문제 해결

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문제 해결(問題 解決, problem solving)은 생각의 일부를 형성한다. 모든 지적 기능과 관련하여, 문제 해결은 중요한 기술이나 순서의 제어를 요구하는 높은 순위의 인지 과정으로 정의한다. 유기체인공지능 시스템이 바라던 목표 상태에 이르는 방법을 알지 못할 때 "문제 해결"을 하려고 한다. 문제 찾기문제 형성을 포함하는 더 넓은 문제 과정의 일부이다.

문제 해결은 문제에 대한 해결책을 찾기 위한 질서 정연한 방법으로 포괄적이고 즉각적인 방식을 사용하는 것을 말한다. 철학(philosophy), 인공지능(artificial intelligence), 컴퓨터 과학(computer science), 공학(engineering), 수학(mathematics), 의학(medicine), 사회학(societies)에서 개발되고 사용되는 일부 문제 해결 기법은 보통 심리학(psychology)과 인지과학(cognitive science)에서 연구하는 정신적 문제 해결 기법과 연관되어 있다.

문제 해결 전략편집

문제 해결 전략(Problem-solving strategies)은 목표에 다가가는 길에 있는 문제를 찾는데 사용할 단계이다. 이를 "문제해결 사이클(problem-solving cycle)"이라고도 한다.[1]

사이클 내에서는, 문제에 대해 알아차리고 인정하고, 문제가 무엇인지 정의하고, 문제 해결에 필요한 전략을 짜고, 문제 사이클에 관한 지식을 구축하고, 사용자가 마음대로 사용 가능한 자원을 찾고, 발전 정도를 살펴보고, 해결책을 적절하다고 평가한다. '사이클'이라고 하는 이유는, 문제를 해결하면 다른 문제가 또 나타나기 마련이기 때문이다.

통찰(insight)은 오랫동안 성가시게 한 문제에 대한 돌발적인 해결책, 새로운 아이디어에 대한 갑작스런 인식, 복잡한 상황에 대한 갑작스런 이해, 즉 아하 순간(Aha! moment)을 말한다. 통찰을 통하여 발견한 해결책은 단계별 분석(step-by-step analysis)을 통한 해결책보다 정확할 때가 있다. 더 많은 문제를 빠른 시간에 해결하기 위하여, 통찰은 문제해결 사이클의 각 단계에서 생산적인 움직임을 택하는데 필요하다. 이 문제해결 전략은 통찰 문제(insight problem)라는 것과 특히 관련있다. 뉴웰(Newell)과 사이먼(Simon)이 정식으로 내린 동작 문제(move problem)에 관한 정의와 달리, 통찰 문제에 대한 정의는 합의된 바가 없다.(Ash, Jee, and Wiley, 2012;[2] Chronicle, MacGregor, and Ormerod, 2004;[3] Chu and MacGregor, 2011).[4]

블랜차드-필즈(Blanchard-Fields)[5]는 두 측면(facet) 중 하나의 관점에서 문제해결을 바라본다. 문제를 바라보는 첫번째 관점은 수학 문제나 사실 기반 문제와 같은 답이 하나뿐인 것으로, 정신력 측정 지능(psychometric intelligence)에 기반을 두고 있다. 두번째는 사회정서적(socioemotional)인 것으로, 좋아하는 색깔이나 크리스마스 선물로 사줄만한 것과 같은 끊임없이 변화하는 답변을 가지고 있다.

다음 기법들은 문제해결 전략(problem-solving strategies)이라는 것들이다.[6]

  • 추상(Abstraction) : 실재계(real system)에 적용하기 전에 그 체계의 모델 속에서 문제를 해결
  • 비유(Analogy) : 유사한 문제(analogous problem)를 해결하는 방식 사용
  • 브레인스토밍(Brainstorming) : (튿히 사람 집단 내에) 최적의 해결방안이 나오기 전까지 많은 해결책이나 아이디어를 제시하거나 결합하고 발전시키는 것
  • 비판적 사고(Critical thinking)
  • 분열과 정복(Divide and conquer algorithm) : 크고 복잡한 문제를 작고 해결 가능한 문제들로 분해
  • 가설 검정(Hypothesis testing) : 문제에 대한 가능한 설명을 상정하고, 그 가설을 증명하거나 그 가설이 틀렸다는 것을 증명해 봄
  • 수평적 사고(Lateral thinking) : 간접적이고 창조적으로 해결책 접근
  • 평균끝분석(Means-ends analysis) : 각 단계의 행동을 선택하여 목적에 다가가려 함
  • 초점 목표 방식(Method of focal objects) : 관련 없는 듯한 성격의 목표들을 새로운 것으로 종합
  • 형태학적 분석(Morphological analysis) : 체계 전부에서의 결과물과 상호작용 평가
  • 입증(Proof) : 문제가 해결할 수 없다는 것을 증명함. 입증 실패 지점은 문제 해결의 시작점이 도리 것
  • 환산(Reduction) : 문제를 해결책이 존재하는 다른 문제로 변형
  • 연구(Research) : 기존 아이디어를 활용하거나 기존의 해결책을 유사한 문제에 채용함
  • 근본 원인 분석(Root cause analysis) : 문제 원인 탐색
  • 시행착오(Trial-and-error) : 올바른 것이 나올 때까지 가능한 해결책을 검증함

같이 보기편집

각주편집

  1. Bransford, J. D.; Stein, B. S (1993). 《The ideal problem solver: A guide for improving thinking, learning, and creativity (2nd ed.).》. New York: W.H. Freeman. 
  2. Ash, Ivan K.; Jee, Benjamin D.; Wiley, Jennifer (2012년 5월 11일). “Investigating Insight as Sudden Learning”. 《The Journal of Problem Solving》 4 (2). doi:10.7771/1932-6246.1123. ISSN 1932-6246. 
  3. Chronicle, Edward P.; MacGregor, James N.; Ormerod, Thomas C. (2004). “What Makes an Insight Problem? The Roles of Heuristics, Goal Conception, and Solution Recoding in Knowledge-Lean Problems.”. 《Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition》 30 (1): 14–27. doi:10.1037/0278-7393.30.1.14. ISSN 1939-1285. PMID 14736293. 
  4. Chu, Yun; MacGregor, James N. (2011년 2월 7일). “Human Performance on Insight Problem Solving: A Review”. 《The Journal of Problem Solving》 3 (2). doi:10.7771/1932-6246.1094. ISSN 1932-6246. 
  5. Blanchard-Fields, F. (2007). “Everyday problem solving and emotion: An adult developmental perspective”. 《Current Directions in Psychological Science》 16 (1): 26–31. doi:10.1111/j.1467-8721.2007.00469.x. 
  6. Wang, Y., & Chiew, V. (2010). On the cognitive process of human problem solving. Cognitive Systems Research, 11(1), 81-92.