Кроме исходного положения, цели и соединяющих их путей имеются еще данные или информация и правила, которые накладывают ограничения на решение. Данные включают информацию, необходимую для достижения цели и для выбора наилучшего пути. Они могут быть представлены эксплицитно (в явной форме) или имплицитно (в неявной форме). В задаче, о которой мы говорили, было имплицитно представлено, что Кит поедет в аэропорт на машине и что он воспользуется либо скоростной магистралью, либо дорогой вдоль реки, либо объездом по городским улицам. Такой анализ или схематизация задачи полезны для понимания механизма ее решения. Мы все сталкиваемся с огромным количеством задач и сразу понимаем, что перед нами задача — такое понимание не вызывает сложностей И все же, как и большинство терминов, встречающихся в этой книге, слово «задача» остается одним из самых сложных для определения. Пионер в этой области — Полья (Polya, 1962) — предложил следующее определение: «Решение задачи означает поиск и нахождение пути выхода из затруднения, обхода препятствия и достижения цели — пути, который изначально не был виден отчетливо». Схема задачи «аэропорт» изображена на рис. 9.1. Мы вернемся к ней позже в этой же главе, когда будем рассматривать стратегии решения.
Рис. 9.1. Схема задачи «аэропорт»
Данные Кит поедет в аэропорт на машине Он выберет одну из этих дорог Он должен выбратьсамый быстрый путь.
Задачи отличаются друг от друга по многим показателям, в том числе по сложности и местоположению «промежутка» в пространстве задачи. В задаче «аэропорт» сложность заключается в выборе одного пути из трех, который приведет Кита к цели в кратчайший срок. В задаче «крепежные гайки» сложность заключалась в отыскании какого-либо приемлемого решения. Исходное положение выглядело в этом случае так: наличие запаски и отсутствие крепежных гаек; при этом цель заключалась в достаточно надежном креплении запасного колеса к автомобилю. Задачей стало отсутствие очевидного пути достижения цели.
Рассмотрим кубик Рубика как пример сложной задачи. Цель игры в кубик Рубика состоит в выстраивании маленьких цветных квадратиков таким образом, чтобы каждая из шести сторон кубика была одного цвета. Задача сложна для решения, поскольку существуют миллионы комбинаций возможных поворотов (путей продвижения к цели). «Фокус» состоит в том, чтобы определить нужную комбинацию поворотов, которая приведет к цели. В задачах такого рода сложность заключается в отбрасывании множества возможных вариантов и выборе единственно правильного. Ньюэл и Саймон (Newell & Simon, 1972) посчитали, что средняя партия в шахматы, состоящая из сорока ходов, содержит 10120 возможных вариантов развития. Это число гораздо больше суммы государственного долга! Возможно, поэтому мы смотрим на гроссмейстеров с таким благоговением. Они знают, как избежать тупиковых путей (неверных ходов), которые не приведут к цели (победе), и как выбрать наилучшую комбинацию ходов.
Несмотря на то что решение задач, принятие решений и творчество рассматриваются в разных главах книги, эти понятия в значительной степени пересекаются. В процессе решения задачи приходится принимать ряд промежуточных решений, а выработка удовлетворяющих условиям путей решения зачастую требует творческого подхода. Разделение этих тем было сделано для удобства представления материала. Содержание всех глав книги тесно переплетено и так или иначе описывает различные пути «разрезания пирога мышления». Информация, почерпнутая из других глав, может также оказаться полезной для лучшего понимания решения задач.
Цель эвристики — изучать методы и правила открытий и изобретений Эвристика может быть определена как «благоприятствующая открытию»
Полья (Polya, 1945, р. 112–113)
В 1926 г. Грэм Уоллес (Wallas, 1926) исследовал жизненные ситуации, с которыми сталкивались (и находили выход) талантливые ученые, и пришел к выводу, что процесс решения задачи включает в себя несколько стадий. Хотя между психологами не достигнуто согласия относительно того, на какие качественно отличающиеся стадии должен разбиваться процесс решения задачи, краткий обзор гипотетических стадий может оказаться полезным для человека, оказавшегося в затруднительном положении.
Первая — подготовительная стадия, или ознакомление. Продолжительность ее определяется временем, затрачиваемым на понимание сути задачи, желаемой цели и имеющихся сведений. Это важнейшая часть процесса решения, поскольку правильное решение не может быть найдено без адекватного понимания задачи. Вторая стадия — стадия разработки. На ней занятый решением задачи человек разрабатывает различные пути решения, очерчивая таким образом пространство задачи. Третья стадия — это оценка; здесь оцениваются пути решения задачи и выбираются лучшие из них. Четвертая стадия несколько необычна — она может быть в решении, а может и не быть, в зависимости от самой задачи. Иногда, если мы не можем отыскать путь решения задачи, мы перестаем над ней работать. Период, когда мы не занимаемся задачей активно, называется инкубационным периодом. Многие известные ученые утверждают, что решения приходили к ним именно в этот период — буквально «как гром с ясного неба». Поскольку многих людей волнует загадка инкубации, мы остановимся на ней подробнее.
Инкубация
Идея инкубационной фазы привлекательна для большинства людей. Она представляет из себя тот редкий случай, когда мы можем что-то получить, практически ничего не делая. Пример инкубации чаще всего приводят из работы известного французского математика Пуанкаре (Poincare, 1929):
Затем я сосредоточил свое внимание на изучении некоторых арифметических вопросов, но явно без особого успеха, так и не связав их с моими предыдущими исследованиями Почувствовав отвращение к своим неудачам, я отправился на несколько дней на побережье, чтобы хорошенько отвлечься от всего этого. Однажды утром, во время прогулки вдоль обрыва, меня посетила идея, в которой лаконично и четко устанавливалось, что арифметические трансформации неопределенных тернарных квадратичных форм идентичны трансформациям в неевклидовой геометрии (р. 388)
Случалось ли так, что вы часами безуспешно работали над задачей, а стоило на какое-то время отвлечься — и сразу же пришло решение? Если да, значит вы непосредственно испытали на себе эффект периода инкубации. Термин инкубация вызывает в сознании образ курицы-наседки, высиживающей великие идеи, которые готовы вот-вот вылупиться.
Инкубация — явление, весьма сложное для понимания. Если ваш начальник застанет вас сидящим на стуле с закинутыми на стол ногами и глядящим в окно, то, вероятно, его не удовлетворят ваши объяснения насчет инкубации в рабочее время. Известны случаи, когда правильный ответ приходил в голову сразу после сдачи экзамена или чтения доклада. Вероятнее всего, это тоже воздействие инкубации. Поэтому бывает очень полезно выполнять работу досрочно, чтобы иметь достаточное время для возможного проявления эффекта инкубации. То, каким образом люди вырабатывают решение в период «тайм-аута», когда занимаются совершенно другими делами, нам до сих пор не известно. Нет данных, свидетельствующих, что люди продолжают работать над задачей на подсознательном уровне, хотя некоторые ученые именно этим объясняют эффект инкубации. Более вероятным представляется объяснение, что перерыв в работе позволяет снять усталость, отвлечься от уже построенных рассуждений и посмотреть на задачу с другой точки зрения.
Лауреат Нобелевской премии в области психологии Герберт А. Саймон (Simon, 1977) предпринял попытку объяснить явление инкубации. Он разъяснил, что, работая над какой-либо задачей, мы полагаемся на относительно небольшое число концептов, хранящихся в ограниченной по своим возможностям кратковременной памяти. (См. главу 2, где эта тема рассмотрена более детально.) Когда мы перестаем работать над задачей, информация, хранящаяся в кратковременной или оперативной памяти быстро забывается. Если эта информация оказывается непродуктивной для нахождения нужного решения, тогда избавление от нее будет даже благоприятным фактором. Убедительным доказательством этого является хорошо знакомая многим ситуация, когда мы пытаемся вспомнить какое-то имя, которое буквально вертится у нас в голове, но нам никак его не ухватить, а когда мы прекращаем бесплодные попытки, оно само всплывает в нашей памяти (напр., Burke, MacKay, Worthley, Wade, 1991).
Вообще-то это очень хорошая идея: отложить в сторону задачу, решение которой вызывает трудности, и вернуться к ней через некоторое время (Smith S. М. & Blankenship, 1991). Особенно этот совет полезен во время экзамена. По крайней мере вы можете смело переключаться со сложных задач на более легкие — не забывая при этом, конечно, следить за временем, стараясь как можно больше задач решить в срок. (Но и идея сначала попытаться решить задачи, приносящие наибольшее количество баллов, тоже неплоха.)
