Как сдвинуть гору Фудзи - Уильям Паундстоун

Саймон полагал, что именно поиск в пространстве решений — это та модель, которую использовали не только обычные люди для решения головоломок, но и великие Кеплер и Планк, работая над своими научными открытиями. Концепция пространства решений стала очень влиятельной. Когда вы пишете компьютерную программу для решения какой-то задачи, то определение пространства решений — очень полезный прием. После этого программа может найти оптимальное решение, используя впечатляющее преимущество в скорости перебора вариантов, которым обладают компьютеры.

Есть ряд ограничений для этого подхода. Пространство решений многих проблем включает такое множество вариантов, которое слишком велико для простого перебора даже при помощи самого быстрого компьютера (именно поэтому компьютеры не могут пока играть в «совершенные» шахматы, хотя уже и обыгрывают гроссмейстеров-людей). Еще одна досадная проблема связана с тем, что пространство решений бывает трудно определить и/или оно может оказаться не очень полезным для решения проблемы. Достаточно часто создается впечатление, что пространства решений не имеют отношения к тому, как люди в реальности решают проблемы.

В какую сторону должен поворачиваться ключ в замке дверцы автомобиля? В узком смысле слова можно сказать, что пространство решений состоит всего из двух вариантов: по часовой стрелке и против часовой стрелки. Но такое суждение показало бы, что вы не понимаете смысла вопроса. Эта маленькая задачка, которую предлагает Microsoft, требует прежде всего, чтобы вы хорошо обосновали свой ответ. Очевидно, что количество возможных доводов в пользу того, чтобы поворачивать ключи в замке по часовой или против часовой стрелки, гораздо больше двух!

В общем пространства решений головоломок и загадок часто нелегко определить. Не сразу ясно, каков масштаб проблемы или какие типы решений могут быть признаны легитимными, а еще менее ясно, какое решение может считаться правильным. Вот что делает проблему искусственного интеллекта такой сложной. Есть и более скромный аспект той же проблемы: она объясняет, почему на некоторые вопросы, заданные интервьюерами, так трудно ответить.

Недавние исследования когнитивных психологов, специализирующихся в исследованиях познавательных процессов, подвергли сомнению слишком оптимистичную точку зрения Саймона о рациональных механизмах решения проблем. Было показано, что никто не знает, как решать проблему, пока она не решена. В противоположность концепции пространства решений, предложенной Саймоном, психолог из Гарвардского университета Дэвид Перкинс говорит о «монотонном плато».[102] Если представить пространство возможных решений как пейзаж и считать, что правильное решение спрятано где-то на обширном плато, вам придется обыскать все это плато (и у вас нет никаких подсказок и догадок, где начинать поиск).

Перкинс сравнивает людей, решающих головоломки со старателями, которые пытались найти золото на Клондайке. Нет надежных признаков или ориентиров, которые могут подсказать, где именно искать золото. Вы можете сказать, что успех старателя зависит от везения и только от везения (вспомните поговорку «найти свой Клондайк»). Но если провести более тщательный анализ, то вы обнаружите, что некоторые старатели находят золото чаще, чем другие. Это потому, что они принимают концепцию «вероятностных решений» и умеют с ней работать. Их поиски золота не случайны — это методичное исследование, в ходе которого они принимают во внимание все известные геологические признаки, которые могут помочь найти золото.

Это представление о решении проблем отлично иллюстрирует задача (или антизадача) Microsoft, в которой спрашивается, как вы будет искать книгу в библиотеке, где книги не каталогизированы. Наставник Дзэн Синити Хасамацу говорил, что все «коаны» (так называют загадки дзэн-буддистов) можно свести к одной формуле: «Ничего нельзя поделать. А что вы будете делать?» Вот версия от Microsoft той же модели: нет возможности найти книгу — как вы ее найдете? Людей смущает не столько то, что это сложная задача, сколько то, что она такая нелогичная.

Очевидно, ответом не может быть: «Я заучил наизусть десятичную систему книжного каталога Дьюи и поэтому знаю, что книгу нужно искать на девятнадцатой полке в третьем ряду слева». Интервьюер вам возразит на это: «Вам ведь не сообщили, что это за книга, необязательно, что в библиотеке используют для расстановки книг десятичную систему Дьюи, но даже если и используют, вы не знаете плана здания, где размещена библиотека». Таким образом, не существует дедуктивного способа определения того, где находится книга. Все, что вы можете сделать, это искать в пространстве решений — то есть в самой библиотеке — настолько эффективно, насколько это возможно.

Неопределенность и дизъюнкция

Головоломки трудно решать не только потому, что у них большие и лишенные каких-либо ориентиров пространства решений. Для большинства хороших головоломок характерны ловушки и психологические трюки, которые мешают их решать. Вот почему на первый взгляд простые задачи (включая многие из тех, что используются для интервьюирования кандидатов на работу) так трудны.

Люди испытывают дискомфорт, имея дело с неопределенностью или недостатком информации, когда решают головоломки. Вот небольшой пример, который использовался в исследованиях психологов и широко обсуждался. На столе лежат четыре карточки. У каждой из них на одной стороне — буква, а на другой — цифра. Естественно, вы видите только одну из сторон:

Условие задачи: «Определите, какую карточку(и) вам нужно перевернуть, чтобы проверить, выполняется ли правило „Если на одной стороне карточки гласная буква, то на другой стороне этой карточки — четное число“».

Я дам вам две подсказки (обычно их не дают). Во-первых, это не вопрос с подвохом. Это действительно простая логическая задача, какой она и кажется на первый взгляд.

Вторая подсказка — ваш ответ скорее всего окажется неверным.

Большинство людей отвечает, что нужно перевернуть карточку с буквой А или карточку с буквой А и карточку с цифрой 2. Итак, А — это гласная буква, и мы не знаем, что на другой стороне этой карточки. Если это нечетное число — правило не выполняется. Вам действительно нужно перевернуть эту карточку. Все верно.

А как быть с той карточкой, на которой цифра 2? Это четное число, и правило утверждает, что если на одной стороне гласная, тогда на другой стороне должно быть четное число. Но оно ничего не говорит о том, что четные числа должны быть только на тех карточках, на оборотной стороне которых гласные буквы. Допустим, что на другой стороне карточки с цифрой 2 буква С. Это не противоречит правилу. Не важно, какая там буква — гласная или согласная. Поэтому карточку с цифрой 2 не нужно переворачивать.

Значит, правильный ответ — нужно перевернуть только карточку с буквой А, верно? Неверно, потому что нужно перевернуть еще и карточку с цифрой 7, так как может оказаться, что на ее оборотной стороне — гласная, а это будет противоречить правилу.

Таким образом, правильный ответ: нужно перевернуть карточки с буквой А и цифрой 7. Такой тип головоломки известен под названием «задача на выбор Уотсона» в честь психолога Питера Уотсона, который описал ее в 1966 году. В своем исследовании он показал, используя задачи такого типа, что процент людей, которые их правильно решают, варьирует от двадцати до нуля процентов.

Что же в них такого сложного? Вы можете подумать, что они сложны, потому что людям трудно понять точный, соответствующий Булевой логике, смысл слова «если» в условии задачи. Были проведены исследования, проверявшие подобное предположение и показавшие, что проблема не в этом. После того как исследователи обращали внимание людей, решавших задачу, что на оборотной стороне карточки с цифрой 7 может оказаться гласная буква, всем, пытавшимся решить задачу, становилось понятно, почему нужно было перевернуть карточку с цифрой 7 и почему не требовалось переворачивать карточку с цифрой 2.

Эта логическая задачка настолько простая и четко определенная, насколько это вообще возможно. Ее, по правде говоря, даже нельзя назвать головоломкой — она недостаточно трудна для этого, но тем не менее четыре человека из пяти дают на нее неверный ответ.

Вот в чем трудность: люди предпочитают делать заключение на основе определенной информации, то есть символа на той стороне карточки, которую они могут видеть. Люди избегают суждений о том, что им неизвестно или обладает высокой степенью неопределенности.

Вы четко видите букву А без всяких «если», «и» или «но», поэтому легко делаете обоснованное и логичное заключение. Вы также ясно видите цифру 2 на другой карточке, и поэтому некоторые люди с легкостью приходят к неверному заключению, что и эту карточку нужно перевернуть.