Parę słów o myśleniu
W wiedzy potocznej termin „myślę” jest tożsamy z terminem „jestem świadomy”. Pytając kogoś, o czym myśli, pytamy o to, co znajduje się w danym momencie w świadomości tej osoby. Intuicyjnie czujemy, że jest to jednak coś innego niż to, co dzieje się w naszym umyśle, kiedy próbujemy rozwiązać jakieś trudne zadanie. W tym drugim przypadku tez myślimy, ale nie musimy wiedzieć, jak myślimy - często zdarza się, że znajdujemy nagle rozwiązanie zadania, nie wiedząc, jak do tego doszło. Potoczna intuicja, że myśleć, to mieć coś w świadomości, nie musi być poprawna.
Z doświadczeniem potocznym wiąże się jeszcze jedna intuicja: że myślenie to proces znajdujący się pod kontrolą jednostki. Kiedy mówimy: „muszę o tym pomyśleć, aby stwierdzić, która droga postępowania jest lepsza”, sugerujemy takie właśnie rozumienie terminu >myślenie<. Myślenie jest tu świadomą refleksją. Ale z drugiej strony bardzo często powiadamy: „ta myśl nagle sama przyszła mi do głowy i nie mogę się teraz od niej uwolnić”. Tu myśli są poza nasza świadomą kontrolą: pewne myśli, np. dobre rozwiązania wcale nie chcą nam przyjść do głowy, inne - zwykle nieprzyjemne - dręczą nas i nie potrafimy się ich pozbyć.
Psychologowie analizują myślenie w sytuacjach problemowych, gdzie łatwiej je opisać niż zmierzyć, a wyniki takich badań sugerują, że proces myślowy jest bardziej racjonalny i uporządkowany niż w rzeczywistości. Niezbyt chętnie natomiast zajmują się procesami pojawiającymi się np. w trakcie marzeń o „niebieskich migdałach”, które określono mianem >wolnych skojarzeń< - choć wypełniają one znaczną część intelektualnego funkcjonowania człowieka.
Proces myślowy człowieka ma niejednorodny charakter. Obok procesów świadomych, tworzących główny nurt aktywności myślowej, występują liczne procesy nieświadome. Procesy świadome mają charakter logiczny, sekwencyjny i uporządkowany, natomiast procesy nieświadome są mniej uporządkowane, zawierają sporą dozę intuicji i wcale nie muszą być logiczne. To, co dzieje się poza świadomością, może nagle wdzierać się do niej, modyfikując znacznie jej treść czy też zmieniając szybkość dochodzenia do pewnych rozwiązań. Świadomość daje nam dostęp tylko do pewnej części procesów myślowych, którą mylnie uznajemy za pełną reprezentację myślenia.
Rola języka w myśleniu
Trzy rodzaje koncepcji wyjaśniają związki języka z myśleniem:
Pierwsza zakłada, że język jest warunkiem i podstawowym narzędziem myślenia. Zwolennicy tego stanowiska oferują prosty eksperyment, który możemy przeprowadzić na sobie. Spróbujmy podczas rozwiązywania jakiegoś zadania arytmetycznego recytować wiersz w pamięci. Napotkamy wówczas trudności z posługiwaniem się symbolami językowymi. Mowa wewnętrzna zaangażowana jest w recytację i nie sposób wykorzystać jej do rozwiązywania problemów. Skłoniło to niektórych psychologów do uznania mowy wewnętrznej za najważniejszy element myślenia.
Według drugiej koncepcji, najpierw kształtuje się myślenie, potem język: a więc myślenie może odbywać się bez udziału języka, np. myślenie obrazowe. Argumentem jest eksperyment, podczas którego podano człowiekowi (jednemu z eksperymentatorów) kurarę - środek znoszący napięcie wszystkich mięśni poprzecznie prążkowanych. Uniemożliwiło to posługiwanie się mową wewnętrzną, gdyż mowie tej towarzyszą ruchy mięśni artykulacyjnych. Ponieważ zniesione było również napięcie mięśni oddechowych, badany musiał korzystać z aparatury medycznej. Badany otrzymywał różne problemy do rozwiązania, z którymi radził sobie zupełnie dobrze. Wynikałoby stąd, że związki myślenia i języka (oraz mowy wewnętrznej) nie są tak jednoznaczne. Myślenie nie jest tożsame z posługiwaniem się mową wewnętrzną i może - w pewnych przypadkach - zachodzić bez jej udziału. Istnieją zatem procesy myślowe niezależne od języka. Dowodu istnienia takich procesów dostarczają zarówno badania nad dziećmi, jak i słynne eksperymenty Kohlera nad szympansami. W eksperymentach tych szympansy rozwiązywały złożone problemy sytuacyjne, np. za pomocą krótszego kija przyciągały dłuższy kij, którym następnie przyciągały do siebie owoc. Zachowanie zwierząt w tym eksperymencie było charakterystyczne. Nie dochodziły one do prawidłowego rozwiązania metodą prób i błędów, co jest typowe dla zwierząt niższych. Rozwiązanie pojawiało się nagle, po okresie bezczynności (zastanawiania się).
Zgodnie z trzecią koncepcją, myślenie i język początkowo rozwijają się niezależnie; dopiero później zaczynają nawzajem na siebie oddziaływać, wskutek czego język staje się narzędziem myślenia, a fakt użycia języka poprzedzany jest procesem myślowym. Samo myślenie również może wpływać na język. Między językiem a myśleniem tworzy się skomplikowana sieć wzajemnych zależności. Takie stanowisko pozwala zrozumieć wyniki wielu różnych badań. Stwierdzono np., że dzieci, które wychowywały się bez kontaktu z innymi ludźmi, zwane >wilczymi dziećmi<, przejawiały wyraźną dysharmonię w rozwoju języka i myślenia. Przykładem takiego dziecka była Genie, 13-letnia dziewczynka, która wyrosła w pełnej izolacji poznawczej i społecznej. Dziewczynka została poddana intensywnej rehabilitacji, lecz w pewnych była mało skuteczna. W zakresie zdolności do posługiwania się językiem osiągnięto poziom dziecka 3,5 letniego. Genie posługiwała się w swoich wypowiedziach stylem telegraficznym, reguły gramatyczne stosowała zmiennie, a niektórych nie opanowała w ogóle. Z kolei w innych zadaniach, np. wymagających orientacji przestrzennej, rozpoznawania twarzy, wyszukiwania braków na obrazkach, osiągała poziom charakterystyczny dla osób dorosłych. Rozwój poznawczy Genie cechowała więc znaczna nierównomierność. Pomimo słabego opanowania języka niektóre procesy myślowe osiągnęły u niej dość wysoki poziom. Duże trudności w uczeniu się języka wynikały z przekroczenia wieku gotowości. Dla większości funkcji psychicznych istnieje okres, w którym uczenie się danej funkcji zarówno zbyt wcześnie, jak i zbyt późno jest mało skuteczne. Dlatego też dzieci, które nie nauczyły się mówić do pewnego wieku (a do tego konieczna jest interakcja z dorosłym), będą napotykały bardzo poważne trudności w wieku późniejszym.
Nieco inny typ związków pomiędzy językiem a myśleniem ukazują eksperymenty nad uczeniem się języka przez szympansy. Ponieważ budowa aparatu artykulacyjnego uniemożliwia szympansom mówienie, obchodzono tę trudność ucząc je języka migowego lub też znaczenia ideogramów. W tym drugim przypadku zwierzęta uczyły się znaczeń płaskich klocków o różnych kształtach i barwach. Zarówno klocki, jak i gesty oznaczały nazwy rozmaitych przedmiotów i czynności, cechy przedmiotów, a także relacje między przedmiotami. Badania wykazały, że szympansy potrafią budować zdania. Oto przykład takiego zdania, ułożonego przez szympansicę Sarę:
M Mary
Δ Give
♦ Apple
Ω Sarah
Jest sprawą dyskusyjną, czy szympansy opanowują język. Warto jednak zwrócić uwagę na niektóre właściwości ich „wypowiedzi”. Potrafią one budować pytania zaczynające się od zaimków „kto?, „co?”, „gdzie?”, natomiast nie potrafią zadawać pytań „jak?”, „dlaczego?”, „kiedy?”. Najprawdopodobniej nie tworzą pojęć związanych z czasem, co z kolei niezbędne jest do zrozumienia przyczynowości. Mają tendencję do nadmiernego uogólniania (generalizacji), typowego dla małych dzieci. Na przykład jedno z badanych zwierząt pojęcie >rana< stosowało do zadrapania, ale potem również do tatuażu i pępka. W „wypowiedziach” pojawiało się przemieszczenie, tj. dotyczyły one spraw odległych od siebie w czasie i przestrzeni. Wreszcie najbardziej interesującym wynikiem było to, że niektóre szympansy zaczęły - na podstawie treningu z konkretnymi rodzajami pokarmu czy konkretnymi narzędziami - tworzyć pojęcia ogólne („pokarm”, „narzędzia”). Pojęcia te potrafiły następnie zastosować wobec całkowicie nowych przedmiotów, z którymi nigdy wcześniej się nie zetknęły. Jednakże zjawisko takie wystąpiło tylko u dwóch spośród trzech badanych szympansów, co wskazuje, że jest to dla nich zadanie dość trudne.
Badania nad szympansami dowodzą, że opanowanie pewnej formy języka polepsza ich funkcjonowanie poznawcze, jednak wzrost tej sprawności nie jest zbyt duży. Wynika to prawdopodobnie stąd, że język dla badanych zwierząt pełnił głównie funkcję komunikacyjną. Potrafiły one za jego pomocą informować opiekunów o swoich potrzebach, preferencjach czy nawet postawach (jedno ze zwierząt okłamywało nie lubianego trenera, natomiast trenerowi lubianemu udzielało prawdziwych informacji). Natomiast w mniejszym stopniu język pełnił funkcję reprezentacyjną, tj. stawał się narzędziem myślenia. Wynikało to stąd, że ani język, ani myślenie szympansów nie osiągnęły takiego poziomu rozwoju, aby nawzajem siebie warunkować.
Natomiast wysoki poziom integracji języka i myślenia u ludzi sprawia, że człowiek potrafi radykalnie zmienić warunki swojego życia. Jednak nie jest koniecznym elementem myślenia (choć istotnym). Jak dowcipnie zauważył pewien naukowiec „myślenie i język dają się u człowieka dorosłego oddzielić, ponieważ myśl może mieć charakter niejęzykowy, a język bezmyślny”.
Myślenie a rozwiązywanie problemów
Sytuacje, w których występuje myślenie, to tzw. sytuacje problemowe, czyli takie, które mają jakiś cel. Poniżej przedstawiony jest schemat podziału sytuacji na sytuacje problemowe z jasnym celem, sytuacje problemowe ze słabo określonym celem oraz sytuacje, w których cel nie jest realny lub w ogóle nie istnieje. Podział ten ma nie tylko charakter teoretyczny. Wskazuje on bowiem różnice w sposobie myślenia podczas przeżywania różnych sytuacji.
Czy istnieje realny cel?
tak nie
| |
czy cel jest jasny? sytuacje otwarte
tak nie
| |
sytuacje problemowe sytuacje problemowe
dobrze określone słabo określone
Sytuacje otwarte - na pozór nie wywołują aktywności intelektualnej. Przekładem takiej sytuacji może być fantazjowanie czy myślenie o „niebieskich migdałach”. W takich sytuacjach człowiek może sobie ustalać jakiś cel (np. „co bym zrobił, gdybym był sławny” czy „co by było, gdybym wygrał w totka”), ale celu tego nie traktuje jako możliwego do osiągnięcia. Nie traktuje też poważnie rozmaitych przeszkód i ograniczeń, np. nie bierze pod uwagę tego, że nie uprawia działalności publicznej, która mogłaby mu przynieść sławę czy też nie przejmuje się prawdopodobieństwem wygrania fortuny w totka. Aktywność myślowa w takich sytuacjach nie jest jednak tylko i wyłącznie sztuką dla sztuki. Pełni ona trzy zasadnicze funkcje:
funkcja motywacyjna - oderwanie się od doskwierającej rzeczywistości;
funkcja „treningowa” - ćwiczenie własnych procesów poznawczych. Ćwiczyć można zarówno wytwarzanie nowych idei, nowych modeli rzeczywistości, jak też operację abstrahowania. Dzięki temu człowiek zyskuje dostęp do alternatywnych reprezentacji świata. Może on potem sprawdzać, jakie będą konsekwencje usuwania różnych ograniczeń i w przypadku usuwania jakich ograniczeń te konsekwencje będą najpoważniejsze. Ta funkcja wykorzystywana jest w treningu twórczości.
Uzyskiwanie samowiedzy. Poprzez analizę własnych marzeń człowiek może dowiedzieć się, jakie rzeczy są dla nie go najważniejsze i co stanowi największą przeszkodę w realizacji jego pragnień. Ten element został wykorzystany w jednej z technik terapeutycznych, zwanej „terapią ustalonych ról”. Terapeuta proponuje pacjentowi - po wstępnym zdiagnozowaniu jego problemów - by zaczął zachowywać się tak, jak gdyby miał pewną cechę. Dobór tej cechy uwarunkowany jest stanem pacjenta, np. pacjentowi, którego głównym problemem jest nieśmiałość, mówi się, by zachowywał się, jak osoba odważna. Pozwala mu to wypróbować nowe zachowania, a jednocześnie przekonać się, jak na takie zachowania reagują inni.
Opisane rodzaje aktywności myślowej odgrywają ważną rolę w procesie twórczym. Naukowcy przedstawiają dane świadczące o tym, że spontaniczna aktywność wyobrażeniowa ułatwia i poprzedza pojawienie się nowych idei, choć często wyobrażenia te nie mają treściowego związku z tymi ideami, a raczej stanowią pole, na którym mogą pojawić się nowe rozwiązania.
Jeśli chodzi o sytuacje problemowe z mniej lub bardziej precyzyjnie określonym celem, to można wyróżnić 4 podstawowe elementy charakteryzujące proces rozwiązywania problemów:
Stan początkowy. Jest to punkt, w którym znajduje się jednostka przed przystąpieniem do pracy nad problemem. Ten stan początkowy uwarunkowany jest nie tylko ilością i rodzajem informacji docierających do człowieka z zewnątrz. Informacje te są bowiem konfrontowane z systemem wiedzy, jakim dysponuje osoba. Ten sam zbiór danych „zewnętrznych” dostarcza różnej liczby informacji w zależności od tego, z jak bogatym systemem wiedzy zostanie on skonfrontowany. Szachiści na przykład zapamiętają rozkład figur na szachownicy lepiej niż osoby, które nie grają w szachy. Jednakże dzieje się tak tylko wówczas, gdy rozkład figur jest sensowny. Gdy natomiast figury są ustawione losowo, zarówno szachiści, jak i „nieszachiści” zapamiętują średnio tyle samo informacji. W pierwszej sytuacji szachiści zapamiętują nie położenie każdej figury z osobna lecz położenie danej figury względem innych figur. Inaczej mówiąc, zapamiętywali informację za pomocą bardziej pojemnych struktur poznawczych. Natomiast osoby nie grające w szachy nie dysponują wiedzą na temat specyficznych układów figur i muszą je zapamiętywać w postaci „atomistycznej” (tj. położenie każdej figury z osobna). Jednym zdaniem: ten sam zbiór danych może doprowadzić do ukształtowania się różnych stanów początkowych, ponieważ dane te interpretowane są za pomocą posiadanych przez jednostkę indywidualnych struktur wiedzy.
Cel. To wynik, który należy osiągnąć przy rozwiązywaniu problemów. Szachista, widząc pewien układ figur ustala, że celem może być na przykład uzyskanie mata w trzech posunięciach - to konkretny, jasny cel. Są też sytuacje, w których cel bywa słabo określony: np. wychowanie dziecka. W przypadku celów dobrze określonych, możemy zajrzeć do podręcznika lub w innych źródłach szukać konkretnych wskazówek naprowadzających na cel (jak to jest możliwe w problemie szachowym). W przypadku celów słabo określonych zdani jesteśmy głównie na własne siły. Gotowe recepty mogą okazać się całkiem nieprzydatne, ponieważ nie uwzględniają ważnych elementów aktualnej sytuacji, np. właściwości dziecka czy też cech otaczającego je środowiska.
Operatory. Są to kroki, które należy zrobić, aby przekształcić stan początkowy w stan końcowy czyli cel. W zależności od rodzaju problemu może być konieczne zastosowanie jednego lub wielu operatorów. Przy zastosowaniu wielu operatorów, stan początkowy ulega stopniowym przekształceniom. Ponadto stosujący je człowiek powinien pamiętać stan punkt wyjścia i zastosowane przekształcenia, aby w razie błędnego kroku czy kroków móc wrócić do wcześniejszego etapu. Badania wykazały, że ludzie lepiej uświadamiają sobie własne procesy umysłowe w przypadku problemów wymagających wielu operatorów. Klasyczny eksperyment ze sznurkami jest przykładem na nie uświadamiane procesy umysłowe przy stosowaniu jednego operatora. W eksperymencie tym poproszono badanych, aby związali ze sobą dwa sznurki zwisające z sufitu. Sznurki wisiały w takiej odległości od siebie, że nie można było złapać obu naraz. W pokoju poza zawisającymi z sufitu sznurkami znajdowało się jeszcze kilka przedmiotów: książki, obcęgi leżące na podłodze oraz krzesło. Zdanie okazało się bardzo trudne. W ciągu 10 minut rozwiązanie znalazło zaledwie 39% badanych. Po znalezieniu rozwiązania, badani nie potrafili podać, w jaki sposób je znaleźli - pojawiło się ono w ich świadomości nagle. Badani również nie zdawali sobie sprawy z tego, że po wielu nieskutecznych próbach, skorzystali z niewerbalnej podpowiedzi eksperymentatora, który niby przypadkiem wykonał czynność sugerującą rozwiązanie.
Ograniczenia nakładane na operatory. Są to ograniczenia bądź zawarte w strukturze problemu, bądź też formułowane w sposób jawny. W przypadku szachów - są to reguły poruszania się poszczególnych figur. W sytuacji ze sznurkami - jest to jakaś ukryta pojedyncza zasada, zatem ograniczenia są znaczne. Istnieją sytuacje, w których ograniczenia są niewielkie: np. tworzenie sztuki - środki wyrazu są ograniczane jedynie ogólnymi regułami estetycznymi, czasem kanonami stylu, jakim posługuje się artysta. Twórcy preferują problemy, które wiążą się z niewielkimi ograniczeniami.
Ograniczeniami nakładanymi na operatory mogą być np. reguły logiczne, reguły językowe, normy społeczne i obyczajowe, normy estetyczne, normy etyczne, zasady gry, wymogi formalne itd. Nie należy przy tym zapominać, że niektóre problemy, aby je rozwiązać wymagają złamania tych ograniczeń.
Rozwiązywanie problemów słabo określonych. Problemy słabo określone wypełniają znaczną część naszego życia. Znany jest tylko stan początkowy, natomiast operatory i ich ograniczenia są całkowicie niejasne. Czasem ludzie rozwiązują takie problemy w sposób niesamodzielny: odwołują się do cudzych doświadczeń, do znanych precedensów lub też jawnie szukają pomocy i rady u innych. Na przykład pytania kierowane do działów porad w czasopismach - najczęściej dotyczą szeroko pojętych stosunków międzyludzkich lub problemów wychowawczych. Oto typowe przykłady takich słabo określonych problemów: „co zrobić abym była lubiana w klasie?”, „jak uchronić 15 letnią córkę od problemów?”, „jak skłonić męża, by był czulszy w codziennym życiu?” itd., itd. Skuteczność recept oferowanych przez rubrykowych doradców jest bardzo niska, bo też porady są bardzo ogólnikowe. Ta ogólnikowość bierze się stąd, że osoba udzielająca porad nie zna szczegółów sytuacji i ogranicza się do podania zaleceń, które mogą być wprowadzane w życie w bardzo różny sposób. Co więcej taka osoba nigdy nie może być pewna, czy postawione jej pytanie jest adekwatną reprezentacją problemu. Przecież problem „co zrobić abym była lubiana w klasie” może być zupełnie innym problemem niż sugeruje pytanie i wymagającym zupełnie innych rozwiązań niż to pytanie nasuwa.
Problemami słabo określonymi mogą być również problemy pozaosobiste, np. problem organizacji komunikacji w mieście, czy problem napisania dobrego artykułu. Nie wiadomo, jakie są dokładne cele, jakie ruchy należy wykonać itd. Nie istnieje też żaden obiektywny wskaźnik sukcesu w rozwiązywaniu problemu.
Podstawowym sposobem rozwiązywania problemów słabo określonych jest stopniowe redukowanie ich otwartości. Problem organizacji komunikacji można dookreślić, stwierdzając, że chodzi o ułatwienie dotarcia do pracy. Można też ten problem domknąć inaczej, stwierdzając, ze chodzi o zmniejszenie tłoku w centrum. Lista możliwych domknięć jest znacznie dłuższa. Co decyduje o tym, jaki sposób dookreślania problemu otwartego zostanie wykorzystany? Powinno się ustalić kryteria oceny poprawności rozwiązań czy też inaczej - ustalić, na osiągnięciu czego nam zależy. Dysponując już takimi kryteriami możemy wybrać konkretny kierunek poszukiwania rozwiązań. Wybór kierunku zależy od ustalenia, które wartości są dla nas najważniejsze. Chodzi o określenie potrzeb, jakie ma zaspokajać dane rozwiązanie. W przykładzie z komunikacją można uznać, że podstawową wartością jest czas - wówczas preferowane będą rozwiązania pozwalające zwiększyć szybkość dojazdu. Inny kierunek poszukiwania rozwiązań nastąpi, kiedy podstawową wartością będzie czystość środowiska. Rozwiązywanie problemów słabo określonych nie jest zatem czynnością czysto intelektualną, lecz zawiera także element motywacyjny.
Rozwiązywanie problemów dobrze określonych. W sytuacjach tego typu cel jest dobrze określony. Jednostka z reguły wie, ile jest rozwiązań poprawnych - jedno czy kilka. Ograniczenia nakładane na operatory są dobrze określone. Albo wynikają bezpośrednio ze struktury zadania, albo są związane z ukrytymi wymaganiami sytuacji społecznej. Treść zadania może dokładnie określić operatory. Gdy zadanie zawiera wartości liczbowe i pytanie dotyczy wartości liczbowej, wówczas człowiek domyśla się, że jest to zadanie matematyczne i że przy jego rozwiązaniu można stosować reguły ustalane przez matematykę. Natomiast ograniczenia związane z ukrytymi wymaganiami sytuacji człowiek odbiera w sposób pośredni. Musi wtedy - na podstawie analizy sytuacji - zorientować się, jaki typ rozwiązań i jakie procedury intelektualne mogą zostać zaakceptowane.
Proces rozwiązywania problemów dobrze określonych to proces przeszukiwania tzw. przestrzeni problemu, czyli ścieżek rozwiązań wiodących do celu. Znacznie trudniej znaleźć rozwiązanie problemu, którego przestrzeń zawiera bardzo wiele ścieżek (obok poprawnych znajdują się w niej również ścieżki błędne), niż problemu, gdzie tych ścieżek jest niewiele. Oto niektóre sposoby przeszukiwania przestrzeni problemu:
Przeszukiwanie losowe. Polega ono na tworzeniu przypadkowych zestawów kroków, które łącznie mogłyby przynieść rozwiązanie. Wykonując odpowiednią liczbę prób zawsze trafimy na prawidłowe rozwiązanie, tyle tylko, że może to zabrać bardzo dużo czasu. Na przykład mechanik samochodowy może kolejno sprawdzać wszystkie podzespoły, aby wykryć, który z nich jest uszkodzony. Postępowanie, które zawsze gwarantuje uzyskanie prawidłowego rozwiązania nosi nazwę algorytmu. Zaletą algorytmu jest jego skuteczność, natomiast wadą może być czasochłonność. Dlatego algorytmy można stosować tam, gdzie konieczne jest znalezienie rozwiązania, a czas przeszukiwania jest mniej istotny. Na podstawie algorytmów pracują komputery, których szybkość działania rekompensuje czasochłonność procedury.
Przeszukiwanie heurystyczne. Polega ono na wykorzystywaniu informacji zawartych w problemie i na tworzeniu - w trakcie jego rozwiązywania - własnych reguł analizy danych. Mechanik samochodowy zanim przystąpi do szukania usterki zada klientowi kilka pytań: skąd dochodzą stuki, na które skarży się klient, z przodu czy z tyłu, czy podczas jazdy czy w czasie postoju, czy na wciśniętym sprzęgle, czy gdy jest zwolnione itd., itd. Dzięki uzyskanym informacjom mechanik może wykluczyć pewne uszkodzenia, jeśli zna dobrze dany typ samochodu, wie, jaki podzespół najczęściej ulega uszkodzeniu. To wszystko pozwala mu wysunąć hipotezę na temat rodzaju uszkodzenia, czasu naprawy oraz jej kosztu.
Przeszukiwanie heurystyczne nie daje 100% pewności znalezienia rozwiązania. Jednak dużą zaletę metod heurystycznych jest to, że pozwalają postępować w sposób ekonomiczny. Pozwalają też - w pewnych warunkach - wykrywać nowe algorytmy. Świetnym przykładem wykrycia algorytmu metodą heurystyczną jest anegdota o matematyku Gaussie. Nauczyciel Gaussa w szkole kazał uczniom obliczyć sumę wszystkich kolejnych liczb od 1 do 100. Zadanie to jest bardzo żmudne i łatwo popełnić w nim błąd. Wszyscy uczniowie pracowicie dodawali 1+2+3+4+...+99+100. Jeden tylko Gauss, ku niezadowoleniu nauczyciela, który chciał sobie odzipnąć w czasie lekcji, szybko podał prawidłowy wynik - 5050. Zauważył on, że jeśli weźmie szereg od 1 do 100, to suma skrajnych elementów zawsze wynosi 101 (1+100, 2+99, 3+98, ... itd.). Ponieważ jest 50 takich par, można więc łatwo obliczyć sumę mnożąc 101 przez 50. Młody Gauss wykrył ten nowy algorytm dzięki zastosowaniu metod heurystycznych. Badania eksperymentalne wykazały, że zdolność do tworzenia nowych heurystyk związana jest z indywidualnymi właściwościami jednostki. Stwierdzono, że łatwiej tworzą je ludzie cechujący się szybkim przebiegiem procesów poznawczych. Dzieje się tak dlatego, że ich umysł w trakcie pracy na jakimś problemem ma „wolne moce przerobowe”, które może poświęcić na wymyślanie nowych, bardziej ekonomicznych algorytmów.
Przeszukiwanie oparte na zasadzie bliskości. Tą nazwą opatruje się grupę technik, w których poszukuje się odpowiedniej ścieżki rozwiązania przez wprowadzanie modyfikacji ścieżki poprzedniej. Przeszukiwanie takie występuje w kilku odmianach:
metoda „ciepło - zimno” - mechanik samochodowy może przyłożyć ucho do karoserii i w ten sposób wykryć źródło stuków.
Metoda „wspinaczki” - złóżmy, że niewidomy człowiek chce wejść na górę. Stawiając każdy krok czuje czy podąża w górę czy w dół. Gdy idzie w dół, zmienia kierunek tak, by iść w górę. W końcu osiągnie taki punkt, z którego wszystkie drogi zbiegają w dół. Oznacza to, że znalazł się na szczycie.
Metoda analizy w kategoriach środków i celów. Po ustaleniu celu staramy się określić, jakimi środkami należy go osiągnąć. Następnie ustalamy podcele, czyli cele cząstkowe, które osiągnie się po zastosowaniu kolejnych środków. Po osiągnięciu jednego podcelu sprawdzamy, czy zbliżyliśmy się do celu końcowego i dobieramy odpowiedni środek, aby osiągnąć następny podcel.
Nie zawsze jest tak, że osiągnięcie kolejnego podcelu przybliża nas do celu końcowego. Osiągając niektóre podcele pozornie się od celu końcowego oddalamy, ale tylko po to, by się w następnym ruchu do niego zbliżyć. Przykładem może być tzw. problem wieży z Hanoi:
A B C
1
2
3
To jest stan początkowy. Zadanie polega na tym, by krążki 1, 2, 3, znajdujące się na pręcie A, przenieść na pręt C. Dopuszczalne jest przenoszenie tylko jednego krążka na inny pręt. Nie wolno doprowadzić do tego, by na którymkolwiek pręcie większy krążek znajdował się nad mniejszym. Podczas rozwiązywania tego zadania nastąpią tez takie kroki, które pozornie oddalą nas od celu. Będą one wynikać ze struktury zadania, w którym występuje hierarchia podcelów. Cel końcowy - przenieść krążki 1, 2, 3 z pręta A na pręt C - rozłożony jest na kolejne podcele: przenieść krążek 3 na pręt C; przenieść krążek 2 na pręt C i przenieść krążek 1 na pręt C. Tym podcelom podporządkowane są następne podcele, np. uwolnić krążek 3 spod krążków, które go zakrywają. Ten podcel generuje już kolejne ruchy. Ruchy te pozwalają realizować strategiczne podcele, ale jednocześnie mogą wyglądać paradoksalnie dla osoby, która nie zna struktury zadania.
W przypadku złożonych problemów, zawierających wielopoziomową hierarchię celów i podcelów, ważną rolę odgrywa planowanie własnego postępowania. Planowanie pozwala badać przestrzeń problemu w sposób systematyczny i określać te kierunki poszukiwań, którym jednostka będzie poświęcała więcej uwagi. Na zakończenie należy wspomnieć, że istnieją dwie podstawowe metody planowania - planowanie za pomocą modelowania (np. makieta miasta zaprojektowana przez urbanistę) oraz planowanie za pomocą analogii (wykorzystywanie zależności występujące w jednej dziedzinie do rozwiązywania problemów w innej dziedzinie). Zagadnienie planowania warte jest poświęcenia jeszcze paru stron tekstu, ale w tym opracowaniu nie ma już na to miejsca, bowiem ma on na celu jedynie uświadomienie mechanizmów, jakimi posługuje się człowiek w procesie myślenia i rozwiązywania problemów.
Symbole językowe to reprezentacje myślowe rzeczywistych zjawisk, wykształcone w procesie rozwoju. W początkowych fazach rozwoju myślenie polega na manipulowaniu rzeczywistymi przedmiotami. Z czasem manipulacje te ulegają uwewnętrznieniu (interioryzacji) i tak przeobrażone stanowią procesy myślowe człowieka dorosłego. Małe dziecko, aby dowiedzieć się, co zrobi atrament po przewróceniu butelki do góry dnem po prostu wykonuje tę czynność. Człowiek dorosły, którego operacje umysłowe uległy interioryzacji, wykona ten eksperyment w wyobraźni.
1