Pokus a omyl, nebo pokus omylem nebo pokus omylem, je obecná metoda řešení problémů, opravování věcí nebo získávání znalostí.
„Učení se neděje ze samotného selhání, ale spíše z analýzy selhání, provedení změny a pak to zkuste znovu.“
V oblasti informatiky se metoda nazývá generovat a testovat. V elementární algebře se při řešení rovnic jedná o „odhad a kontrolu“.
Tento přístup lze považovat za jeden ze dvou základních přístupů k řešení problémů a kontrastuje s přístupem využívajícím vhled a teorii.
Bricolage –
Při pokusu a omylu člověk vybere možnou odpověď, aplikuje ji na problém, a pokud není úspěšná, vybere (nebo vygeneruje) jinou možnost, která je následně vyzkoušena. Proces končí, když možnost přinese řešení.
V některých verzích pokusů a omylů by měla být jako první vyzkoušena možnost, která je a priori považována za nejpravděpodobnější, následovaná další nejpravděpodobnější a tak dále, dokud není nalezeno řešení, nebo nejsou vyčerpány všechny možnosti. V jiných verzích jsou možnosti jednoduše vyzkoušeny náhodně.
Tento přístup je úspěšnější s jednoduchými problémy a ve hrách a často se k němu uchyluje, když neplatí žádné zdánlivé pravidlo. To neznamená, že přístup musí být neopatrný, protože jedinec může být metodický při manipulaci s proměnnými ve snaze třídit možnosti, které mohou vést k úspěchu. Nicméně tuto metodu často používají lidé, kteří mají v problematické oblasti jen malé znalosti.
Všimněme si zde nevysloveného předpokladu, že k problému není přivedena žádná inteligence ani vhled. Existence různých dostupných strategií nám však umožňuje uvažovat o samostatné („nadřazené“) doméně zpracování – „meta-úrovni“ nad mechanikou manipulace s přepínači – kde lze náhodně zvolit různé dostupné strategie. Opět se jedná o „pokus a omyl“, ale jiného typu. To nás vede k:
Hierarchie pokusů a omylů
Ashbyho kniha rozvíjí tuto myšlenku „meta-úrovně“ a rozšiřuje ji do celé rekurzivní posloupnosti úrovní, postupně nad sebou v systematické hierarchii. Na tomto základě tvrdí, že lidská inteligence vychází z takové organizace: silně spoléhá na pokus-omyl (alespoň zpočátku v každé nové fázi), ale objevuje se s tím, co bychom nazvali „inteligencí“ na konci toho všeho. Tudíž pravděpodobně nejvyšší úroveň hierarchie (v každé fázi) bude stále záviset na prostém pokusu-omylu.
Traill (1978/2006) naznačuje, že tato Ashbyho-hierarchie se pravděpodobně shoduje s Piagetovou dobře známou teorií vývojových stádií. [Tato práce také pojednává o Ashbyho příkladu s 1000-přepínači; viz §C1.2]. Koneckonců, je to součást Piagetovy doktríny, že děti se učí tím, že nejprve aktivně dělají víceméně náhodným způsobem, a pak se doufejme poučí z následků – což vše má jistou podobnost s Ashbyho náhodným „pokusem-a-omylem“.
Základní strategie v mnoha oborech?
Traill (2008, espec. Tabulka „S“ na str.31) následuje Jerneho a Poppera v názoru, že tato strategie je pravděpodobně základem všech systémů shromažďování znalostí – alespoň v jejich počáteční fázi.
Jsou určeny čtyři takové systémy:
Nejasnost: Můžeme mít „záměr“ během „procesu“
V tradici Ashbyho a kybernetiky slovo „soud“ obvykle znamená náhodný nebo libovolný, bez jakékoliv záměrné volby.
Nicméně mezi nekytonetiky bude „soud“ často znamenat záměrný subjektivní čin nějakého dospělého lidského agenta (např. v soudní síni nebo laboratoři). To tedy někdy vedlo ke zmatku.
Samozřejmě, že situace se stává ještě více matoucí, pokud přijmeme Ashbyho hierarchické vysvětlení inteligence a její předpokládanou schopnost být záměrný a tvořivě plánovat – to vše nakonec založené na neúmyslných činech! Zdá se, že z toho plyne poučení, že člověk musí být prostě opatrný, aby si ujasnil význam svých vlastních slov a vlastně i slov druhých. [Mimochodem se zdá, že vědomí není základní složkou inteligence, jak je uvedeno výše.]
Je možné použít pokus a omyl k nalezení všech řešení nebo nejlepšího řešení, když existuje testovatelně konečný počet možných řešení. K nalezení všech řešení si člověk jednoduše poznamená a pokračuje, místo aby ukončil proces, když je řešení nalezeno, dokud nejsou vyzkoušena všechna řešení. K nalezení nejlepšího řešení najde člověk všechna řešení právě popsanou metodou a pak je komparativně vyhodnotí na základě nějakého předem definovaného souboru kritérií, jejichž existence je podmínkou pro možnost nalezení nejlepšího řešení. (Také, když může existovat pouze jedno řešení, jako při sestavování skládačky, pak je každé nalezené řešení jediným řešením, a tak je nutně nejlepší.)
Pokus a omyl je tradičně hlavní metodou hledání nových léků, jako jsou antibiotika. Chemikové prostě zkoušejí chemikálie náhodně, dokud nenajdou nějakou s požadovaným účinkem. V sofistikovanější verzi chemikové vyberou úzkou škálu chemikálií, o nichž se předpokládá, že by mohly mít nějaký účinek. (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 „Která z chemikálií v této úzké škále bude dobře fungovat jako antibiotikum?“) Metoda je široce používána v mnoha oborech, jako je například polymerní technologie pro hledání nových typů polymerů nebo rodin.
Vědecká metoda může být považována za metodu obsahující prvek pokusu a omylu ve formulaci a testování hypotéz. Srovnejte také genetické algoritmy, simulované žíhání a posilování učení – všechny varianty pro vyhledávání, které aplikují základní myšlenku pokusu a omylu.
Biologická evoluce je také formou pokusů a omylů. Náhodné mutace a pohlavní genetické variace lze považovat za pokusy a špatnou reprodukční způsobilost, nebo za chybu nedostatečnou zlepšenou způsobilost. Po dlouhé době se tedy „znalosti“ dobře přizpůsobených genomů hromadí jednoduše díky tomu, že jsou schopny se rozmnožovat.
Bogosort, koncepční třídicí algoritmus (který je extrémně neefektivní a nepraktický), může být chápán jako metoda pokusu a omylu při třídění seznamu. Nicméně typické jednoduché příklady bogosortu nesledují, které příkazy seznamu byly vyzkoušeny a mohou zkusit stejné pořadí mnohokrát, což porušuje jeden ze základních principů pokusu a omylu. Pokus a omyl je ve skutečnosti efektivnější a praktičtější než bogosort; na rozdíl od bogosortu je zaručeno, že se zastaví v konečném čase na konečném seznamu, a může být dokonce rozumným způsobem, jak za určitých podmínek seřadit extrémně krátké seznamy.
Problémy s metodou pokusu a omylu
Pokus a omyl je obvykle poslední možností pro určitý problém, protože s ním je spojena řada problémů. Za prvé, pokus a omyl je únavný a monotónní. A také je velmi časově náročný; chemičtí inženýři musí prosít miliony různých potenciálních chemikálií, než najdou nějakou, která funguje. Naštěstí jsou pro pokus a omyl nejvhodnější počítače; nepodléhají nudě jako lidé a mohou potenciálně udělat tisíce segmentů pokusu a omylu mrknutím oka.