A heurisztika ( más görög εὑρίσκω - „keresek”, „nyitok”) tudományos terület, amely a kreatív tevékenység sajátosságait tanulmányozza [1] .
A kognitív tudományban és a viselkedés-gazdaságtanban a heurisztikát gyakran különálló mentális eszköznek nevezik, amely hibákhoz vezethet (például „ elérhetőségi heurisztika ”).
A heurisztikán olyan technikák és módszerek összességét értjük, amelyek megkönnyítik és leegyszerűsítik a kognitív, konstruktív, gyakorlati problémák megoldását [2] . A heurisztikát a pszichológiával , a magasabb idegi aktivitás fiziológiájával , a kibernetikával társítják . A heurisztika tudományként a filozófia , a pszichológia , a mesterséges intelligencia elmélete, a strukturális nyelvészet , az információelmélet , a matematika és a fizika metszéspontjában fejlődik [3] .
A heurisztika egy speciális tudományág, amely az egyének kreatív tevékenységét vizsgálja. Tekintettel ennek a tudásterületnek legalább két évezredes fejlődésére, a „heurisztika” mint olyan fogalma átfogóan értelmezhető.
1. A filozófiai enciklopédikus szótár a heurisztika alatt megérti a feltalálás művészetét ; útmutatást, hogyan lehet módszeresen találni valami újat.
2. A Philosophical Encyclopedia a heurisztikát a produktív kreatív gondolkodás folyamatának (innen: heurisztikus tevékenységnek) megszervezéseként határozza meg. Ebben az értelemben a heurisztikán az emberben rejlő mechanizmusok összességét értjük, amelyek segítségével olyan eljárások jönnek létre , amelyek kreatív problémák megoldására irányulnak (például szituációs kapcsolatok kialakításának mechanizmusai problémahelyzetben, kilátástalan ágak levágása). az opciók fájában, cáfolatképzés ellenpéldák segítségével stb.) [3] .
E meghatározás szerint a heurisztika tudományának kulcsfontosságú tárgya a kreatív tevékenység; a vizsgálat tárgya és problémái a döntési modellekkel kapcsolatos feladatok (nem szokványos problémahelyzetek körülményei között), egy tantárgy vagy társadalom számára új keresés , a külvilág leírásainak strukturálása.
3. A New Philosophical Encyclopedia a heurisztikát a tudományos kutatás módszertanaként határozza meg ; felfedezésen és sejtésen alapuló tanulási módszertan. A heurisztikus módszerek tanulmányozása a kutatási eljárások és tevékenységek bizonyos hasonlóságát mutatja azon részében, amely a rendelkezésre álló anyagok kreatív általánosításával és hipotézisek megfogalmazásával kapcsolatos. (A matematikai heurisztikus technikák részletes tanulmányozását például D. Poya végezte el.) [4]
4. A Philosophical Encyclopedia (szerkesztette: Konsztantyinov) a heurisztikát a következőképpen mutatja be: 1) az új felfedezésének pillanata ; 2) az ilyen felfedezés során használt módszerek (lásd " heurisztikus módszerek "); 3) a kreatív tevékenységet vizsgáló tudomány és 4) a tanítás módszere (például szókratészi beszélgetések).
5. Modern értelemben a heurisztika a szelektív keresés megszervezésének elmélete és gyakorlata összetett intellektuális problémák megoldásában [5] .
6. A legtömörebb formában a heurisztikát "a felfedezések tudományaként" határozzák meg . Ez a meghatározás a híres matematikus Poje Györgyé ("Mathematical Discovery" könyv) [6] .
Az ókori Görögországban a heurisztikát Szókratész tanulási rendszereként értelmezték , amikor a tanár rávezeti a tanulót, hogy önállóan oldjon meg egy problémát úgy, hogy vezető kérdéseket tesz fel neki. A heurisztikát pedig ma elsősorban Szókratész (i. e. 469-399) verbális tanulási rendszeréhez kötik. Szókratész speciális kérdéseken és érvelésen keresztül segítette a beszélgetőpartnert, hogy önállóan jusson el a probléma megfogalmazásához vagy megoldásához, ennek eredményeként nemcsak a tanuló, hanem a tanár számára is feltárult az igazság.
Szókratész a bábához hasonlította módszerét, „ maieutikának ” nevezve . Szókratész úgy gondolta, hogy segítve az igazság megszületését más emberekben, szellemi téren folytatja édesanyja, „egy nagyon tapasztalt és szigorú bába, Fenareta” [7] munkáját .
A Szókratész-rendszer alapja a "tudatlan tudatlanság" elve , vagyis bármely, még a legegyszerűbb fogalommal kapcsolatos ismeretek hiányának felismerése és a megismerés-emlékezés folyamatának ez alapján történő kiépítése. „ Tudom, hogy nem tudok semmit ” – ez Szókratész kezdeti heurisztikus képlete [8] .
A Platón által felvázolt ősi párbeszédek elemzése lehetővé tette a Szókratész-rendszer didaktikai elemeinek azonosítását [9] :
- irónia , tudatlanságban vádolják a diákot, sőt magát a tanárt is;
- ellentmondások megfogalmazása vagy mesterséges létrehozása a tényleges tudatlanság kimutatására;
- indukció , bizonyos gondolatoktól az általános fogalmakig való felemelkedés;
- fogalmak felépítése a felületes definícióktól a mélyebb meghatározások felé;
- (két vagy több) választási lehetőség felajánlása a beszélgetőpartnernek a felmerült probléma megoldására;
- a saját élmény vonzása egy már ismert válaszhoz, vagy olyan feszültség keltése érdekében, amelyben a tanár ugyanolyan tudatlansággal keveredik, mint beszélgetőpartnere;
- a folyamatban lévő vita tükrözése, visszatérés az eredeti premisszákhoz vagy ítéletekhez .
A "heurisztika" fogalma megtalálható Pappus görög matematikus "A problémák megoldásának művészete" (Kr. u. 300) című értekezésében, amelyben összefoglalta az ókori matematikusok munkáit. A logikán kívüli módszereket Papp "heurisztika" néven csoportosította. A „ Problémamegoldás művészete ” című értekezést különösen az első módszertani kézikönyvnek tekintik, amely bemutatja, hogyan kell cselekedni, ha a probléma matematikai és logikai technikákkal nem oldható meg.
A XX-XXI. században az "Eureka!" , amely Arkhimédészhez (i.e. 287-212) tartozott, és a hidrosztatika alaptörvényének felfedezéséhez kapcsolódik. – Eureka! egy új ötlet felmerülésekor érzett öröm egyszeri kifejezése, egy komplex probléma megoldása belső belátás, gondolatvilágosítás eredményeként, a kérdés vagy probléma lényegének feltárása. Az arkhimédeszi „Eureka” annak a cselekvésnek a jelentését tartalmazza, amely összekapcsolja a tudós által felhalmozott tapasztalatokat és intuícióját ; a precíz és intuitív gondolkodás kölcsönhatása. Később a mérnöki és mechanikai analógiák, amelyeket Arkhimédész feltalálásában használt, behatoltak matematikai módszereibe. Az ilyen jellegű technikákat az " Erastofenhez írt levél a mechanikai tételekről " ("Treatise on the method") [10] írja le .
Az ókori tudományok hanyatlása az ókori bölcsek által felállított heurisztikák sok évszázados feledéséhez vezetett. A XVI-XVII. G. Galileo , F. Bacon és más tudósok munkái újjáélesztették a tudomány és a technológia heurisztikus megközelítéseit. A mérnöki kreativitás logikáját G. V. Leibniz (1646-1716) dolgozta ki , aki azt javasolta, hogy minden fogalmat elemi cellákra osszanak fel, amelyek az emberi gondolatok ábécéjét alkotják; ez tette lehetővé a későbbiekben ezen elemek kombinálásával végtelen számú megoldás összeállítását.
Számos találmányi szabályt javasolt X. Wolf (1679-1754) német filozófus.
B. Bolzano (1781-1848) cseh matematikus "Tudomány" című munkájában különféle heurisztikus módszereket és technikákat vázolt fel.
A heurisztikus megközelítések továbbfejlesztése az oktatásban két kiváló tanár és filozófus - Jean-Jacques Rousseau és L. N. Tolsztoj - nevéhez fűződik, akik a természeti nevelés és képzés megalapítói. Tehát J.-J. Rousseau szorgalmazta a gyermek természettel összhangban történő – saját érzékszervei alapján történő – fejlődését; a tanulás természetes módjára és a mesterséges büntetések hiányára, amelyeket a helytelen tettek természetes következményeinek tudatosítása váltott fel. " Az egyetlen nevelési módszer a tapasztalat, és egyetlen kritériuma a szabadság " - L. N. Tolsztoj erre a következtetésre jutott, miután elemezte a pedagógia fejlődésének történetét és a paraszti gyermekek iskolai munkájának eredményeit.
J.-J. Rousseau a tanulást a tanuló fizikai, érzelmi és intellektuális növekedésének prizmáján keresztül tekintette. Az iskolát különösen laboratóriumként mutatták be nekik, amelyben a gyermeknek aktív szerepet kellett vállalnia; a tanulási folyamatot úgy határozták meg, mint „ csinálva tanulás ”. Ezt a heurisztikus elvet alkalmazzák a modern gyermekpszichológia és -pedagógia gyakorlatában is [11] .
Pjotr Fedorovics Kapterev (1849-1922) orosz pedagógus és pszichológus , 40 monográfia és 500 cikk szerzője a heurisztikus oktatási forma alkalmazását szorgalmazta az állami iskolákban és a tanári szemináriumokban. "A tanítás heurisztikus formája az, amikor a tudományos törvényeket, képleteket, szabályokat és igazságokat maguk a tanulók fedezik fel és fejlesztik ki egy tanár irányítása alatt . " A heurisztika gondolatait, módszereit és alkalmazott modelljeit V. P. Vakhterov , S. T. Shatsky , J. Dewey , A. Neill , E. Parkhurst , S. Frenet és mások is tanulmányozták és fejlesztették .
Oroszországban a heurisztika elméletének fejlődése a 20. század elején. részt vett P.K. Engelmeyer szabadalmi mérnök , aki a találmány heurisztikáját írta le. K. Erberg, S. O. Gruzenberg [12] munkái a kreativitás elméletének felépítésére tett kísérleteknek szenteltek .
A kreativitás tanulmányozása sokáig próbálkozáson és tévedésen alapult, a lehetséges lehetőségek között válogatva, a betekintésre várva és analógia alapján dolgozva. Tehát Thomas Edison körülbelül 50 ezer kísérletet végzett egy alkáli elem kifejlesztése során. A vulkanizált gumi feltalálójáról , Charles Goodyearről (Goodyear) pedig azt írták, hogy a nyers gumit (gumit) kevert bármilyen anyaggal, ami a kezébe került: sóval, borssal, cukorral, homokkal, ricinusolajjal, sőt még levessel is. Azt a logikus következtetést követte, hogy előbb-utóbb mindent megpróbál a földön, és végül egy sikeres kombinációba botlik [13] .
Idővel azonban az ilyen módszerek összeütközésbe kerültek az alkotás ütemével és a modern létesítmények méretével. A heurisztikus módszerek legintenzívebb keresése és fejlesztése a 20. század második felében indult meg, és nemcsak a mérnökök és más kreatív munkások technikáinak és cselekvési sorrendjének tanulmányozásával, hanem a pszichológia és fiziológia eredményeire is támaszkodva. agy.
A heurisztikus módszerek szemben állnak az opciók adott szabályok szerinti formális felsorolásával. Lényegében bármely probléma megoldása során az ember bizonyos módszereket alkalmaz, amelyek lerövidítik a megoldáshoz vezető utat, megkönnyítve annak megtalálását. Például a geometriai tételek bizonyításakor a rajzot általában heurisztikus eszközként használjuk; Egy matematikai feladat megoldása során igyekszünk emlékezni és más hasonló feladatok megoldásait felhasználni. Emellett általános állításokat és képleteket, induktív módszereket, analógiákat, elfogadható következtetéseket, vizuális modelleket és képeket, gondolatkísérleteket stb. használnak heurisztikus eszközként. [tizennégy]
A számítógépek fejlődésével különösen megnőtt az érdeklődés a heurisztikus módszerek alkalmazásával kapcsolatos kutatások iránt . Amikor számítógépet használ a problémák megoldására, a programozó, nem ismerve a célhoz vezető pontos módszert, saját maga a programozó elfogadható érvelésein alapuló megoldási módszert vezet be a számítógépbe, vagy lehetővé teszi a gép számára, hogy elfogadható érvelést hajtson végre (a egy algoritmus bevezetése a gépbe, amely az ebbe az osztályba tartozó problémák megoldásában szerzett gépeken és emberi tapasztalatokon alapuló érvelést generál) [15] . Az ilyen számítógépes programokat heurisztikus programoknak nevezzük . A leghíresebb közülük az "Általános problémamegoldó" (GPR) program, amelyet A. Newell , J. Shaw és G. Simon épített.
A pszichológia tudományának fejlődése során matematikai és heurisztikus modellek segítségével pszichodiagnosztikai módszereket, teszteket, előrejelző rendszereket hoztak létre. Például a heurisztikus gondolkodás gyakorlati kutatásának egyik modern területe a hibakizárás területe , különösen a döntések meghozatalakor, a taktikák és stratégiák kialakítása során, a lehetőségek mérlegelésekor a kívánt eredmény elérése érdekében. Ezen a területen kiemelkedő személyiségek a berlini Max Planck Oktatáskutató Intézet igazgatója, Gerd Gigerenzer professzor ("Intuitív döntések: A tudatalatti intelligenciája") [16] és a közgazdasági Nobel-díjas (2002) Daniel Kahneman ( „Gondolkodj lassan, dönts gyorsan”).
A. Tversky és D. Kahneman a heurisztika fő célját abban értették, hogy a döntéshozatal racionális gondolkodási módszereihez (vagy szabályokhoz) képest gyors, leegyszerűsítve, a logika köréből kikerülve - az intuíció zónájába. Gyakran a heurisztikus módszerek alkalmazása következtében elégtelen, vagy éppen nem megfelelő információ alapján születik ítélet. Az ilyen típusú döntések úgy jellemezhetők, mint egy ugrás, anélkül, hogy a rendelkezésre álló információktól a következtetésekig kapcsolódnának . E fejlesztések eredményei alapján a heurisztikát az intuíció pszichológiájának egyik területeként kezdték fejleszteni. [17]
A modern világban a heurisztikus algoritmusokat, elveket és modelleket széles körben használják a vezetésben, a vezetéspszichológiában, a vezetéspszichológiában, az információelméletben, a kibernetikában, a műveletelméletben, a statisztikában és más tudományágakban.
A heurisztikus módszereket a tudományos kutatás és a feltalálói kreativitás logikai technikáinak és módszertani szabályainak nevezik, amelyek hiányos kezdeti információk és a problémamegoldás folyamatát irányító világos program hiánya esetén vezethetnek a célhoz [18] .
A szó szűk értelmében a heurisztikán intuitív (tudattalan) problémák megoldási módszereket értünk, pl.
Jelenleg több tucat heurisztikus módszert fejlesztettek ki és alkalmaznak hatékonyan . Ezek között nincsenek univerzálisak, és minden konkrét helyzetben több módszert is érdemes kipróbálni, hiszen ezek fő célja a kreatív tevékenység fokozása. Ezt a következő intézkedésekkel érik el:
Az emberi gondolkodás feltételesen felosztható tudatos-logikai és intuitív-gyakorlatira. Az alkotási folyamat tényleges megvalósítása során mindkét gondolkodásmód dialektikus egységben lép kölcsönhatásba, az ilyen interakció eredménye egy problémahelyzet modellje . Előzetes, gyakran hosszú és intenzív elmélkedések, keresések, próbálkozások előzik meg [19] .
A heurisztika mint tudomány a probléma eredeti megoldásának keresési folyamatának heurisztikus modelljeinek felépítésével foglalkozik . A heurisztika fő feladata , hogy modelleket építsen egy adott téma (vagy a társadalom egésze) új megoldáskeresési folyamatának megvalósítására.
Különféle típusú ilyen modellek léteznek, köztük néhány lehetőség példaként:
A heurisztikus módszerek és modellezés az emberre jellemző, és megkülönbözteti a mesterséges intelligens (gondolkodó) rendszerektől. Jelenleg az emberi tevékenység körébe tartozik:
Az emberi tevékenység fontos jellemzője a véletlen elem jelenléte: megmagyarázhatatlan tettek és extravagáns döntések gyakran eredeti és váratlan ötletek hátterében állnak.
A számítástechnika fejlődésével azonban egyre több funkciót vesznek át az automata rendszerek, miközben gyorsabban és hatékonyabban végzik el a munkát, mint az ember. Az embernek, mint a homo sapiensnek, az a feladata, hogy mindenekelőtt a heurisztikus eljárásokban fejlesszék , és ne az algoritmikus műveletek végrehajtásában, nehogy az "intelligens" technológia kiszorítsa.
A tudományban és a technológiában a heurisztikus (kreatív) tevékenység alábbi eredményei különböztethetők meg: