Эвристика

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая Lesless (обсуждение | вклад) в 09:46, 26 сентября 2021 (отмена правки 116866088 участника 176.59.197.174 (обс.) Пожалуйста, обосновывайте правки ссылками на источники. Лучше удалить текст без источников, чем добавлять новый неподтвержденный). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Эвристика (значения).

Эври́стика (от др.-греч. εὑρίσκω — «отыскиваю», «открываю») — научная область, изучающая специфику созидательной деятельности[1].

В когнитивистике и поведенческой экономике эвристикой часто называется отдельный мыслительный прием, который может приводить к ошибкам (например, «эвристика доступности»).

Под эвристикой понимают совокупность приёмов и методов, облегчающих и упрощающих решение познавательных, конструктивных, практических задач[2]. Эвристика связана с психологией, физиологией высшей нервной деятельности, кибернетикой. Как наука эвристика развивается на стыке философии, психологии, теории искусственного интеллекта, структурной лингвистики, теории информации, математики и физики[3].

Понятие эвристики

Эвристика представляет собой специфическую научную отрасль, исследующую созидательную деятельность индивидов. Ввиду развития этой области знания на протяжении не менее двух тысячелетий существует комплексное представление о понятии «эвристика» как таковом.

1. Философский Энциклопедический словарь под эвристикой понимает искусство изобретения; руководство к тому, как методическим путём находить новое.

2. Философская Энциклопедия определяет эвристику как организацию процесса продуктивного творческого мышления (отсюда: эвристическая деятельность). В этом смысле эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечения неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирования опровержений с помощью контрпримеров и пр.)[3].

В соответствии с этим определением ключевой объект изучения науки эвристики — это творческая деятельность; предмет и проблематика исследования — задачи, связанные с моделями принятия решений (в условиях нестандартных проблемных ситуаций), поиска нового для субъекта или общества, структурирование описаний внешнего мира.

3. Новая философская Энциклопедия определяет эвристику как методологию научного исследования; методику обучения, основанную на открытии и догадке. Изучение эвристических методов демонстрирует определённое сходство исследовательских процедур и деятельности в той их части, которая связана с творческим обобщением наличного материала и выдвижением гипотез. (Детальное изучение эвристических приёмов в математике, к примеру, было предпринято Д. Пойей.)[4]

4. Философская Энциклопедия (под ред. Константинова) совокупно представляет эвристику как: 1) момент открытия нового; 2) методы, используемые в процессе такого открытия (см. «эвристические методы»); 3) науку, изучающую творческую деятельность и 4) метод обучения (например, сократические беседы).

5. В современном понимании эвристика — это теория и практика организации избирательного поиска при решении сложных интеллектуальных задач[5].

6. В наиболее кратком виде эвристика определяется как «наука о том, как делать открытия». Это определение принадлежит известному математику Дьёрдю Пойе (книга «Математическое открытие»)[6].

Исторические периоды возникновения науки эвристики

Античный период эвристики

В Древней Греции под эвристикой понимали систему обучения, практиковавшуюся Сократом, когда учитель приводит ученика к самостоятельному решению какой-либо задачи, задавая ему наводящие вопросы. И сегодня эвристику, прежде всего, связывают с системой словесного обучения Сократа (469—399 гг. до н. э.). Путём особых вопросов и рассуждений Сократ помогал собеседнику самостоятельно приходить к постановке или решению проблемы, в результате истина открывалась не только ученику, но и учителю.

Свой метод Сократ сравнивал с повивальным искусством, называя его «майевтикой». Сократ считал, что, помогая рождению истины в других людях, он продолжает в духовной области дело своей матери, «очень опытной и строгой повитухи Фенареты»[7].

Основой системы Сократа является принцип «знающего незнания», то есть признание недостаточности знаний о любом, даже самом простом понятии и разворачивание на этой основе процесса познания-припоминания. «Я знаю, что ничего не знаю» — начальная эвристическая формула Сократа[8].

Анализ античных диалогов, изложенных Платоном, позволил выявить дидактические элементы системы Сократа[9]:

— ирония, уличающая ученика, да и самого учителя в незнании;

— формулирование противоречий или их искусственное создание для обнаружения фактического незнания;

— индукция, восхождение от частных представлений к общим понятиям;

— конструирование понятий по направлению от поверхностных к более глубоким определениям;

— предложение собеседнику на выбор (двух и более) вариантов решения возникшей проблемы;

— привлечение собственного опыта для подведения к уже известному ответу либо с целью создания напряженности, в которую учитель оказывается вовлечён с тем же незнанием, что и его собеседник;

— рефлексия происходящего обсуждения, возвращение к исходным предпосылкам или суждениям.

Понятие «эвристика» встречается в трактате греческого математика Паппа «Искусство решать задачи» (300 год н. э.), в котором он обобщил труды античных математиков. Методы, отличные от логических, Папп объединил под названием «эвристика». Трактат «Искусство решать задачи» рассматривается, в частности, как первое методическое пособие, демонстрирующее, как поступать, если задачу нельзя решить с помощью математических и логических приемов.

В ХХ—XXI веках более известным является восклицание «Эврика!», принадлежащее Архимеду (287—212 гг. до н. э.) и связанное с открытием им основного закона гидростатики. «Эврика!» является единовременным выражением радости при возникновении новой идеи, решении сложной задачи в результате внутреннего озарения, просветления мысли, обнаруживающей суть вопроса или проблемы. В архимедовой «Эврике» заключен смысл действия, связывающего воедино накопленный ученым опыт и его интуицию; взаимодействие точного и интуитивного мышления. Позднее аналогии из техники и механики, применяемые Архимедом в изобретательстве, проникли в его математические методы. Приёмы такого рода описаны в его «Послании к Эрастофену о механических теоремах» («Трактат о методе»)[10].

Средние века и эпоха Просвещения

Упадок античных наук привёл к забвению на многие века заложенных античными мудрецами начал эвристики. В XVI—XVII вв. труды Г. Галилея, Ф. Бэкона и других учёных возродили эвристические подходы в науке и технике. Логику инженерного творчества разработал Г. В. Лейбниц (1646—1716), который предлагал расчленять все понятия на элементарные ячейки, образующие азбуку человеческих мыслей; это давало возможность впоследствии, комбинируя эти элементы, составлять бесконечное число решений.

Ряд правил изобретательства предложил немецкий философ X. Вольф (1679—1754).

Чешский математик Б. Больцано (1781—1848) в своем труде «Наукоучение» изложил различные эвристические методы и приёмы.

Дальнейшее развитие эвристических подходов в образовании связано с именами двух выдающихся педагогов и философов — Жан-Жака Руссо и Л. Н. Толстого — основоположников естественного воспитания и обучения. Так, Ж.-Ж. Руссо выступал за развитие ребёнка, сообразное природе — происходящее на основе его собственных органов чувств; за естественный путь обучения и отсутствие искусственных наказаний, которые заменялись осознанием естественных последствий неверных поступков. «Единственный метод образования есть опыт, а единственный критериум его есть свобода» — Л. Н. Толстой сделал данный вывод, проанализировав историю развития педагогики и результаты работы школы для крестьянских детей.

Ж.-Ж. Руссо рассматривал обучение через призму физического, эмоционального, а также интеллектуального приращения ученика. Школа, в частности, была им представлена как лаборатория, в которой ребёнок обязан был взять на себя активную роль; учебный процесс определялся как «обучение через делание». Данный эвристический принцип используется и в современной практике детской психологии и педагогики[11].

Русский педагог и психолог Пётр Фёдорович Каптерев (1849—1922), автор 40 монографий и 500 статей, выступал за применение эвристической формы обучения в народных школах и в учительских семинариях. «Эвристическая форма обучения есть такая, по которой научные законы, формулы, правила и истины открываются и вырабатываются самими учениками под руководством учителя». Идеи эвристики, её методы и прикладные модели также изучали и развивали В. П. Вахтеров, С. Т. Шацкий, Дж. Дьюи, А. Нилл, Е. Паркхерст, С. Френе и другие.

В России разработкой теории эвристики в начале XX в. занимался инженер-патентовед П. К. Энгельмейер, который описал эвристику в изобретательстве. Попыткам построения теории творчества посвящены работы К. Эрберга, С. О. Грузенберга[12].

Эвристика в современном мире

Долгое время в основе изучения творчества лежали методы проб и ошибок, перебора возможных вариантов, ожидание озарения и работа по аналогии. Так, Томас Эдисон провел около 50 тысяч опытов, пока разрабатывал устройство щелочного аккумулятора. А об изобретателе вулканизированной резины Чарльзе Гудиер (Goodyear) писали, что он смешивал сырую резину (каучук) с любым попадавшимся ему под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, даже с супом. Он следовал логическому заключению, что рано или поздно перепробует всё, что есть на земле и, наконец, наткнётся на удачное сочетание[13].

Однако со временем такие методы начали приходить в противоречие с темпами создания и масштабами современных объектов. Наиболее интенсивно поиском и разработкой эвристических методов занялись со второй половины XX века, причём не только посредством изучения приёмов и последовательности действий инженеров и других творческих работников, но и на основе достижений психологии и физиологии мозга.

Эвристические методы противопоставляются формальному перебору вариантов по заданным правилам. В сущности, при решении любой задачи человек использует те или иные методы, сокращающие путь к решению, облегчающие его нахождение. Например, при доказательстве теорем геометрии обычно используется в качестве эвристического средства чертёж; решая математическую задачу, мы стараемся вспомнить и использовать решения других похожих задач. Также в качестве эвристических средств используются общие утверждения и формулы, индуктивные методы, аналогии, правдоподобные умозаключения, наглядные модели и образы, мысленные эксперименты и прочее.[14]

Интерес в исследованиях применения эвристических методов особенно возрос с развитием ЭВМ. При использовании ЭВМ для решения задач программист, не зная точного способа, приводящего к цели, вводит в ЭВМ способ решения, основанный на правдоподобных рассуждениях самого программиста, или даёт возможность машине проводить правдоподобные рассуждения (на основе введения в машину алгоритма формирования рассуждений, опирающегося на машинный и человеческий опыт решения задач данного класса)[15]. Такие программы для ЭВМ получили название эвристических программ. Наиболее известна из них программа «Общий решатель проблем» (ОРП), построенная А. Ньюэллом, Дж. Шоу и Г. Саймоном.

В ходе развития науки психологии математические и эвристические модели применялись с целью создания психодиагностических методик, тестов, систем прогнозов. К примеру, одной из современных областей практического исследования эвристической мысли является область исключения ошибок, в частности при принятии решений, формировании тактики и стратегии, рассмотрении вариантов с целью получения искомого итога. Известными деятелями данного направления являются директор института исследований образования Макса Планка в Берлине, профессор Герд Гигеренцер («Интуитивные решения: интеллект подсознательного»)[16], и лауреат Нобелевской премии по экономике (2002) Даниэл Канеман («Думай медленно, решай быстро»).

В современном мире эвристические алгоритмы, принципы и модели широко применяются в менеджменте, управленческой психологии, психологии лидерства, теории работы с информацией, кибернетике, теории операций, статистике и прочих дисциплинах.

Эвристические методы

Эвристическими методами называются логические приёмы и методические правила научного исследования и изобретательского творчества, которые способны приводить к цели в условиях неполноты исходной информации и отсутствия четкой программы управления процессом решения задачи[17].

В узком смысле слова под эвристикой понимают интуитивные (неосознанные) методы решения задач, в том числе

В настоящее время разработано и эффективно используется несколько десятков эвристических методов. Универсальных среди них нет, и в каждой конкретной ситуации рекомендуют пробовать применять ряд методов, поскольку основное их предназначение заключается в активизации творческой деятельности. Это достигается следующими мерами:

  • преодолением психологической инерции, обусловленной привычным образом мышления и типовыми методами решения задач определенного класса. Замечено, что около 80 % нововведений в начале специалистами отрицаются как нереальные. Инерцию развивают и усиливают:
    • рецептурное обучение и проектирование по аналогии;
    • подсознательная вера в то, что каждая вещь и явление служат строго определенной цели;
    • (техническая) терминология. Ф. Энгельс писал: «В науке каждая новая точка зрения влечёт за собою революцию в технических терминах»;
  • мобилизацией подсознания;
  • расширением перспектив видения, чему препятствует чрезмерная специализация образования и узкопрактический подход. Необходимо применение разнообразных методов, расширение области поиска новых идей и увеличение их количества.

Эвристические модели

Мышление человека можно условно разделить на осознанно-логическое и интуитивно-практическое. В реальном осуществлении творческого процесса оба вида мышления взаимодействуют в диалектическом единстве, результатом такого взаимодействия становится модель проблемной ситуации. Ей предшествуют предварительные, нередко долгие и напряжённые размышления, поиски, пробы[18].

Эвристика как наука занимается построением эвристических моделей процесса поиска оригинального решения задачи. Основная задача эвристики сводится к построению моделей осуществления процесса поиска нового для данного субъекта (или общества в целом) решения задачи.

Существуют различные типы таких моделей, среди них в качестве примера можно привести некоторые варианты:

  • модель слепого поиска, которая опирается на метод проб и ошибок;
  • лабиринтная модель, в которой решаемая задача рассматривается как лабиринт, а процесс поиска решения — как блуждание по лабиринту;
  • структурно-семантическая модель, которая исходит из того, что в основе эвристической деятельности по решению задачи лежит принцип построения системы моделей, которая отражает семантические отношения между объектами, входящими в задачу[19].

Особенности эвристической деятельности

Эвристические методы и моделирование присущи только человеку и отличают его от искусственных интеллектуальных (мыслящих) систем. В настоящее время к сфере человеческой деятельности относят:

  • постановку задачи;
  • выбор методов её решений и построение (разработку) моделей и алгоритмов, выдвижение гипотез и предположений;
  • осмысление результатов и принятие решений.

Важной особенностью именно человеческой деятельности является наличие в ней элемента случайности: необъяснимые поступки и сумасбродные решения часто лежат в основе оригинальных и неожиданных идей.

Однако с развитием вычислительной техники выполнение всё большего числа функций берут на себя автоматические системы, при этом выполняя работу быстрее и эффективнее человека. Задача человека как homo sapiens — прежде всего совершенствоваться в эвристических процедурах, а не в выполнении алгоритмизированных операций, чтобы впоследствии не оказаться вытесненным «разумной» техникой.

Результаты эвристической деятельности

В науке и технике выделяют следующие результаты эвристической (творческой) деятельности:

  • открытие, то есть установление ранее не известных объективных закономерностей, свойств и явлений материального мира с обязательным экспериментальным подтверждением. Открытие в основном является продуктом научной деятельности, но решающим и революционным образом определяет развитие техники. На открытие существует приоритет (право первенства), но нет права собственности на использование;
  • изобретение, то есть новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи, которое не является очевидным следствием известных решений. Изобретение относится к объектам интеллектуальной собственности и защищается патентным правом (главным образом — в виде предоставления патентообладателю исключительного права на использование изобретения). Содержание изобретения публикуется. Изобретателю выдается патент, свидетельствующий о его праве и приоритете на изобретение (в России ранее вместо патента выдавали авторское свидетельство). Исключительное право может быть уступлено (продано). Изобретение может быть использовано в коммерческих целях только с разрешения патентообладателя на основе лицензионного договора;
  • рационализаторское предложение, то есть предложение по улучшению конструкции реального изделия или процесса его изготовления, не содержащее существенно новых решений (с недостаточно существенными отличиями) и с незначительной эффективностью. Часто в качестве рацпредложения оформляют применение решения, не известного на данном предприятии, но известного в других местах (но следует быть осторожным с возможным нарушением авторских прав). Понятие рацпредложения существует всего в нескольких странах как способ поощрения изобретательства и вовлечения в него широкого круга работников предприятия;
  • ноу-хау (know-how, «знаю, как сделать»). Под этим термином обычно подразумевают техническую, организационную или коммерческую информацию, составляющую секрет производства (любого) и имеющую коммерческую ценность (ноу-хау не относится к государственным секретам). В отличие от патента на изобретение, на ноу-хау существует только право на защиту имущественных интересов в случае их незаконного получения и использования.

См. также

Примечания

  1. ↑ Словарь по логике. — М.: Туманит, изд. центр ВЛАДОС. А. А. Ивин, А. Л. Никифоров. 1997.
  2. ↑ Философия: Энциклопедический словарь. — М.: Гардарики. Под редакцией А. А. Ивина. 2004.
  3. ↑ 1 2 Философский энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983.
  4. ↑ Новая философская Энциклопедия: в 4 томах; М.: Мысль. Под редакцией В. С. Стёпина. 2001.
  5. ↑ Словарь практического психолога. — М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998.
  6. ↑ Большой Психологический словарь. — М.: Прайм-ЕВРОЗНАК. Под ред. Б. Г. Мещерякова, акад. В. П. Зинченко. 2003.
  7. ↑ А. В. Хуторской Дидактическая эвристика. Теория и технология креативного обучения. — М.: Изд-во МГУ, 2003. 416с. ISBN 5211-04710-9
  8. ↑ Платон, «Теэтет», — М.: «Мысль», 1990 ISBN 5-244-00385-2
  9. ↑ Фохт Б. А. Перечитывая античную классику // Педагогика. 2000. № 8.
  10. ↑ В. Ф. Асмус «Античная философия» — М.:"Высшая школа", 1976. 544 с.
  11. ↑ Краткий словарь по философии / Под ред. И. В. Блауберга, И. К. Пантина. М., 1982.
  12. ↑ Хуторской А. В. Эвристический тип образования: результаты научно-практического исследования // Педагогика. 1999.№ 7
  13. ↑ Уилсон М. Американские учёные и изобретатели. — М.: Знание, 1975. — 136 с.
  14. ↑ Словарь по логике. — М.:Туманит, изд. центр ВЛАДОС. А. А. Ивин, А. Л. Никифоров. 1997.
  15. ↑ Поспелов Д. Α., Решение задач оперативного управления с помощью системы моделей, в кн.: XVIII Междунар. психология, конгресс. Симпозиум 25, М., 1966
  16. ↑ Интуитивные решения: интеллект подсознательного. Дата обращения: 9 марта 2018.
  17. ↑ Михелькевич В. Н., Радомский В. М. Основы научно-технического творчества. — Ростов-на-Дону.: Феникс, 2004. — С. 320.
  18. ↑ Буш Г. Я. Основы эвристики для изобретателей. Чч. I—II. — Рига: «Знание», 1977.—95 с.
  19. ↑ Философская Энциклопедия. В 5-х т. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Ф. В. Константинова. 1960—1970.

Литература

  • Буш Г. Я. Стратегии эврилогии. — Рига: Общество «Знание» ЛатвССР, 1986. — 64 с.
  • Кондаков Н. И. Логический словарь-справочник. — 2-е изд. — М.: Наука, 1975. — 674 с.
  • Латыпов Н.Н., Ёлкин С.В., Гаврилов Д.А. Инженерная эвристика / под.ред. А.А. Вассермана. — М.: Астрель, 2012. — 320 с.
  • Латыпов Н.Н., Ёлкин С.В., Гаврилов Д.А. Самоучитель игры на извилинах / под.ред. А.А. Вассермана. — М.: АСТ, 2012. — 320 с.
  • Пойа Д.Н. Как решать задачу. — М.: Учпедгиз, 1961. — 206 с.
  • Пойа Д.Н. Математика и правдоподобные рассуждения. — М.: ИЛ, 1957. — 535 с.
  • Пушкин В.Н. Эвристика - наука о творческом мышлении. — М.: Политиздат, 1967. — 272 с.
  • Канеман Д. Думай медленно... решай быстро. — М.: АСТ, 2013. — 625 с.
  • Филатов, Д. И. Общая методология. — Саратов: ООО Издательство «Научная книга», 2014.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Эвристика&oldid=116866158