фоновая картинка (планета Земля) 

Все статьи Психология Эвристика История Этология
Философия Общество Фантастика Заметки  
О сайте Проекты Контакты Ссылки


 

Эвристика в науке, технике и психологии

 

  Эвристика (от слова “Эврика”) – набор методик, алгоритмов, приёмов, облегчающих решение творческих задач. Эвристика помогает инженерам изобретать, учёным – делать открытия, и т.д.

  В этой статье описана возможность применения эвристических методов в психологии, т.е. разработки универсальных методов, помогающие психологам и психотерапевтам. Работа хорошего психолога обычно является довольно творческой.

  Про психотерапию всегда велись споры, является ли она наукой, либо искусством. Вероятно, истина здесь где-то посередине.

  Если сравнивать эвристику в психологии и эвристику, например, для инженеров, можно выявить довольно большую разницу. Слабое место психологической эвристики – в отличие от физики, психология не является точной наукой, её знания довольно умозрительны и ограничены.

  Но, с другой стороны, эвристика и вообще любые методики в психологии облегчается тем, что каждый человек часто может интуитивно дать ответ, правильно ли ему поставили "диагноз" его проблемы. Многим знакомо специфическое внутреннее ощущение: "Ага! Это оно…", которое называется инсайтом. Подробнее об этом будет написано ниже.

 

Обзор эвристических методов

  Эвристических методик существует довольно много. Известная многим методика – “мозговой штурм”. Вероятно, эта методика является очень универсальной и может подойти психологам, но у неё есть ограничения – требуется наличие группы.

  Идея “мозгового штурма” заключается в том, что обсуждение идей в группе разделяют на два этапа – генерация идей и собственно их обсуждение. На первом этапе запрещена критика: т.е. участники могут выдвигать нелепые, даже бредовые идеи, и запрещается кого-то корить за чрезмерную фантазию, насмехаться и т.д. Такое условие позволяет преодолеть психологическую инерцию и стереотипы, и стимулирует фантазию участников. А подаваемые “нелепые” идеи могут подсказать что-то более конструктивное, например какие-то удачные аналогии. Вообще, я полагаю что вся эвристика так или иначе опирается на использование метода аналогий.

  Усовершенствованный вариант “мозгового штурма” – метод “Шести шляп” Эдварда де Боно. По сути, это некая психологическая ролевая игра. Можно провести аналогию с рисованием – для хорошей картины необходимо использовать набор различных цветов.

 

  В методе де Боно каждому участнику выдаётся шляпа какого-то цвета. Каждая шляпа заставляет участника мыслить определённым образом:

 - Белая шляпа – это шляпа информации. Когда участник надевает белую шляпу, он выкладывает всю известную ему информацию, касающуюся предмета;

 - Красная шляпа – это шляпа интуиции, эмоций и чувств. Участник высказывает всё, что он чувствует в отношении обсуждаемой темы или конкретной идеи;

 - Жёлтая шляпа – это шляпа похвалы. Участник находит все достоинства и плюсы в обсуждаемой идее;

 - Чёрная шляпа полностью противоположна жёлтой. Это режим критики, когда участник находит максимум минусов, недостатков, подводных камней в идее;

 - Зелёная шляпа – это шляпа творчества, креативности. Надевший её участник должен стараться максимально генерировать идеи (даже, возможно, "бредовые");

 - Синяя шляпа – это шляпа модерации, формулировки целей, подведения итогов и пр.

 

  Метод де Боно, как и классический мозговой штурм, во многом основан на активизации нестандартного мышления. Приведу его цитату: “Без нестандартного мышления и новых концепций движение вперед невозможно”.

  Дети рождаются со способностью генерировать оригинальные идеи, т.е. способностью к творческому и нестандартному мышлению. Но по мере их взросления эта способность, по-видимому, притупляется.

  Де Боно приводит для иллюстрации этого такой пример. Проводя лекцию группе руководителей и научных работников в области управления, он попросил их объяснить, почему колесо нарисованной им тачки имеет форму овала, а не круга:

  Этот вопрос приводил слушателей в полное замешательство, и никто не нашёл ответа. Тогда де Боно сказал, что совсем недавно он задавал этот же вопрос группе детей и у них ответ не вызвал никаких затруднений – дети объяснили, что такая тачка подходит для неровной дороги:

   

  Говоря о полезности "бредовых" идей, уместно процитировать Нильса Бора: “Если идея не кажется безумной, от нее не будет никакого толку”. И ещё он же: “Ваша теория безумна, но недостаточно безумна, чтобы быть истинной” (Сказано Вольфгангу Паули касательно электронного спина). И напоследок: “Как замечательно, что мы столкнулись с парадоксом. Теперь у нас есть надежда на продвижение!”.

   Эвристическим действием обладает метод SCAMPER: английские Substitute - замещение, Combine - комбинирование, Adapt - адаптация, Modify/Magnify - модификация/увеличение, Put to other uses - предложение другого применения, Eliminate - устранение или сведение действия до минимума, Rearrange/Reverse - обращение/изменение порядка.

  Этот метод представляет собой, по сути, большой список вопросов, которые могут подтолкнуть мысль в верном направлении. Например, вопросы на S – замещение:

 

- Как и чем можно заменить составляющие части?

 - Как и чем можно заменить имеющиеся правила?

 - Как и чем можно заменить форму?

 - Как и чем можно заменить запах, звук, поверхность, цвет?

 - Как и кем можно заменить участников процесса?

 - Можно ли изменить название?

 - Можно ли заменить одну часть другой?

 - Можно ли применить данную идею в новом направлении?

 - Можно ли изменить свои ощущения, связанные с этим?

 - Можно ли изменить своё отношение к этому?

  Слова для ассоциаций: переключить, поменять местами, занять место, заменитель, подменить, придать форму, отложить, сменить место, заменить, сменить имя, освободить, заместитель, замена, обменять, изменить.

 

  Вероятно, самая “продвинутая” на данный момент эвристика – это Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), разработанная Генрихом Альтшулером в 1950-е годы. Эта теория подходит в основном для изобретения новых устройств (инженерам). Подробнее об этой методике будет написано ниже.

  Из эвристических методов есть ещё т.н. синектика, разработанная Уильямом Гордоном в 1960-х годах в США. Синектику называют сильно продвинутой версией “Мозгового штурма”. В отличие от мозгового штурма, в синектике разрешены некоторые виды критики. Важная особенность синектики – активное использование разных аналогий (их в синектике бывает четыре вида).

  В математике тоже существует своя эвристика. В книге Д. Пойа “Математическое открытие” приводятся две фразы известного математика Декарта:

  “Каждая решённая мною задача становилась образцом, который служил впоследствии для решения других задач”

  “Если я и открыл некоторые новые истины в науках, то я могу утверждать, что все они являются прямыми следствиями пяти или шести главных задач, которые мне удалось решить, либо зависят от них; я рассматриваю их как такое же число сражений, в которых военное счастье было на моей стороне”

  Эти фразы следует понимать так, что Декарт (как и любой другой успешный математик) использовал метод решения задач по аналогии. Если математику сложно решить задачу, он может сначала попробовать решить какую-нибудь родственную задачу (более простую), и дальше использовать метод аналогии для решения основной задачи (в математике метод аналогий называется изоморфизмом).

  Много примеров математической эвристики изложено в книгах Д. Пойа ("Как решать задачу", "Математическое открытие", "Математика и правдоподобные рассуждения" и др.). В основном это разнообразные приёмы, полезные для решения различных классов математических задач. Вот пример такого приёма:

  Дана задача: найти радиус сферы, описанной около правильного тетраэдра, зная длину ребра этого тетраэдра (другими словами, надо найти расстояние от центра тетраэдра до любой из его вершин).

  Чтобы решить эту задачу, можно вначале попробовать "родственную" задачу, например такую: найти радиус окружности, описанной около равностороннего треугольника, зная длину стороны этого треугольника. Такую задачу смогут решить большинство школьников. И её решение может подтолкнуть нашу мысль в правильном направлении, подать удачные идеи.

  Так, в случае "плоской" задачи искомый радиус равен некоторому рациональному кратному высоты данного равностороннего треугольника (2/3 этой высоты). Это может подтолкнуть на вопрос: а может быть, и в случае с "пространственной" задачей с тетраэдром получится нечто аналогичное, т.е. искомый радиус выразится в виде рационального кратного высоты этого правильного тетраэдра? Такие наводящие вопросы могут оказаться достаточно плодотворными.

  Также возможно, что при решении задачи с тетраэдром нам окажется нужным радиус описанной вокруг одной из его граней окружности; в этом случае умение решать "плоскую" задачу может стать звеном в цепи решения "пространственной" задачи.

  В данном случае задача с треугольником называется "косвенной" по отношению к задаче с тетраэдром. Из сказанного очевидно, что в математике нужно уметь использовать метод аналогий.

  Перенося это на психологию, можно сделать вывод, что хорошему психотерапевту только в начале своей карьеры действительно приходится решать сложные задачи, а в дальнейшей работе его работа становится более привычной, т.к. многие задачи решаются по аналогии. Это называется "накоплением опыта" и в той или иной степени справедливо для любой умственной работы. Хотя, с другой стороны, каждый человек в чём-то уникален и общих подходов для решения разных психологических проблем и задач не существует.

 

Специфика эвристики

  Все эвристические методы можно условно разделить на два типа:

1) Те, которые только помогают в творчестве, не делая менее нужным сам процесс творчества;

2) Те, которые превращают творчество в рутинную работу.

  Надо полагать, предпочтительнее первый тип методов, поскольку он не лишает талантливого человека удовольствия от творческой работы. Сторонники ТРИЗ часто цитируют фразу Альтшуллера: “ТРИЗ – инструмент для мышления, а не вместо мышления”.

  Встречаются, однако, и методы второго типа, особенно в математике. Так, когда люди пользовались римскими цифрами (ещё не знали арабских), разделить одно число на другое было творческой задачей (не существовало, как с десятичными цифрами, универсального алгоритма деления).

  В средние века решение уравнений третей степени было творческой задачей; устраивались даже турниры по решению таких уравнений. Потом появилась формула Кардано, и решение таких уравнений стало рутиной.

  На самом деле, скорее всего, ничего страшного в таком “вытеснении” творческих задач нет: вслед за старыми творческими задачами всегда появляются новые.

  В дальнейшем в этой статье я буду пользоваться несколько вольными терминами, говоря о “задачах” и “проблемах” в психологии. Решить задачу – значит получить требуемый результат, используя имеющиеся знания; решить проблему – значит получить новое знание на основании имеющегося, найти причины каких-то явлений. Другими словами, решить задачу – значит ответить на вопрос “как”, а решить проблему – значит ответить на вопрос “почему”. Решение задачи аналогично изобретению, а решение проблемы – научному открытию.

  Насколько мне известно, в психологии и психотерапии чаще всего приходится отвечать на вопрос “почему”, т.е. решать проблемы. Это значит, что работа психотерапевта чем-то родственна работе хорошего научного сотрудника.

 

Методы ТРИЗ 

  Рассмотрим основные эвристические приёмы в ТРИЗ. Простой и понятный приём – “метод маленьких человечков”, являющийся развитием метода “поставь себя на место объекта”.

  Предположим, человеку нужно разработать ледокол нового типа. Сначала он использует приём “поставить себя на место ледокола”: он представляет себе, что он – это ледокол, а стол перед ним – это лёд. Как расколоть этот лёд?

  Можно навалиться на него всем телом, можно ударить его сверху, снизу, и этим набор идей обычно исчерпывается. Недостаток метода “поставь себя на место ледокола” – в том, что человеческое тело нельзя разделить, придать ему другую форму и т.д.

  Теперь этот человек представляет себе, как бы задачу раскалывания льда решили множество маленьких человечков (предположительно, с реактивными ранцами), которые могут свободно перемещаться. И сразу в голову приходит такая идея: одна часть человечков идёт надо льдом (над столом), вторая часть – подо льдом, и они с двух сторон режут этот лёд.

  Так возникает идея “двухслойного” ледокола, часть которого находится надо льдом, а часть – подо льдом, и он как ножницами режет этот лёд. Я затрудняюсь сказать, насколько хороша такая идея практически, но этот пример показывает, как модель “маленьких человечков” сразу позволила сгенерировать оригинальную идею.

   Преимущество метода маленьких человечков перед методом “поставь себя на место объекта” очевидна – в отличие от человеческого тела, группе человечков можно придать любую форму, как и любому конструируемому аппарату.

  Надо сказать, что в психологии и психотерапии, наоборот, более эффективен метод "вжиться о образ пациента" (это называется феноменологическим подходом).

  Важный метод в ТРИЗ – вепольный анализ (от слов "вещество" и "поле"), но он, вероятно, неприменим к психологии. В этом методе комбинируется взаимодействие веществ и полей, т.е. метод оперирует понятиями сугубо из области физики.

  Как уже было упомянуто, при решении творческих задач нужно уметь избавиться от зашоренности мышления, которое может быть обусловлено образованием. В ТРИЗ это очень подчёркивается.

  Выбирая и корректируя задачу, отыскивая техническое и физическое противоречия и пути их устранения, человек постоянно сталкивается с вопросом: возможно или невозможно то или иное направление решения? Чаще всего человек выбирает привычное направление, ориентируясь на собственные знания и опыт, на мнение авторитетов и окружающих, на неоспоримость укоренившихся запретов, на сохранение своей психологической безопасности (боязнь показаться смешным или глупым), на принижение своих возможностей (переоценивая сложность задачи). Все это свойственно человеческому мышлению.

  Как учит ТРИЗ, с детства в нас воспитывают множество правил и привычек (стереотипы мышления и действия), которые мы затем автоматически выполняем. Это полезно и обществу и индивидууму, т.к. не нужно каждый раз решать проблемы (как открыть дверь, как завязать шнурки на ботинках и т.п.). Но как только требуется решить творческую задачу, получить качественно новую идею, инерция стереотипов наносит вред мышлению.

 Внутренняя цензура ставит барьер на пути даже робкого шага в сторону от привычного способа мышления. Между тем логика ТРИЗ часто требует признать белое черным, прописную истину заблуждением, причину следствием, и наоборот. Кроме внутренних причин, существует мощный вектор в условиях задачи: ведь изобретательской задача становится после многочисленных попыток конструкторского решения, которая заводит исходную ситуацию в тупик, именно эта тупиковая ситуация чаще всего и формулируется в задаче. Весь этот комплекс внутренних и внешних причин называется психологической инерцией.

  Психологическая инерция мешает совершать необычные ("талантливые") мыслительные операции, поэтому в ТРИЗ предусмотрены средства управления мышлением, защиты от ошибок. Различают три основных вида психологической инерции: инерция терминов, инерция образов, инерция узкой специальности.

  Один из приёмов преодоления психологической инерции заключается в том, чтобы сформулировать задачу в необычных терминах. Когда задача ставится в уже известных терминах, каждый термин отражает старое, существующее техническое решение. Изобретатель "думает словами", и эти слова подталкивают его идти в определенном направлении (неощутимо для него).

  Возьмём такую задачу: нужно усовершенствовать морской якорь. Недостаток обычных якорей заключается в том, что они должны иметь очень большой вес, около 10% от веса судна: т.е., для удержания судна весом 10 тонн требуется якорь весом около тонны. Как значительно увеличить удерживающую силу якоря на любом дне?

  Проблема в том, что слово "якорь" сразу навязывает определенный путь: может быть увеличить число лап, сделать их другой формы, утяжелить якорь?

  Поэтому один из самых простых и эффективных приемов гашения психологической инерции состоит в полном отказе от специальных терминов в ходе решения задачи. Надо использовать слова, не содержащие конкретного смысла: "штуковина", "вещь", "объект" и т.п. (подобно "иксу" в математике). Например: "нужна штуковина, которая удерживала бы судно с силой 100 т". Или "какая-то вещь должна прикрепляться к любому дну с силой отрыва в 100 т". Или “судно должно каким-то образом закрепляться на одном месте”.

  Насколько мне известно, у Г. Форда есть такое высказывание (может быть слишком резкое): "Специалисты вредны тем, что они скорее других найдут недостатки всякой новой идей и тем самым помешают ее применению. Они так умны и опытны, что в точности знают почему нельзя сделать того-то и того-то; они видят пределы и препятствия. Поэтому я не беру на службу чистокровного специалиста. Если бы я хотел убить конкурентов нечестными средствами, я предоставил бы им полчища специалистов. Получив массу хороших советов, мои конкуренты не могли бы приступить к работе".

  Следующий приём преодоления психологической инерции – оператор РВС: Размер, Время, Стоимость. Этот оператор подразумевает шесть мысленных экспериментов, изменяющих условия задачи:

1) Размер объекта (судна) увеличивается в тысячу раз. Как изменится решение? Сразу приходит в голову мысль, что такое огромное судно может просто сесть на дно. Отсюда приходят разные решения: прикрепляться к айсбергу, отделять и затоплять нижнюю часть судна, чтобы она села на дно.

2) Размер судна уменьшается в тысячу раз – в данном случае сходу не обнаруживается решение задачи.

3) Время процесса (прикрепления “штуковины” ко дну) увеличивается в тысячу раз. Тогда можно глубоко внедриться в грунт: вбить сваю, ввинтиться в дно. Существуют винтовые якоря. В США запатентован виброякорь: под действием вибрации от электродвигателя нижний конец глубоко входит в грунт (удерживающая сила в 20 раз больше веса). Это решение неэффективно для скального грунта.

4) Время процесса уменьшается в тысячу раз. Якорь должен стать ракетой, его можно “приварить” ко дну с помощью экзотермических смесей.

5) Разрешённая стоимость “штуковины” неограниченно высока. Можно использовать самые необычные способы и дорогие установки (якорь из платины, использовать ракеты, подводные лодки, батискафы...).

6) Стоимость “штуковины” близка к нулю. Для творческого изобретателя это может подсказать такую идею: если “штуковина” стоит столько же, сколько и вода, может быть можно сделать “штуковину” из воды?

  Запатентованное решение заключается в том, чтобы изготовить якорь в виде металлической плиты с холодильным агрегатом. Охлаждая воду вокруг себя и превращая её в лёд, такой якорь может создать очень большую удерживающую силу.

  Следующий метод в ТРИЗ – формулировка технического и физического противоречия. Об этом следует рассказать подробнее.

  Техническое противоречие – это когда достаточно явно виден компромисс, оптимальное решение. Предположим, у нас есть деталь, которую можно либо удлинить, либо укоротить. Если её удлинить – ухудшится свойство A, а если укоротить – ухудшится свойство B. Значит, можно найти компромиссную длину.

  Физическое противоречие в данном случае звучит так: деталь должна быть “одновременно” и длинной, и короткой. Получается некий абсурд, но в именно этом абсурде начинают генерироваться оригинальные идеи.

   Общий принцип решения заключается в том, чтобы разнести противоречащие свойства во времени, пространстве и т.д. Пусть эта деталь, например, будет попеременно то короткой, то длинной; или с одной стороны короткой, а  с другой длинной, и т.д.

  Ещё в ТРИЗ есть приём ИКР – “идеальное конечное решение”. Задачу можно сформулировать так, чтобы достигалось её идеальное решение: например, вредный эффект для свойства A, возникающий при удлинении упомянутой детали, сам себя устраняет (или, что ещё лучше, превращается в полезный). Такие формулировки тоже помогают генерировать идеи.

  Приведём конкретный пример, как в ТРИЗ используется физическое противоречие. Задача заключается в изготовлении железобетона. Для его изготовления берут железную проволоку и нагревают её до 700 градусов – за счёт этого она растягивается. Далее нагретую удлинённую проволоку соединяют с бетоном, далее она охлаждается и укорачивается, стягивая бетон – так и получается железобетон (при постоянном стягивании бетон становится прочным).

  Проблема в том, что нагревание до 700 градусов портит проволоку, делает её менее прочной. Техническое противоречие здесь позволяет сразу увидеть компромисс – нагревать проволоку, например, только до 400 градусов. Но это решение неудачное.

  Альтернативные методы растягивания проволоки – домкраты, подвешивание груза и пр. – также малополезны. Нужно именно растягивание за счёт нагревания, оно наиболее эффективно.

  Физическое противоречие здесь можно сформулировать так: проволока должна быть одновременно и растянутой (нагретой), и нерастянутой (холодной). И такая формулировка помогает довольно быстро найти оптимальное решение. Это решение заключается в том, что берутся две проволоки: первая проволока (или штырь) нагревается до 700 градусов, далее она соединяется со второй проволокой, далее она охлаждается, а вторая соответственно удлиняется – уже без нагрева. После этого вторая проволока соединяется с бетоном и сжимается.

  По сути, использование физического противоречия в данном случае привело к изобретению электротермического домкрата.

 

 

Наверх