Главная    Академия    Эвристические программы и эвристическая деятельность человека

Эвристические программы и эвристическая деятельность человека

Пушкин В. Н.

Институт психологии АПН СССР

Ряд представителей современного эвристического программирования рассматривает свои программы как теорию творческой интеллектуальной деятельности человека в "процессе решения сложной задачи" /Ньюэлл, Саймон, Шоу/. При этом делаются аналогии с формулами, описывающими те или иные материальные процессы. Реализация созданных этими авторами эвристических программ, однако, показала, что человеческая интеллектуальная деятельность не только существенно эффектнее в отношении решения некоторых задач, но и вообще протекает по иным закономерностям. Этот своеобразный кризис эвристических программ был осознан Ньюэллом уже через два года после создания первой программы. Выступая в 1959 на конференции по самоорганизующимся системам, Ньюэлл признал, что программа "Решатель Задач Общего Типа" /или Универсальный Решатель Проблем/ работает весьма неэффективно в отношении шахмат. Характерно, что именно в этой программе была сделана попытка реализовать те представления о решении задач, которые разделяются представителями эвристического программирования.

Создателями эврвстических программ реальный процесс решения задач человеком рассматривается как прохождение некоторого лабиринта. С этой точки зрения суть эвристик человека состоит в том, что они являются приемами, сокращающими число возможных выборов путей в лабиринте, число возможных вариантов решения. Данные экспериментальной психологии мышления показывают, однако, что решение задачи состоит отнюдь не только в выборе одного варианта из нескольких возможных. Более того - такая форма принятия решения не является типичной для человека. Данные работ Келера, Дункера, Ругера, Секея, С Л. Рубинштейна, А.Н.Леонтьева,Я.А. Пономарева, К.А.Славской, А.В.Брушлинского и др. свидетельствуют о существенно иной структуре решения задачи.

Решение творческой задачи по существу есть экстраполяция в неопределенную область поиска. Для этого интеллектуального процесса характерны периоды отсутствия какого бы то нибыло варианта решения. Как правило, в эксперименте субъект не старается уменьшить количество возможных вариантов - их у него нет. Наоборот, вся деятельность его направлена именно на увеличение числа таких вариантов. Следовательно, человек, решающий творческую задачу, нуждается не в тех эвристиках, которые сокращают число вариантов, а в тех, которые увеличивают это число. Поэтому основной проблемой эвристического программирования должно сделаться построение варианта решения. Для того, чтобы была разработана математическая теория эвристической деятельности, необходимо раскрыть закономерности тех процессов, которые лежат в основе формирования вариантов решения или стратегии человека. В настоящее время как психология мышления, так и кибернетика располагают понятиями и данными, позволяющими подойти к построению этой теории.

Так, за последнее время в кибернетике получило широкое распространение понятие внутренней или информационной модели предметов внешнего мира в голове человека /Штейнбух, А.А.Фельдбаум, Н.А.Бернштейн, М.В.Глушков, Е.Н.Соколов и др./. Данные экспериментальной психологии мышления позволяют рассматривать процесс решения задачи как построение информационной модели проблемной ситуации. Поскольку проблемная ситуация дана человеку как некоторая совокупность разрозненных условий, постольку построение ее модели связано с построением системы на дискретной совокупности элементов. Создание будущей теории мыслительной деятельности связано с раскрытием закономерностей и формализацией этого процесса построения систем.

Совершенно естественно, что разработка математического аппарата, описывающего построение системы, связана со значительными трудностями, Однако уже сейчас можно наметить путь формализации этого процесса в отношении задач, элементы которых были нами охарактеризованы как оперативная среда. К оперативной среде были отнесены такие объекты, понятийные характеристики которых определяются заданным способом перемещения в некоторой статической системе. Примером оперативной среды являются шахматы; статическая система - клетки шахматной доски, оперативные элементы - фигуры.

Оперативный элемент может быть охарактеризован множеством элементов статической системы, которые он способен занять при реализации его способа перемещения в статической системе. В этом случае, когде множества элементов статической системы, характеризующие два или несколько оперативных элементов, пересекаются, между этими элементами можно констатировать связь. Связанные между собой оперативные элементы и образуют систему. Построение системы оперативных элементов можно охарактеризовать и в терминах математической логики. Связь между двумя элементами данной дискретной совокупности можно рассматривать как предикат этих элементов. Тогда система может быть представлена как предикат предикатов. Построенная система является оперативно - информационной моделью дискретной совокупности в голове человека. Поскольку признаки элементов, составляющих систему,представляют собой перемещение этих элементов, постольку система оказывается основой стратегией человека"

Анализ деятельности шахматиста показывает,что одна и та же система элементов, являющаяся типом связи между ними, может описывать большое количество различных шахматных позиций. Примером такой системы является связка фигур. Фигуры, участвующие в этой связке, могут быть различными в разных позициях; различным может быть и их местоположение на доске, но тип связи между ними остается,и это обстоятельство существенно оптимизирует деятельность шахматиста. Вместо того,чтобы решать заново, он опознает данную совокупность фигур, как некоторую определенную систему.

Исследование решения сложных шахматных позиций с использованием кинорегистрации движения глаз подтвердило гипотезу о формировании систем из совокупности оперативных элементов. Эксперимент показал, что при попытке решить задачу шахматист осматривает лишь те фигуры, между которыми он обнаруживает связь, контрольные опыты позволили отдифференцировать познавательную деятельность,связанную с построением модели ситуации, от деятельности по восприятие фигур, В том случае, когда шахматисту давалась инструкция посмотреть на позицию и постараться ее запомнить, точки фиксации взора равномерно распределялись по всем элементам позиции.

Исследования процесса решения шахматных задач показали, что даже в том случае, когда задача объективно имеет лабиринтную структуру, содержание процесса ее решения не состоит в прохождении по лабиринту, в выборе одного из многочисленных возможных вариантов. Человек строит решение, основываясь на информационной модели проблемной ситуации. Каждая конкретная шахматная позиция отражается им не как нерасчлененная площадка лабиринта, не как точка на дереве игры, а как совокупность элементов, обладающих определенными свойствами и связывающихся между собой на основе этих свойств. Что же касается экстраполяционных задач с неопределенной областью поиска, то лабиринтная схема не только не может охарактеризовать процесс решения этих задач человеком, но и не дает возможности описания объективной структуры задачи. А именно такого рода задачи являются наиболее типичными для интеллектуального творчества человека.

В отношении собственно творческих задач лабиринт выступает как плоскостная модель, в то время как основная схема их решения может быть охарактеризована в виде перехода от одного пространства к другому. Все это делает современные эвристические программы неспособными к решению собственно творческих задач. С точки зрения данных психологии мышления, программы эти не могут рассматриваться как полноценная модель продуктивной деятельности, математическое описание которой является еще делом будущего.

Нет, однако, никаких оснований для утверждения, что в отношении неторых классов задач /например, для задач, связанных с оперативными элементами/ математическое описание творческой деятельности в принципе невозможно. Для разработки этой программы необходимо дальнейшее экспериментально-психологическое исследование решения задач человеком. Проведенные исследования показывают, что одной из первоочередных задач эвристического программирования является разработка математического аппарата, описывающего процесс построения систем /моделей/ элементов, составляющих проблемную ситуацию.


Главная    Академия    Эвристические программы и эвристическая деятельность человека