Řešení problémů je provádění akcí nebo mentálních operací směřujících k dosažení cíle stanoveného v rámci problémové situace - úkolů . Je nedílnou součástí myšlení .
Z hlediska kognitivního přístupu je proces řešení problémů nejsložitější ze všech funkcí intelektu a je definován jako kognitivní proces vyššího řádu, vyžadující koordinaci a řízení více elementárních nebo základních dovedností . 1] .
Řešení problému zahrnuje hlavní fáze:
Tyto fáze lze nalézt v mnoha teoriích řešení problémů. V teoriích stoupence würzburské školy Otto Selze , gestalt psychologa Dunkera a kognitivního vědce Greena jsou tedy přes všechny jejich odlišnosti jasně patrné fáze nastolení problému a nalezení řešení problému. Přitom pod konstatováním problému lze chápat jak vědomou práci, tak některé postulované nevědomé procesy zpracování informací.
Etapy řešení problémů v teoriích O. Seltze, K. Dunckera, Grina
| O. Selz [2] | K. Dunker [3] | Greeno [4] |
|---|---|---|
| 1. Vznik komplexu, který zahrnuje: a) charakteristiky známého a b) známé-neznámé vztahy, které určují c) místo neznámého v komplexu. Neúplnost tohoto komplexu je podstatou problému. | 1. Průnik do problémové situace - pochopení jejích vnitřních souvislostí, vnímání jako celku, obsahující určitý konflikt. | 1. Konstrukce kognitivní sítě skládající se z prvků známého (daného) a neznámého (vztah mezi prvky známého a neznámého dosud nebyl stanoven). |
| 2. Spouštění inteligentních operací: zapamatování nebo vytvoření řešení. | 2. Zjištění funkční hodnoty řešení. 3. Realizace (vtělení) funkční hodnoty do konkrétního řešení. |
2. Budování spojení (vztahů) mezi prvky, úprava sítě pomocí dalších informací z paměti. |
Na průběh řešení problému a úspěšnost jeho řešení mají vliv následující faktory [5] .
Z hlediska informačního přístupu je úkolem rozdíl mezi dvěma stavy; Problém je považován za vyřešený, když jsou charakteristiky stávajícího a požadovaného stavu totožné. Proces řešení problému tedy probíhá, když organismus nebo systém umělé inteligence přechází z daného stavu do požadovaného cílového stavu .
Představitelé informačního přístupu vycházeli z toho, že člověk stejně jako počítač operuje se symboly ( znaky ), proto lze počítače „použít jako zařízení pro simulaci procesu lidského myšlení“ [7] . Modely pro řešení problémů, které vytvořili, byly často také počítačové programy (nejznámějším příkladem je Newell a Simon's Universal Problem Solver , vytvořený v roce 1957).
Lindsay a NormanLindsay a Norman popisují řešení problémů následovně [8] .
Všechny aktuálně dostupné informace související s úkolem se nazývají stav vědomí . Řešení problémů je sekvenční přechod z jednoho stavu vědomí do druhého a poté do dalšího a tak dále, dokud není dosaženo požadovaného konečného stavu vědomí, tedy řešení. Takové přechody se provádějí pomocí operátorů - prostředků, které snižují propast mezi aktuálním stavem povědomí a stavem, který bude následovat. Hledání operátorů je hlavním problémem při řešení problému.
Jsou možné dvě strategie řešení: dopředné a zpětné vyhledávání. 1. Při přímém hledání „člověk nejprve vyzkouší nějakou metodu, jak se k problému přiblížit, a pak se podívá, zda se díky jejímu použití posunul vpřed.“ 2. Při zpětném hledání „člověk zvažuje požadované řešení a položí si otázku: jaký předběžný krok je nutný, aby k němu dospěl? Po určení tohoto kroku se určí krok, který mu bezprostředně předchází, a tak dále v nejlepším případě až do výchozího bodu uvedeného ve formulaci původního problému. Zpětné vyhledávání se provádí pomocí analýzy prostředků a výsledků (srovnání prostředků a cílů): v každém kroku je tento dílčí cíl porovnán se současným stavem povědomí a je nalezen operátor – prostředek, který zmenšuje mezeru.
Existují dva typy operátorů: 1) algoritmy (soubor pravidel, která zaručují výsledek) a 2) heuristické techniky (pro složité problémy, kde nejsou nalezeny žádné algoritmy).
Objevení se v mysli řešení problému předchází emocionální aktivace a pocit blízkosti k řešení.
Toto bylo založeno OK Tikhomirovem , studujícím proces řešení šachových problémů [9] . Navrhl, aby subjekty při řešení problému přemýšlely nahlas a současně zaznamenávaly svou galvanickou kožní reakci (GSR), která sloužila jako známka emocionální aktivace.
Experimenty ukázaly, že nejprve nastává emoční aktivace . Obvykle po 0-0,5 sekundě následují emocionální výkřiky („Aha!“, „Ach!“ atd.). Po citových výkřikech obvykle následují slova označující pocit blízkosti řešení : přiblížení se k myšlence, která je stále nevědomá („tak-tak-tak-tak“, „jen tak, jen tak“, „pravděpodobně...“) nebo stále nejasné výsledky vyhledávání („něco se mihlo“, „něco je“, „zdá se, že našlo“, „zdá se, že je rozhodnuto“); méně často jde o vyjádření potřeby zkusit („zkusme, zkusíme“, „zajímavé, zajímavé“), pochybností („a“ ... „a“ ... nebo ne „a“? ) Nebo sebe -signály pro zastavení („stop-stop-stop-stop »); ještě vzácněji se hned volá řešení. Poté následuje rozhodnutí — pojmenování konkrétního tahu, který je zásadní pro řešení problému — 1,5–13,5 sekundy po objevení se emocionální aktivace, v průměru po 5,5 sekundách.
Diskuse o mechanismech řešení problémů se zvířaty se točí kolem pokusů a omylů a pochopení .
Thorndike (1898) věřil (a experimentálně prokázal), že mechanismem řešení problémů u zvířat není porozumění a uvažování, ale pokus a omyl .
Thorndike umístil zvířata (kočky) do speciálních problematických boxů - klecí "s tajemstvím", z nichž se východ otevíral stisknutím tlačítka nebo páky, zatažením za šňůru, smyčku apod., které byly v kleci nebo v blízkosti samotného roštu z venku. Thorndike zjistil, že kočky zpočátku spěchají kolem klece a lpí na všem, co mohou dostat; v důsledku toho se dříve nebo později náhodně dotknou mechanismu, který otevírá buňku, a jsou uvolněny. Když je kočka vrácena zpět do klece, její chaotická činnost vede k úspěchu o něco rychleji, příště ještě rychleji atd. Křivky učení ukazují postupné zvládnutí řešení.
Podle Thorndikovy teorie zvířata jednají náhodně a pravděpodobnost opakování zesílené reakce se zvyšuje .
Proti jeho teorii však hovoří některá data od samotného Thorndika. V případech některých Thorndikových „líných“ koček tedy „pozornost, která je často kombinována s nedostatkem energie, umožnila kočce po prvním úspěchu rychle vytvořit asociaci“ [10] . A později (1901), když Thorndike nahradil kočky opicemi, zjistil, že téměř všechny problémy byly vyřešeny „rychlým, často zdánlivě okamžitým, ponecháním neúspěšných pohybů a výběrem toho správného... Je přirozené dospět k závěru, že opice se náhle přesunuly z mnoha nevyzpytatelných pohyby k jedné konkrétní akci s hákem nebo západkou mají koncept háku, západky nebo pohybu, který produkují „...
R. Woodworth poznamenává, že „nebyl nalezen jediný případ takového chování v problémové situaci, kdy by se zvíře vrhlo na vše kolem bez ohledu na objektivní situaci. Zvíře vždy reaguje na ten či onen předmět a téměř všechny jeho reakce mají určitou míru oprávněnosti. Pokus a omyl nespočívají ve slepých pohybech založených na štěstí, ale ve zkoušení určitých cest k cíli. Pokud můžeme z chování zvířete poznat, vždy má nějaký přehled o objektivní situaci. Jiná věc je, že v jakékoli situaci, kterou lze nazvat problematickou, není toto uchopení nikdy úplné od samého začátku. Situaci je třeba vyšetřit, a to se jen málokdy obejde bez pohybu a manipulace. Ale již při prvním pohledu na situaci jsou obecné obrysy problému odhaleny natolik, že do určité míry omezují oblast výzkumu a manipulace“ [11] .
Řešení problémů náhlým vhledem (vhledem), pochopením situace, proniknutím do její podstaty popisuje W. Köhler . Köhlerovy experimenty demonstrují následující příklady, jak se to děje [12] .
Je známo, že zvířata jsou v některých případech schopna používat nástroje při řešení problémů, otázkou však zůstává, do jaké míry je takové použití vrozené ( instinktivní ), a do jaké míry je to projev inteligence.
Příklady použití nástrojů zvířaty: