Pokus omyl - Trial and error

Pro jiná použití, viz Trial and error (disambiguation) .

Pokus a omyl je základní metodou řešení problémů . Je charakterizována opakovanými, rozmanitými pokusy, které pokračují až do úspěchu, nebo dokud cvičící nepřestane zkoušet.

Podle WH Thorpe , termín byl navržen podle C. Lloyd Morgan (1852-1936), po vyzkoušení podobné fráze „trial a selhání“ a „trial a praxe“. Pod Morganova Canon , chování zvířat by měla být vysvětlena v nejjednodušším možným způsobem. Tam, kde se zdá, že chování naznačuje vyšší mentální procesy, to lze vysvětlit učením pokus-omyl. Příkladem je šikovný způsob, jakým jeho teriér Tony otevřel zahradní bránu, snadno nepochopitelný jako bystrý čin, když někdo vidí konečné chování. Lloyd Morgan však sledoval a zaznamenával sérii aproximací, díky nimž se pes postupně naučil reagovat, a mohl prokázat, že k vysvětlení není potřeba žádný vhled.

Edward Lee Thorndike byl iniciátorem teorie pokusu a omylu na základě zjištění, která ukázal, jak zvládat experiment pokus-omyl v laboratoři. Ve svém slavném experimentu byla kočka umístěna do série krabiček s logy, aby studovala zákon účinku při učení. Spikl se, aby se naučil křivky, které zaznamenávaly načasování každé zkoušky. Klíčovým pozorování Thorndike bylo, že učení byl podporován pozitivními výsledky, který byl později očištěný a prodloužený od BF Skinner je operantního klimatizace .

Zkouška a omyl je také metoda řešení problémů, oprav , ladění nebo získávání znalostí . V oblasti informatiky se tato metoda nazývá generovat a testovat ( hrubou silou ) . V elementární algebře je při řešení rovnic hádání a kontrola .

Tento přístup lze považovat za jeden ze dvou základních přístupů k řešení problémů, který je v kontrastu s přístupem využívajícím vhled a teorii . Existují však přechodné metody, které například používají k vedení metody teorii, přístup známý jako řízený empirismus .

Tento způsob myšlení se stala oporou Karla Poppera je falsificationist metodiky filozofie vědy .

Metodologie

Metoda pokusu a omylu se nejúspěšněji používá s jednoduchými problémy a ve hrách a často je to poslední možnost, kdy neplatí žádné zjevné pravidlo. To neznamená, že přístup je ze své podstaty neopatrný, protože jednotlivec může být metodický při manipulaci s proměnnými ve snaze třídit možnosti, které by mohly vést k úspěchu. Přesto tuto metodu často používají lidé, kteří mají málo znalostí v problémové oblasti. Přístup pokus-omyl byl studován z jeho přirozeného výpočetního hlediska

Nejjednodušší aplikace

Ashby (1960, oddíl 11/5) nabízí tři jednoduché strategie pro řešení stejného základního cvičebního problému, které mají velmi rozdílnou účinnost. Předpokládejme, že kolekce 1000 přepínačů zapnutí/vypnutí musí být nastavena na konkrétní kombinaci pomocí náhodného testování, kde se očekává, že každý test bude trvat jednu sekundu. [Toto je také diskutováno v Traill (1978/2006, oddíl C1.2]. Strategie jsou:

  • perfekcionistická metoda všechno nebo nic, bez pokusu o částečné úspěchy. Očekává se, že to bude trvat déle než 10^301 sekund, [tj. 2^1000 sekund nebo 3,5 × (10^291) století]
  • sériový test přepínačů, který se drží dílčích úspěchů (za předpokladu, že jsou zjevné), což by v průměru trvalo 500 sekund
  • paralelní, ale individuální testování všech přepínačů současně, což by trvalo jen jednu sekundu

Všimněte si zde tichého předpokladu, že na tento problém nemá vliv žádná inteligence ani vhled. Existence různých dostupných strategií nám však umožňuje uvažovat o samostatné („nadřazené“) doméně zpracování- „metaúrovni“ nad mechanikou manipulace s přepínači-kde lze různé dostupné strategie vybrat náhodně. Opět se jedná o „pokus a omyl“, ale jiného typu.

Hierarchie

Ashbyho kniha rozvíjí tuto myšlenku „metaúrovně“ a rozšiřuje ji do celé rekurzivní sekvence úrovní, postupně nad sebou v systematické hierarchii. Na tomto základě tvrdí, že z takové organizace vychází lidská inteligence: silně se spoléhá na pokus-omyl (alespoň zpočátku v každé nové fázi), ale objevuje se s tím, co bychom nazvali „inteligencí“ na konci toho všeho. Pravděpodobně tedy nejvyšší úroveň hierarchie (v jakékoli fázi) bude stále záviset na jednoduchém pokusu a omylu.

Traill (1978/2006) naznačuje, že tato Ashbyova hierarchie se pravděpodobně shoduje se známou Piagetovou teorií vývojových fází. [Tato práce se také zabývá příkladem Ashbyho 1000 přepínačů; viz §C1.2]. Koneckonců je součástí piagetovské doktríny, kterou se děti učí nejprve aktivním prováděním víceméně náhodným způsobem a pak se snad poučí z důsledků-což vše má určitou podobnost s Ashbyho náhodným „pokusem a omylem“ .

aplikace

Traill (2008, zejména tabulka „S“ na str. 31 ) sleduje Jerne a Poppera, že tuto strategii považují za pravděpodobně základ všech systémů pro shromažďování znalostí- alespoň v jejich počáteční fázi .

Jsou identifikovány čtyři takové systémy:

Funkce

Zkouška a omyl má řadu funkcí:

  • orientovaný na řešení: pokus a omyl se nepokouší zjistit, proč řešení funguje, pouze že je řešením.
  • specifické pro problém: pokus a omyl se nepokouší zobecnit řešení jiných problémů.
  • neoptimální: pokus a omyl je obecně snaha najít na řešení, ne všechna řešení, a není nejlepší řešení.
  • potřebuje málo znalostí: pokusy a omyly mohou pokračovat tam, kde je o předmětu malá nebo žádná znalost.

Pokud existuje testovatelně konečný počet možných řešení, je možné použít pokus a omyl k nalezení všech řešení. Chcete -li najít všechna řešení, jednoduše si poznamenejte a pokračujte, než proces ukončíte, když najdete řešení, dokud nebudou všechna řešení vyzkoušena. Abychom našli nejlepší řešení, najdeme všechna řešení právě popsanou metodou a poté je porovnáme na základě nějakého předdefinovaného souboru kritérií, jejichž existence je podmínkou možnosti nalezení nejlepšího řešení. (Také, když může existovat pouze jedno řešení, jako při skládání skládačky, pak jakékoli nalezené řešení je jediným řešením, a tak je nutně nejlepší.)

Příklady

Hlavním způsobem hledání nových léků, například antibiotik, je tradičně pokus a omyl . Chemici jednoduše zkouší chemikálie náhodně, dokud nenajdou látku s požadovaným účinkem. V sofistikovanější verzi chemici vybírají úzký rozsah chemikálií, o kterých se předpokládá, že mohou mít určitý účinek pomocí techniky zvané vztah struktura -aktivita . (Druhý případ lze alternativně považovat spíše za změnu problému než za strategii řešení: místo „Jaká chemikálie bude dobře fungovat jako antibiotikum?“ Je problém v sofistikovaném přístupu „Který, pokud vůbec, z chemikálií v tomto úzkém rozsahu bude dobře fungovat jako antibiotikum? “) Metoda je široce používána v mnoha oborech, jako je polymerová technologie k hledání nových typů polymerů nebo rodin.

Pokusy a omyly se také běžně objevují v reakcích hráčů na videohry - když se potýkají s překážkou nebo šéfem , hráči často vytvářejí řadu strategií, jak překážku překonat nebo porazit šéfa, přičemž každá strategie se provádí dříve, než hráč uspěje nebo ukončí hru.

Sportovní týmy také využívají pokusů a omylů, aby se kvalifikovaly a/nebo postoupily do play -off a vyhrály mistrovství , pokoušely se o různé strategie, hry, sestavy a formace v naději, že porazí každého a každého soupeře na cestě k vítězství. To je zvláště důležité v sériích play -off, ve kterých je k postupu zapotřebí více výher , kde tým, který prohraje zápas, bude mít příležitost vyzkoušet si novou taktiku a najít způsob, jak vyhrát, pokud ještě nejsou vyřazeni.

Vědecká metoda může být považován za obsahující prvek pokusů a omylů na typu přípravku a testování hypotéz. Porovnejte také genetické algoritmy , simulované žíhání a posilování - všechny varianty pro vyhledávání, které uplatňují základní myšlenku pokusu a omylu.

Biologickou evoluci lze považovat za formu pokusu a omylu. Náhodné mutace a sexuální genetické variace mohou být vnímány jako pokusy a špatná reprodukční způsobilost nebo nedostatek zlepšené kondice jako chyba. Po dlouhé době se tedy „znalosti“ dobře přizpůsobených genomů hromadí jednoduše díky jejich schopnosti reprodukovat.

Bogosort , koncepční třídící algoritmus (který je extrémně neefektivní a nepraktický), lze považovat za pokus a omyl při třídění seznamu. Typické jednoduché příklady bogosortu však nesledují, které objednávky ze seznamu byly vyzkoušeny, a mohou stejné pořadí zkoušet několikrát, což porušuje jeden ze základních principů pokusu a omylu. Zkoušky a omyly jsou ve skutečnosti efektivnější a praktičtější než bogosort; na rozdíl od bogosortu se zaručeně zastaví v konečném čase na konečném seznamu a za určitých podmínek to může být dokonce rozumný způsob, jak třídit extrémně krátké seznamy.

Skákavkovití z rodu Portia použití pokusů a omylů najít nové taktiky proti neznámé kořisti nebo v neobvyklých situacích, a vzpomenout na novou taktiku. Testy ukazují, že Portia fimbriata a Portia labiata mohou využívat pokusů a omylů v umělém prostředí, kde cílem pavouka je přejít miniaturní lagunu, která je příliš široká na jednoduchý skok, a musí buď skočit, pak plavat, nebo jen plavat.

Viz také

Reference

Další čtení

  • Ashby, WR (1960: Druhé vydání). Design pro mozek . Chapman & Hall : Londýn.
  • Traill, RR (1978/2006). Molekulární vysvětlení inteligence… , Brunel University Thesis , HDL.handle.net
  • Traill, RR (2008). Myslíte Molecule, Synapse nebo obojí? - Od Piagetova schématu po výběr/úpravy ncRNA . Ondwelle: Melbourne. Ondwelle.com - nebo francouzská verze Ondwelle.com.
  • Zippelius, R. (1991). Die experimentierende Methode im Recht (Trial and error in Jurisprudence), Academy of Science, Mainz, ISBN  3-515-05901-6