Логические и эвристические методы решения задач

Наверняка, у каждого из вас есть такой друг, который постоянно поражает вас своим развитым воображением, уникальными и внезапными суждениями, идеями. Всё это говорит о том, что ваш друг имеет высокоразвитое интуитивное мышление. Как правило, человека с таким мышлением называют творческой личностью. Кстати, способность генерирования новых идей – есть один из важнейших признаков творческой личности.

В школе, и в высших и средних особых учебных заведениях, к большому сожалению, развитию интуиции, возможностям к генерированию новых идей уделяют очень мало внимания. Преподаватели в основном обращают своё внимание на логические способы решения задач, в том числе и в процессе решения творческих задач. Чтобы решить любую задачу, человек может выбрать один их следующих путей:

1) подойти к решению задачи исполнительски, то есть применить уже известные типовые решения, общепринятые схемы;

2) либо решить задачу творчески – то есть изобрести (создать, спроектировать) свой новый способ достижения цели.

Несложно понять, что творческий процесс предусматривает решение неординарных, творческих задач, но ни в коем случае не типовых.

Что такое творческая задача?

Под творческой задачей мы будем понимать не какие-нибудь «заковыристые» задачки по математике или физике, а те задачи, которые возникают каждый день в жизни человека или в любом виде деятельности, воспринимаемые человеком как проблема, которая требует для своего решения поиска каких-то новых, не известных ранее способов и приёмов, создания нового принципа действия, новой технологии. Творческая задача всегда является результатом какого-то разногласия, расхождения между реальным и требуемым, имеющимся и желаемым.

Итак, если все известные методы решения творческих задач разделить по признаку преобладания в них интуитивных или логических процедур и соответствующих им правил деятельности, то условно можно выделить две группы методов: логические и эвристические.

Логические методы (или их ещё называют рациональные) — это методы, в которых преобладают логические правила анализа, сравнения, обобщения, систематизации, индукции, дедукции. Данная группа методов построена на использовании оптимальной логики анализа технического или какого-либо другого совершенствуемого или исследуемого объекта.

К логическим методам относятся: морфологический анализ, метод многомерных матриц, алгоритм решения изобретательских задач, функционально-физическая методика конструирования.  Логические методы решения задач применяются как в науке, так и в жизни. Их преподают в школе. С логическими методами решения задач вас знакомят на уроках математики.

Эвристические методы (иногда их ещё называют интуитивные, иррациональные) — это система принципов и правил, которые задают наиболее вероятные стратегии и тактики деятельности человека, решающего творческую задачу. Другими словами, под эвристическими методами мы будем понимать описание того, как необходимо действовать и что необходимо делать в процессе решения задач определённого класса.

В эту группу входят следующие методы: метод «проб и ошибок»; метод «мозговой атаки» коллективного поиска новых идей; оригинальный метод решения творческих задач в ролевых группах; получивший широкое мировое признание метод синектики; метод личной аналогии, функционально-стоимостной анализ; повсеместно используемый ныне метод морфологического анализа; метод эвристических вопросов, метод сравнительных стратегий, ассоциативные методы.

Эвристические методы решения задач стимулируют интуитивное мышление, генерирование новых идей и на этой основе значительно повышают эффективность решения определённого класса творческих задач.

Каждый из нас слышал или сам употреблял фразу «методом проб и ошибок». При этом ранее мы даже и не задумывались, что под этим выражением как раз-таки и подразумевается эвристический метод.

Благодаря эвристическому познанию люди научились эффективно разбираться с проблемами и быстро принимать решения. Это не значит, что человек научился остерегаться ошибочных решений. Напротив, эвристический метод как раз и призван помочь в выборе стратегии действий в ситуации, когда исходных данных недостаточно для выработки единого правильного ответа, что в свою очередь не гарантирует абсолютной правильности. Особенность эвристической деятельности в том, что она характерна только для человека и тем самым отличает его от искусственного интеллекта. Следовательно, многие гениальные и творческие решения – это, по сути, сумасбродные идеи, своеобразные «сбои», которые и приводят к оригинальности.

Правила решения творческих задач нередко именуют эвристическими правилами, а отдельно взятое правило, приём решения творческой задачи иногда называют эвристикой.

Термин «эвристика» произошёл от древнегреческого слова ευρίσκω – что переводится как «отыскиваю», «открываю». В настоящее время используется несколько значений этого термина.

Так, например, под эвристикой можно понимать совокупность логических приёмов, методов и правил, которые облегчают и упрощают решение познавательных, конструктивных, практических задач.

Эвристика – это момент открытия нового, а также методы, которые используются в процессе этого открытия. Эвристикой ещё называют науку, которая имеет дело с изучением творческой деятельности.

По одной из легенд, древнегреческий математик Архимед, принимая ванну, открыл один из главных законов гидростатики – закон вытеснения. После своего открытия он выкрикнул: «Эврика!», что и стало поводом привязки этого слова к открытию.

Мы не станем судить о правдивости этой истории, достоверно известно и другое. В Древней Греции зародилась система обучения, которая называлась эвристикой. Автором этой системы обучения был Сократ, а сводилась она к сократическим беседам, в которых разговор учителя с учеником происходил путём постановки наводящих вопросов, в результате чего обучающийся самостоятельно приходил к нужному решению задачи.

В одних источниках указывается, что понятие «эвристика» впервые появилось в трудах античного математика Паппа Александрийского, который жил во второй половине III века нашей эры, в других же приоритет первого упоминания отдаётся трудам Аристотеля.

В средние века значительный вклад в развитие эвристики внёс Раймонд Луллий, который известен благодаря своей идее создания машины для решения самых разных задач на основе всеобщей классификации понятий.

Естественно, что за прошедшие тысячелетия арсенал методов и приёмов творчества неуклонно пополнялся и совершенствовался. Особый интерес к использованию этой интеллектуальной сокровищницы человечества стал проявляться в последние три-четыре десятилетия из-за воздействия целого ряда побуждающих факторов, в том числе из-за небывало быстрого и прогрессивного развития техники, появления компьютеров и компьютерных технологий творчества, всё возрастающей конкуренции товаров и интеллектуальных услуг, признания и возрастания ценности интеллектуальной собственности.

Без преувеличения можно сказать, что повышение продуктивности мышления в области технического творчества становится одной из главных проблем современной науки, основным направлением и источником повышения результативности и качества предпринимательской и изобретательской деятельности.

Сегодня методы эвристики нашли своё применение в различных областях управления и бизнеса, в рекламе, дизайне, даже в искусстве. Эвристические методы могут быть широко применены в практике современного руководителя любого ранга. Проведение совещаний, деловых игр с использованием данных методов открывает принципиально новые подходы к решению управленческих проблем, задач в области коммерческой деятельности, а также в сфере услуг.

Эвристические методы решения нестандартных задач представляют собой эффективные алгоритмы, которые позволяют рационализировать различные стороны поисковой деятельности. Эти методы опираются на активизацию творческой деятельности человека и развитие его творческих способностей на основе интуитивных процедур деятельности, фантазии, аналогий.

Система эвристических методов решения задач, как и знаний, вообще, является системой открытого типа, то есть с развитием науки и техники будут появляться всё новые и новые эвристические методы.

Процесс решения задач с помощью метода эвристических приёмов состоит из пяти последовательных шагов:

Первый шаг: постановка творческой задачи.

Второй шаг: выбор подходящих приёмов на основе анализа недостатков и дефектов прототипа и противоречий его развития. Прототипом называют наиболее близкий по смыслу и по достигаемому эффекту аналог предполагаемого изобретения.

На третьем шаге происходит преобразование прототипа с помощью выбранных приёмов и формирование нескольких новых решений.

Четвёртый шаг представляет собой анализ новых решений относительно осуществимости и степени эффективности использования.

И наконец, пятый шаг. На этом шаге выполняют действия со второго по четвёртый шаг, при этом выбирая другие прототипы.

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

– открытие, то есть установление ранее неизвестных объективных закономерностей, свойств и явлений материального мира с обязательным экспериментальным подтверждением.

– изобретение, то есть новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи, которое не является очевидным следствием известных решений.

– рационализаторское предложение, то есть предложение по улучшению конструкции реального изделия или процесса его изготовления, не содержащее существенно новых решений и с незначительной эффективностью.

– ноу-хау. Под этим термином обычно подразумевают техническую, организационную или коммерческую информацию, составляющую секрет производства и имеющую коммерческую ценность.