Понятия «положительная эвристика» и «отрицательная эвристика» (по кн. И. Лакатоса «Фальсификация и методология научно-исследовательских программ»)

Оглавление:

Предмет: Философия

Тип работы: Реферат

У вас нет времени или вам не удаётся понять эту тему? Напишите мне в whatsapp, согласуем сроки и я вам помогу!

На странице рефераты по философии вы найдете много готовых тем для рефератов по предмету «Философия».

Дополнительные готовые рефераты на темы:

Введение

Вся продуктивная деятельность человека по сути своей является творчеством. Но, в зависимости от объема и глубины знаний, накопленного опыта, интуиции, уровень творчества бывает разным. Изобретательность во многом определяется способностью выявлять тенденции в развитии технологий. Как правило, новое техническое решение проблемы основано на богатом исследовательском, конструкторском и производственном опыте разработчика и немыслимо без тщательного изучения технической и патентной литературы, постоянного сравнительного анализа с известными аналогами[12].
Человечество накопило огромное количество знаний, которые являются основой теории, методологии и практики творческой деятельности. Однако информация о многих существующих методах, техниках, стратегиях и тактиках творчества разрозненна и не систематизирована. Поэтому до сих пор наиболее широко используемым методом творческой деятельности является так называемый метод проб и ошибок, который заключается в «слепом» переборе вариантов решения проблемы [3, 46]. Эффективность метода проб и ошибок зависит от глубины знаний, интуиции, настойчивости создателя и других факторов. Во второй половине 20-го века «третья культура» стала позитивной реальностью — проектная культура, которая распространилась во всех сферах человеческой деятельности (техническое, художественное, политическое, социальное проектирование) . Все это привело к необходимости систематизировать знания о теории, методологии и практике творчества.

Сущность эвристики, ее происхождение и история развития

Термин «эвристика» происходит от греческого heuresko — находить, обнаруживать. В настоящее время используется несколько значений этого термина. Эвристика может быть понята следующим образом [11]:
1) научная и прикладная дисциплина, изучающая творческую деятельность;
2) методы решения проблем в условиях неопределенности, обычно противопоставляемые формальным методам решения, основанным, например, на точных математических алгоритмах.
3) Метод обучения;
4) один из способов создания компьютерных программ.
Некоторые источники указывают, что понятие эвристики впервые появляется в работах греческого математика Паппуса Александрийского, жившего во второй половине III века нашей эры; другие источники отдают предпочтение первому упоминанию в работах Аристотеля.
Доктрина эвристических методов была впервые разработана и введена Сократом. Такие методы — в виде диспутов — широко использовались в средневековых университетах. Построение споров осуществлялось в соответствии с выработанными нормами, которые были творчески переосмыслены в XX веке.
Многие авторы отмечают вклад в эвристику Раймонда Луллия (ок.1235 — ок.1315), который уже в XIV веке пытался создать машину для решения различных задач на основе универсальной классификации понятий [11].
В XVIII веке Георг Лейбниц (1646-1716) и Рене Декарт (1596-1650) независимо друг от друга развили идею Р.Луллия и предложили универсальные языки для классификации всех наук. Эти идеи легли в основу теоретических разработок по созданию искусственного интеллекта.
Примерно с 30-х годов прошлого века стали появляться публикации различных авторов, предлагающих свои методы для решения творческих задач в области инженерного проектирования, а позднее и для решения некоторых гуманитарных и социальных задач.
С конца 1940-х годов Г.С. Альтшуллер создал и начал развивать такой мощный подход к решению инженерных и изобретательских задач, как ТРИЗ. В 1960-х годах появилось так называемое эвристическое программирование.
В своих исследованиях природы научных открытий Имре Лакатос (1922 — 1974) ввел понятия позитивной и негативной эвристики.
В рамках научной школы определенные правила диктуют, по каким путям следует идти в дальнейшем ходе аргументации. Эти правила представляют собой позитивную эвристику. Другие правила говорят нам, каких путей следует избегать. Это негативная эвристика.
ПРИМЕР. «Позитивная эвристика» исследовательской программы также может быть сформулирована как «метафизический принцип». Например, программу Ньютона можно изложить в такой формуле: «Планеты — это вращающиеся, примерно сферические воблеры, которые притягивают друг друга».

Никто и никогда не следовал этому принципу в точности: Планеты обладают не только гравитационными, но и, например, электромагнитными свойствами, которые влияют на их движение.
Поэтому положительные эвристики, как правило, более гибкие, чем отрицательные.
Более того, время от времени случается, что когда исследовательская программа входит в регрессивную фазу, небольшой переворот или творческий толчок в ее позитивной эвристике может вернуть ее к прогрессивным изменениям.
Поэтому лучше отделить «жесткое ядро» от более гибких метафизических принципов, которые выражают позитивную эвристику».

Эвристические методы поиска новых решений

В философской, психологической, педагогической и кибернетической литературе под эвристическими методами понимаются различные процедуры, направленные на сокращение перечисления вариантов [11]. Разные авторы по-разному характеризуют количество существующих эвристических методов (одни авторы упоминают несколько основных, другие говорят о сотнях методов).
Эвристические методы повышают вероятность получения выполнимого — но не всегда оптимального — решения творческой задачи, возникающей, например, из-за неразвитости определенной теории, неполноты или ненадежности исходных данных. Эвристические методы способны находить решения даже в очень сложных, непредвиденных ситуациях, но уступают точным алгоритмическим подходам.
ПРИМЕР. «Здесь нам необходимо ввести и определить два термина, чтобы понять проблему, которую мы только что рассмотрели. Первый — это алгоритм. Алгоритм — это метод, который предписывает, как достичь цели. Типичный план полета самолета представляет собой алгоритм. Инструкция «Поверните налево на следующем перекрестке, поверните направо на следующем перекрестке и двигайтесь по улице Красного Льва, мой дом будет справа через 120 метров» также является алгоритмом. Метод квадратного корня также является алгоритмом, как и программа вычислений. Последний пункт важен, потому что возникла некоторая путаница относительно того, что может делать компьютер. Компьютер может делать только то, что ему говорят делать. Поэтому программист должен написать алгоритм, который определяет, как именно компьютер будет работать с имеющимися у него данными и командами.
Еще один термин, который нам понадобится, — это эвристика. Это не очень часто используемое прилагательное означает «сделать открытие» и часто меняется на существительное, когда мы переходим от эвристического метода к «эвристике». Эвристика — это поведение, которое помогает достичь цели, но не может быть однозначно охарактеризовано, потому что мы знаем, чего хотим, но не знаем, как этого достичь, где лежит решение. Предположим, вы хотите достичь конусообразной вершины горы, которая покрыта облаками. Здесь находится самая высокая точка, но у вас нет точного маршрута. Наставление «продолжать восхождение» приведет вас к вершине, где бы она ни находилась.
Эвристика дает общие правила достижения общих целей и обычно не предписывает точный маршрут к намеченной цели, как это делает алгоритм. Во-первых, количество маршрутов на вершину горы огромно, и не так важно, какой из них используется (хотя, возможно, один из них короче всех остальных)» [8, 59].
Доктрина эвристических методов была впервые разработана и применена на практике Сократом. Архимед в своем «Учении о методах механики» подробно описал способы рассмотрения и решения новых задач. Известно, что междисциплинарный пул эвристических методов содержит около 200 проверенных на практике рекомендаций по улучшению известных решений или синтезу новых проектных решений. Применение этих методов и приемов помогает решить широкий круг проблем, возникающих в деятельности человека.

Систематическая эвристика

Метод последовательного систематического анализа сложных технических проблем, связанный с поиском более рациональных и эффективных решений. Метод систематической эвристики предназначен для решения задач, для которых не существует уникальной математической формулировки или эффективных методов численного решения. Особенностью этих задач является иерархический характер обработки информации, дифференциация информации процесса и выделение элементарных информационных операций. На этой основе, используя нечисловые методы описания таких операций, ученым удалось создать модели поиска и обработки информации в виде эвристических программ.

Последние представляют собой набор инструкций, которые направляют мышление разработчика в определенном направлении, в зависимости от возникающей информационной ситуации.

Основой для составления программ послужила научная классификация всех решаемых в настоящее время информационных задач в науке и технике. Они сгруппированы в шести колонках базы данных эвристических программ. Колонки, в свою очередь, состоят из ячеек, в которых собраны программы, позволяющие обрабатывать информацию в зависимости от уровня решения задачи. Решение любой задачи из научно-технической сферы методом систематической эвристики начинается с верхней программы, которая представляет собой общую схему решения задачи. В зависимости от класса задач определяются необходимые процедуры обработки информации.

Для их реализации используются нижние программы из аккумулятора, которые можно найти с помощью расширенных программ и специальных таблиц вызовов. Формы эвристических программ отвечают требованиям простоты восприятия и удобства использования. Это значительно облегчается, если процесс мышления рассматривать как систему, которая имеет вход в виде выходных данных и выход — цель обработки. Таким образом, деятельность разработчика соответствует принципу самообучающейся системы и в итоге вырабатывает оптимальный стереотип поведения человека в поиске решений. Авторы метода уделяли большое внимание вопросам структурно-функционального анализа и синтеза систем, классификации, моделирования, оценки и оптимизации поливариантных решений.

Метод систематической эвристики обеспечивает практически оптимальную стратегию и тактику творческого решения проблем, основанную на последних достижениях кибернетики, эвристического программирования, информатики и психологии. Однако метод систематической эвристики не заменяет знания разработчика, а лишь предполагает их полное и целесообразное использование. Поэтому необходимо гибкое использование инструментов этого метода.

Следует обратить внимание на ряд приемов поиска информации, предусмотренных данным методом.

К ним относятся, прежде всего, переход к смежным системам при недостатке информации на входе или выходе исследуемой системы. При недостатке информации на выходе рекомендуется перейти на другие уровни информации, которые делятся на логистические, информационные и метаинформационные соответственно.

Многолетняя практика использования эвристических программ свидетельствует об особой эффективности программы спецификации задач.

Если следовать всем его заповедям, задача становится легко наблюдаемой, информационные неопределенности осознаются и становится возможным целенаправленный поиск рационального решения.

Необходимо также отметить оригинальный и эффективный метод анализа потока функциональных преобразований, когда рассматриваются частные функции проектируемого устройства, дается их многомерная реализация и многомерная оценка.

Типовые ошибки в изучении творчества, возникающие при использовании эвристических приемов

Со времен Паппа эвристические методы считаются универсальными. При изучении креативности психологи экспериментируют с головоломками и другими простыми заданиями, предполагая, что механизм креативности одинаков на всех уровнях. С таким же успехом можно пытаться понять законы кораблестроения, экспериментируя с бумажными корабликами.

Эвристический поиск решения в ящике поиска из 100 000 испытаний ничем не отличается от поиска в ящике из 100 испытаний. Это требует совершенно иных психологических механизмов.

На протяжении всей эволюции человеческий мозг приспосабливался к решению задач, примерно эквивалентных по сложности первому этапу. Эволюция сделала свое дело: задачи такого уровня могут быть выполнены с полным

Уверенность. Даже с излишней самоуверенностью. Механизмы мышления, которые развились (включая эвристические методы), могут применяться и на втором уровне. Но они оказываются совершенно непригодными для работы на более высоких творческих уровнях.

Естественный отбор способствовал появлению и закреплению механизмов, свойственных первому уровню. Если человек родился с эвристическими способностями более высокого порядка, у него нет ни малейшего преимущества. Наоборот.

Природа, по крайней мере, из-за длительности каждого цикла, не развила эвристические методы более высокого порядка. Если человек за всю свою жизнь сделал одно или два изобретения четвертого порядка, у него просто нет времени на приобретение «высшего» эвристического опыта.

Эволюция пошла по проверенному пути: Надежная система создается из ненадежных элементов. Не существует ни одного изобретателя, обладающего «способностью» к 100 000 испытаниям. Но изобретения, требующие такого количества испытаний, все равно делаются. Поле из 100 000 опытов с лихвой перекрывается тысячей участков по 300 опытов.

Следовательно, при изучении процесса творчества с помощью эвристических методов следует ожидать типичных ошибок, таких как:
Предположение о том, что механизмы творчества однородны (одинаковы) при решении проблем, различающихся как по предмету, так и по сложности;
Исследование творческих задач в искусственных лабораторно-подобных условиях, без решения реальных задач самими исследователями;
переоценка чисто психологических факторов, без учета объективных законов развития, например, законов развития технических систем;
изучение единичных решений отдельного человека, а не ряда последовательных решений, полученных в результате «сотрудничества современников» (термин К. Маркса).

Итак, несмотря на значительное количество работ, в которых упоминается термин «эвристика», по мнению Г.С. Альтшуллера «. За семнадцать веков своего существования эвристика не создала эффективных методов решения изобретательских задач. В основном это связано с тем, что с самого начала эвристика поставила перед собой слишком общую цель: найти универсальные правила для решения любой творческой задачи в любой области человеческой деятельности. Древняя философия всегда стремилась найти несколько «первоэлементов», пригодных для объяснения самых разных явлений. Согласно Аристотелю, вещество состоит из пяти элементов: Огонь, Воздух, Вода, Земля и Эфир. Откровение «универсальных элементов» творения мыслилось таким же образом. Безусловно, все виды творчества имеют некоторые общие характеристики. Но трудно пойти дальше самых оригинальных идей, рассматривая только эти универсальные характеристики.»

Заключение

Очевидно, что эвристика и эвристические методы, несмотря на свою популярность и широкий спектр применения, имеют, помимо достоинств, ряд общих недостатков, которые в принципе непреодолимы. По мнению Г.С. Альтшуллера, это:
(a) отсутствие механизма формирования списка всех возможных вариантов (поэтому нет гарантии достижения наиболее выгодных, экономически эффективных решений),
(b) отсутствие объективных критериев для выбора наилучших вариантов: Предложения оцениваются специалистами, и они, естественно, выбирают то, что подсказывает им здравый смысл (т.е. психологическая инерция).
Причина неэффективности таких методов в том, что они не меняют сути старой технологии альтернативного поиска, этого самого поиска. Необходим принципиально новый инструмент для творчества, а не «косметический» ремонт старого .
Методы активации хороши для решения простых задач и неэффективны для сложных задач, а таких задач в современной изобретательской практике большинство. Именно решение сложных проблем задает темп прогресса.
С момента своего появления эти методы активации существенно не изменились, а значит, выбран неверный путь, который ведет в тупик. Для решения изобретательских задач необходима другая — более эффективная — технология .

Список литературы

Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука (теория решения изобретательских задач). — М.: Советское радио, 1979 г. — 179 с.
Джонс, Дж. К. Методы проектирования. — М.: Мир, 1986. — 326 с.
Лакатос И. Методология исследовательских программ: перевод с английского — М.: АСТ, 2003 г. — 380 с.
Поскряков А.А. «Инноватика: наука и педагогическая дисциплина.»/ Научная сессия МИФИ-98. Сборник научных трудов. Часть I. — МОСКВА: МЕФИ, 1998. С. 184-186.