at løse problemet - 1,5-13,5 sekunder efter udseendet af følelsesmæssig aktivering, i gennemsnit efter 5,5 sekunder.
Diskussioner om dyreproblemløsningsmekanismer kredser om forsøg og fejl og indsigt .
Thorndike (1898) mente (og påviste eksperimentelt), at mekanismen til at løse problemer hos dyr ikke er forståelse og ræsonnement, men forsøg og fejl .
Thorndike placerede dyr (katte) i særlige problematiske kasser - bure "med en hemmelighed", hvorfra udgangen blev åbnet ved at trykke på en knap eller et håndtag, trække i en snor, en løkke osv., som var i buret eller i nærheden af selve risten udefra. Thorndike fandt ud af, at katte først skynder sig rundt i buret og klamrer sig til alt, hvad de kan få; som et resultat af dette rører de før eller siden ved et uheld mekanismen, der åbner cellen og frigives. Når katten sættes tilbage i buret, fører dens kaotiske aktivitet til succes lidt hurtigere, næste gang endnu hurtigere osv. Indlæringskurverne viser den gradvise beherskelse af løsningen.
Ifølge Thorndikes teori handler dyr tilfældigt, og sandsynligheden for at gentage en forstærket reaktion øges .
Nogle data fra Thorndike selv taler dog imod hans teori. I tilfælde af nogle af Thorndikes "dovne" katte, "tillod opmærksomhed, som ofte kombineres med mangel på energi, katten hurtigt at danne en association efter den første succes" [10] . Og senere (1901) erstattede han katte med aber, fandt Thorndike ud af, at næsten alle problemer blev løst "ved hurtigt, ofte tilsyneladende øjeblikkeligt, at efterlade mislykkede bevægelser og vælge den rigtige ... Det er naturligt at konkludere, at aber pludselig flyttede fra mange uberegnelige bevægelser til en bestemt handling med en krog eller en lås, har et koncept om en krog, en lås eller om den bevægelse, som de producerer "...
R. Woodworth bemærker, at "ikke et eneste tilfælde af sådan adfærd blev fundet i en problemsituation, hvor dyret skyndte sig til alt omkring uden nogen hensyntagen til den objektive situation. Et dyr reagerer altid på et eller andet objekt, og næsten alle dets reaktioner har en vis grad af legitimitet. Trial and error består ikke i blinde, held-baserede bevægelser, men i at prøve bestemte veje til målet. Så vidt vi kan se ud fra et dyrs adfærd, har det altid en vis forståelse af den objektive situation. En anden ting er, at i enhver situation, der kan kaldes problematisk, er dette greb aldrig fuldstændigt fra begyndelsen. Situationen skal undersøges, og det kan sjældent lade sig gøre uden bevægelse og manipulation. Men selv ved første øjekast af situationen afsløres de generelle konturer af problemet tilstrækkeligt til at begrænse området for forskning og manipulation til en vis grad” [11] .
At løse problemer gennem pludselig indsigt (indsigt), at forstå situationen, at trænge ind i dens essens er beskrevet af W. Köhler . Köhlers eksperimenter demonstrerer følgende eksempler på, hvordan dette sker [12] .
Det er kendt, at dyr i nogle tilfælde er i stand til at bruge redskaber til at løse problemer, men spørgsmålet er stadig, i hvilket omfang en sådan brug er medfødt ( instinktiv ), og i hvilken grad det er en manifestation af intelligens.
Eksempler på dyrs brug af redskaber: