Эври́стика (от — «отыскиваю», «открываю») — научная область, изучающая специфику созидательной деятельности индивидовСловарь по логике. — : Туманит, изд. центр ВЛАДОС. А. А. Ивин, А. Л. Никифоров. 1997..
В когнитивистике и поведенческой экономике эвристикой часто называется отдельный мыслительный приём, который может приводить к ошибкам (например, «эвристика доступности»). Под эвристикой понимают совокупность приёмов и методов, облегчающих и упрощающих решение познавательных, конструктивных, практических задачФилософия: Энциклопедический словарь. — М.: Гардарики. Под редакцией А. А. Ивина. 2004.. Эвристика связана с психологией, физиологией высшей нервной деятельности, кибернетикой. Как наука эвристика развивается на стыке философии, психологии, теории искусственного интеллекта, структурной лингвистики, теории информации, математики и физикиФилософский энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983..
Понятие эвристики Эвристика представляет собой совокупность методов, приемов, правил или стратегий, предназначенных для эффективного решения задач, нахождения оптимальных или субоптимальных решений, а также для осуществления открытий в условиях ограниченной информации, вычислительных ресурсов или при отсутствии детерминированного алгоритма. Ввиду развития этой области знания на протяжении не менее двух тысячелетий существует комплексное представление о понятии «эвристика» как таковом.
1. Философский Энциклопедический словарь под эвристикой понимает искусство изобретения; руководство к тому, как методическим путём находить новое.
2. Философская Энциклопедия определяет эвристику как организацию процесса продуктивного творческого мышления (отсюда: эвристическая деятельность). В этом смысле эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечения неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирования опровержений с помощью контрпримеров и пр.).
В соответствии с этим определением ключевой объект изучения науки эвристики — это творческая деятельность; предмет и проблематика исследования — задачи, связанные с моделями принятия решений (в условиях нестандартных проблемных ситуаций), поиска нового для субъекта или общества, структурирование описаний внешнего мира.
3. Новая философская Энциклопедия определяет эвристику как методологию научного исследования; методику обучения, основанную на открытии и догадке. Изучение эвристических методов демонстрирует определённое сходство исследовательских процедур и деятельности в той их части, которая связана с творческим обобщением наличного материала и выдвижением гипотез. (Детальное изучение эвристических приёмов в математике, к примеру, было предпринято Д. Пойей.)Новая философская Энциклопедия: в 4 томах; М.: Мысль. Под редакцией В. С. Стёпина. 2001..
4. Философская Энциклопедия (под ред. Константинова) совокупно представляет эвристику как: 1) момент открытия нового; 2) методы, используемые в процессе такого открытия (см. «эвристические методы»); 3) науку, изучающую творческую деятельность и 4) метод обучения (например, сократические беседы).
5. В современном понимании эвристика — это теория и практика организации избирательного поиска при решении сложных интеллектуальных задачСловарь практического психолога. — М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998..
6. В наиболее кратком виде эвристика определяется как «наука о том, как делать открытия». Это определение принадлежит известному математику Дьёрдю Пойе (книга «Математическое открытие»)Большой Психологический словарь. — М.: Прайм-ЕВРОЗНАК. Под ред. Б. Г. Мещерякова, акад. В. П. Зинченко. 2003..
Исторические периоды возникновения науки эвристики
Античный период эвристики В Древней Греции под эвристикой понимали систему обучения, практиковавшуюся Сократом, когда учитель приводит ученика к самостоятельному решению какой-либо задачи, задавая ему наводящие вопросы. И сегодня эвристику, прежде всего, связывают с системой словесного обучения Сократа (469—399 гг. до н. э.). Путём особых вопросов и рассуждений Сократ помогал собеседнику самостоятельно приходить к постановке или решению проблемы, в результате истина открывалась не только ученику, но и учителю.
Свой метод Сократ сравнивал с повивальным искусством, называя его «майевтикой». Сократ считал, что, помогая рождению истины в других людях, он продолжает в духовной области дело своей матери, «очень опытной и строгой повитухи Фенареты»А. В. Хуторской Дидактическая эвристика. Теория и технология креативного обучения. — М.: Изд-во МГУ, 2003. 416с. ISBN 5211-04710-9.
Основой системы Сократа является принцип «знающего незнания», то есть признание недостаточности знаний о любом, даже самом простом понятии и разворачивание на этой основе процесса познания-припоминания. «Я знаю, что ничего не знаю» — начальная эвристическая формула СократаПлатон, «Теэтет», — М.: «Мысль», 1990 ISBN 5-244-00385-2.
Анализ античных диалогов, изложенных Платоном, позволил выявить дидактические элементы системы СократаФохт Б. А. Перечитывая античную классику // Педагогика. 2000. № 8.:
— ирония, уличающая ученика, да и самого учителя в незнании;
— формулирование противоречий или их искусственное создание для обнаружения фактического незнания;
— индукция, восхождение от частных представлений к общим понятиям;
— конструирование понятий по направлению от поверхностных к более глубоким определениям;
— предложение собеседнику на выбор (двух и более) вариантов решения возникшей проблемы;
— привлечение собственного опыта для подведения к уже известному ответу либо с целью создания напряженности, в которую учитель оказывается вовлечён с тем же незнанием, что и его собеседник;
— рефлексия происходящего обсуждения, возвращение к исходным предпосылкам или суждениям.
Понятие «эвристика» встречается в трактате греческого математика Паппа «Искусство решать задачи» (300 год н. э.), в котором он обобщил труды античных математиков. Методы, отличные от логических, Папп объединил под названием «эвристика». Трактат «Искусство решать задачи» рассматривается, в частности, как первое методическое пособие, демонстрирующее, как поступать, если задачу нельзя решить с помощью математических и логических приемов.
В XX—XXI веках более известным является восклицание «Эврика!», принадлежащее Архимеду (287—212 гг. до н. э.) и связанное с открытием им основного закона гидростатики. «Эврика!» является единовременным выражением радости при возникновении новой идеи, решении сложной задачи в результате внутреннего озарения, просветления мысли, обнаруживающей суть вопроса или проблемы. В архимедовой «Эврике» заключен смысл действия, связывающего воедино накопленный ученым опыт и его интуицию; взаимодействие точного и интуитивного мышления. Позднее аналогии из техники и механики, применяемые Архимедом в изобретательстве, проникли в его математические методы. Приёмы такого рода описаны в его «Послании к Эрастофену о механических теоремах» («Трактат о методе»)В. Ф. Асмус «Античная философия» — М.:"Высшая школа", 1976. 544 с..
Средние века и эпоха Просвещения Упадок античных наук привёл к забвению на многие века заложенных античными мудрецами начал эвристики. В XVI—XVII вв. труды Г. Галилея, Ф. Бэкона и других учёных возродили эвристические подходы в науке и технике. Логику инженерного творчества разработал Г. В. Лейбниц (1646—1716), который предлагал расчленять все понятия на элементарные ячейки, образующие азбуку человеческих мыслей; это давало возможность впоследствии, комбинируя эти элементы, составлять бесконечное число решений.
Ряд правил изобретательства предложил немецкий философ X. Вольф (1679—1754).
Чешский математик Б. Больцано (1781—1848) в своем труде «Наукоучение» изложил различные эвристические методы и приёмы.
Дальнейшее развитие эвристических подходов в образовании связано с именами двух выдающихся педагогов и философов — Жан-Жака Руссо и Л. Н. Толстого — основоположников естественного воспитания и обучения. Так, Ж.-Ж. Руссо выступал за развитие ребёнка, сообразное природе — происходящее на основе его собственных органов чувств; за естественный путь обучения и отсутствие искусственных наказаний, которые заменялись осознанием естественных последствий неверных поступков. «Единственный метод образования есть опыт, а единственный критериум его есть свобода» — Л. Н. Толстой сделал данный вывод, проанализировав историю развития педагогики и результаты работы школы для крестьянских детей.
Ж.-Ж. Руссо рассматривал обучение через призму физического, эмоционального, а также интеллектуального приращения ученика. Школа, в частности, была им представлена как лаборатория, в которой ребёнок обязан был взять на себя активную роль; учебный процесс определялся как «обучение через делание». Данный эвристический принцип используется и в современной практике детской психологии и педагогикиКраткий словарь по философии / Под ред. И. В. Блауберга, И. К. Пантина. М., 1982..
Русский педагог и психолог Пётр Фёдорович Каптерев (1849—1922), автор 40 монографий и 500 статей, выступал за применение эвристической формы обучения в народных школах и в учительских семинариях. «Эвристическая форма обучения есть такая, по которой научные законы, формулы, правила и истины открываются и вырабатываются самими учениками под руководством учителя». Идеи эвристики, её методы и прикладные модели также изучали и развивали В. П. Вахтеров, С. Т. Шацкий, Дж. Дьюи, А. Нилл, Е. Паркхерст, С. Френе и другие.
В России разработкой теории эвристики в начале XX столетия занимался инженер-патентовед П. К. Энгельмейер, который описал эвристику в изобретательстве. Попыткам построения теории творчества посвящены работы К. Эрберга, С. О. ГрузенбергаХуторской А. В. Эвристический тип образования: результаты научно-практического исследования // Педагогика. 1999.№ 7.
Эвристика в современном мире Долгое время в основе изучения творчества лежали методы проб и ошибок, перебора возможных вариантов, ожидание озарения и работа по аналогии. Так, Томас Эдисон провел около 50 тысяч опытов, пока разрабатывал устройство щелочного аккумулятора. А об изобретателе вулканизированной резины Чарльзе Гудиер (Goodyear) писали, что он смешивал сырую резину (каучук) с любым попадавшимся ему под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, даже с супом. Он следовал логическому заключению, что рано или поздно перепробует всё, что есть на земле и, наконец, наткнётся на удачное сочетание.
Однако со временем такие методы начали приходить в противоречие с темпами создания и масштабами современных объектов. Наиболее интенсивно поиском и разработкой эвристических методов занялись со второй половины XX века, причём не только посредством изучения приёмов и последовательности действий инженеров и других творческих работников, но и на основе достижений психологии и физиологии мозга.
Эвристические методы противопоставляются формальному перебору вариантов по заданным правилам. В сущности, при решении любой задачи человек использует те или иные методы, сокращающие путь к решению, облегчающие его нахождение. Например, при доказательстве теорем геометрии обычно используется в качестве эвристического средства чертёж; решая математическую задачу, мы стараемся вспомнить и использовать решения других похожих задач. Также в качестве эвристических средств используются общие утверждения и формулы, индуктивные методы, аналогии, правдоподобные умозаключения, наглядные модели и образы, мысленные эксперименты и прочееСловарь по логике. — М.:Туманит, изд. центр ВЛАДОС. А. А. Ивин, А. Л. Никифоров. 1997..