Como as idéias criativas tomam forma

As pessoas criativas muitas vezes trabalham em uma tarefa por um longo tempo antes de ter uma visão sobre como resolver ou executar a tarefa, e mesmo que a percepção ocorra, ainda pode levar tempo para que a idéia possa amadurecer. É amplamente assumido que o processo criativo envolve pesquisar através da memória e / ou selecionar entre um conjunto de ideias candidatas predefinidas. Por exemplo, cientistas da computação modelaram o processo criativo como busca heurística através de um "espaço de estados", um monte de possibilidades pré-definidas. As mais conhecidas teorias psicológicas da criatividade (como o geneplore e a teoria darwiniana) envolvem duas etapas: geração divergente de possibilidades, seguida de exploração e, finalmente, retenção seletiva dos mais promissores. Na teoria psicológica sobre a criatividade, há muita discussão sobre o papel do pensamento divergente na criatividade. É presumido que o pensamento divergente envolve a geração de múltiplas possibilidades, muitas vezes não convencionais. Assim, interpretado, ele necessariamente vai de mãos dadas com a seleção, já que, se você vier com várias alternativas, você eventualmente eliminará alguns deles.

No entanto, o estágio de geração do pensamento criativo pode ser divergente, não no sentido de que ele se move em múltiplas direções ou gera múltiplas possibilidades, mas no sentido de que ela produz uma idéia crua que é vaga ou desfocada, que requer processamento adicional para se tornar viável. Da mesma forma, o estágio de exploração do pensamento criativo pode ser convergente não no sentido de que ele implique selecionar entre alternativas, mas no sentido de que implica considerar uma idéia vaga de diferentes perspectivas até que ela se centre. Assim, os termos divergentes e convergentes podem ser aplicáveis ​​ao pensamento criativo não no sentido de passar de um para muitos ou de muitos para um, mas no sentido de passar de bem definido para mal definido e vice-versa. Embora um processo criativo possa envolver busca ou seleção entre múltiplas possibilidades, não precisa, e nenhuma pesquisa ou seleção precisa ocupar um lugar proeminente em uma teoria geral da criatividade. Estas são duas visões muito diferentes da criatividade; de fato, foi demonstrado matematicamente que a seleção entre várias entidades bem definidas implica uma estrutura formal diferente de atualizar o potencial de uma entidade única e mal definida.

Há muitas razões para pensar que a criatividade envolve, no caso geral, não a seleção entre múltiplas idéias, mas a afinação de uma idéia semi-assada. Uma fonte chave de suporte vem do trabalho na combinação de conceito. Um modelo de conceitos que inclui estados de potencialidade como uma noção central prevê com precisão as mudanças nas aplicabilidades das propriedades dos conceitos quando são colocados em diferentes contextos. Estudos de combinação de conceito mostram que quanto mais dissimilares os conceitos contribuintes, o mais original, mas potencialmente o menos prático, a idéia resultante. Isso sugere que, quanto mais mal definida a ideia não nascida, maior a extensão em que ela existe em um estado de potencialidade, e quanto mais processá-la exige tornar-se viável. A noção de um estado de potencialidade vem do conceito de "estado fundamental" na física, e a noção de atualização vem do conceito de "colapso". Estudos em tempo real de artistas e designers indicam que a ideia criativa envolve a elaboração de uma "idéia do kernel", que passa de mal definida a bem definida através de uma interação entre artista e arte. Isso também é altamente consistente com a noção de estados de potencialidade. Na verdade, não é óbvio como se poderia simultaneamente ter em mente várias idéias bem definidas.

Mas talvez o motivo mais forte seja que seja consistente com a estrutura da memória associativa. Por causa da forma engenhosa, os itens são codificados na memória, o conhecimento e as memórias que são relevantes para a situação ou a tarefa em questão naturalmente vêm à mente (para detalhes, veja Gabora, 2010). Os conjuntos de células neurais que respondem aos recursos particulares de uma situação são ativados e os itens anteriormente codificados nestas montagens de células (que possuem constelações similares de recursos e ativam conjuntos de neurônios distribuídos semelhantes) são evocados. Tanto a imprecisão de uma idéia "meio cozida" quanto a sensação de que ela possui potencial, bem como a capacidade de atualizar de maneiras diferentes, dependendo de como alguém pensa, podem ser efeitos colaterais do fenômeno da interferência. Na interferência, uma memória recente interfere na capacidade de recuperar uma memória antiga. (Um fenômeno semelhante, às vezes referido como crosstalk, ocorre em modelos de redes neurais de cognição.) A interferência é geralmente considerada prejudicial, mas pode ser de ajuda em relação à criatividade. Uma idéia de meia aparência pode ser o que resulta quando dois ou mais itens codificados em distribuições sobrepostas de conjuntos de células neurais interferem um com o outro e são evocados simultaneamente.

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O fenômeno da interferência que leva à ideação criativa é referido como interferência criativa. Quando uma idéia emerge através de interferência criativa, os itens contributivos não são pesquisados ​​ou selecionados, pois juntos eles formam uma estrutura única. Esta estrutura pode ser dita em um estado de potencialidade porque seus elementos mal definidos podem assumir valores diferentes dependendo de como a analogia se desenrola. Propõe-se que este desdobramento envolva o desentendimento das características relevantes das características irrelevantes, observando como a ideia parece das perspectivas em perspectiva. Em outras palavras, observa-se como ele interage com vários contextos, gerados internamente (pense nisso) ou gerados externamente (experimente).

Um Testbed para a "Actualização da Potencialidade" de Criatividade: Resolução de Problemas de Analogia
Para testar esta nova visão da criatividade como não busca ou seleção, mas a atualização do potencial, foi necessário encontrar um domínio em que a criatividade ocorra e testar empiricamente como as pessoas se comportam nas tarefas neste domínio. Uma vez que a resolução de problemas de analogia é uma faceta central e onipresente da criatividade humana, parecia uma boa escolha para um domínio.

Considera-se que as análises envolvem dois elementos: uma fonte, bem compreendida, e um alvo, menos compreendido, mas que compartilha elementos com a fonte. Pode-se supor que, como a analogia não (em geral) exige que se trate de algo novo, tanto quanto encontrar uma fonte na memória que é estruturalmente semelhante ao alvo, é o processo criativo mais provável que envolva pesquisa ou seleção. Assim, se podemos mostrar que mesmo a resolução de problemas de analogia não envolve pesquisa ou seleção entre alternativas predefinidas, mas a resolução de estados de potencialidade mal definidos, temos evidências bastante fortes para a hipótese de que os estados de potencialidade figuram de forma proeminente no processo criativo.

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Em testes de resolução de analogia, o alvo é apresentado como um problema que pode ser resolvido a partir da fonte (Gick & Holyoak, 1983). Acredita-se que a fonte informa tácitamente o participante, provocando uma solução. Vamos primeiro olhar para uma teoria preeminente de como isso acontece conhecido como mapeamento de estrutura. Então, veremos uma alternativa que envolve a resolução de estados cognitivos de potencialidade.

Duas vistas de uma analogia
O mapeamento de estrutura, em sua formulação original, postula que a geração de analogia ocorre em duas etapas (Gentner, 1983). O primeiro passo consiste em encontrar uma fonte apropriada na memória e alinhá-la com o alvo. O segundo passo envolve o mapeamento das correspondências one-to-one corretas entre a fonte eo alvo. Assim, o mapeamento de estrutura pressupõe que uma vez que a fonte correta seja encontrada, o processo de fazer analogia ocorre isoladamente do resto dos conteúdos da mente. Um princípio-chave do mapeamento de estrutura é o princípio da sistemática, segundo o qual as pessoas preferem conectar estruturas compostas por predicados relacionados.

De acordo com a formulação mais recente da teoria, o processo ocorre em três estágios. O primeiro estágio consiste em encontrar todas as possíveis correspondências de origem para alvo através de um processo rápido e sujo que enfatiza a similaridade da superfície. Alinhamento estrutural e mapeamento ocorrem no segundo e terceiro estágios.

Embora os princípios básicos do mapeamento de estrutura sejam sensíveis e bem suportados, alguns dos seus pressupostos subjacentes foram questionados. Primeiro, proponho que a primeira fase não seja, como Gentner (2010) diz, um "estruturalmente cego livre para todos" (p. 753), mas sim, constrangido pela estrutura de memória associativa endereçada pelo conteúdo para recuperar itens de forma natural que são de alguma forma (embora não necessariamente do jeito certo ou mais relevante) estruturalmente semelhantes (Gabora, 2010).

Uma suposição relacionada é que o alinhamento e o mapeamento funcionam com estruturas discretas e predefinidas. Proponho que exista uma analogia "semi-assada" em um estado de potencialidade devido a interferências criativas. A fonte pode ser uma amálgama de vários itens que foram previamente codificados para as montagens de células neurais ativadas pelo alvo e que, no contexto atual, não podem ser facilmente separadas uma da outra. A analogia está em um estado de potencial porque os aspectos relevantes desses itens ainda não foram desambiguados de aspectos que não são relevantes.

Contrastando as Previsões do Mapeamento de Estrutura versus Potencialidade Actualizadora
Examinamos duas teorias sobre o processo criativo de fazer analogias. O mapeamento de estrutura está relacionado às teorias de busca / seleção de criatividade em enfatizar o desafio de encontrar uma estrutura predefinida adequada. Em contraste, de acordo com a visão de "atualização da potencialidade" (por causa da maneira engenhosa de codificar a informação), as estruturas pré-definidas adequadas se tornam ideais, não como itens separados e discretos, mas fundidos e o desafio é desenredando o relevante do irrelevante.

As duas teorias dão diferentes previsões quanto ao estado da mente a meio da formação da analogia. Isso é ilustrado esquematicamente na Figura 1. O mapeamento de estrutura prevê que no início, várias fontes distintas e separadas podem ser identificadas. Eventualmente, uma fonte apropriada é escolhida, mas a analogia ainda está inacabada porque nem todas as correspondências entre fonte e destino foram encontradas. Não há motivos para esperar que a solução incompleta contenha material adicional.

De acordo com a visão da "atualização da potencialidade", no entanto, espera-se que a solução incompleta contenha material adicional que talvez seja correto para problemas semelhantes, mas que não é apropriado para este. A solução inacabada é mal definida porque características irrelevantes das fontes contribuintes ainda não foram desambiguadas a partir de características relevantes. A primeira figura fornece uma ilustração altamente simplificada das diferenças relevantes entre resolução de analogia por mapeamento de estrutura versus por atualização de potencialidade.

Note-se que, para as analogias concluídas, não é possível distinguir qual teoria fornece uma melhor explicação de como a analogia foi produzida. Somente para análises incompletas, as duas teorias dão diferentes previsões.

Método
Adam Saab (um estudante de graduação da UBC) e realizei um estudo para testar a hipótese de que o problema da analogia na solução da mente está em um estado de potencialidade. (Se você não está interessado em como o estudo foi conduzido, avance para 'Resultados'.)

Quatrocentos estudantes de graduação da Universidade de British Columbia que estavam cursando o curso de psicologia do primeiro ano participaram do estudo. A fonte eo alvo para este experimento de resolução de analogia foram, respectivamente, o Geral e o Problema de Radiação, comumente usado histórias de um parágrafo de longo na literatura de analogia (Gick & Holyoak, 1983). O General envolve uma fortaleza que não pode ser capturada se todos os soldados vierem da mesma direção, mas isso pode ser capturado com sucesso, dividindo o exército em pequenos grupos de soldados que convergem na fortaleza de várias direções. (A história completa é fornecida no Apêndice A). O problema da radiação envolve encontrar uma maneira de destruir um tumor sem matar o tecido circundante. (A história completa é fornecida no Apêndice B). A solução para o Problema de Radiação é análoga à solução para o General; o tumor é destruído usando múltiplos raios-X de baixa intensidade de diferentes direções.

O procedimento experimental consistiu no seguinte: na Fase 1 , a exposição à fase de origem, os participantes receberam cinco minutos para estudar o General. Eles foram convidados a resumir a história como um teste de sua compreensão da história.

Na Fase Dois , a fase de resolução de problemas, os participantes foram apresentados com o alvo, o Problema de Radiação. Eles não receberam nenhuma indicação de que a história da primeira fase poderia ajudá-los a resolver o problema. Uma vez que os estudos piloto mostraram que o tempo mínimo necessário para resolver o problema da radiação é de dois minutos, os participantes foram interrompidos após 100 segundos e disseram que tinham 20 segundos para escrever o que estavam pensando em termos de solução.

Em um questionário de seguimento distribuído imediatamente depois, os participantes foram perguntados se perceberam uma relação entre o problema geral e o problema da radiação e, em caso afirmativo, em que ponto eles perceberam.

Julgamento e Análise
Os resultados de ambas as fases foram avaliados por seis juízes que não tinham conhecimento sobre a lógica teórica do experimento. Os resumos da história produzidos na primeira fase foram julgados para compreensão em uma escala de três pontos: pobre, justo ou bom.

Uma vez que estávamos interessados ​​na natureza dos estados cognitivos a meio do processo criativo, os participantes que resolveram corretamente o problema no tempo alocado foram removidos da análise. Eles foram considerados como tendo resolvido corretamente o problema se encontraram as três correspondências fornecidas na primeira tabela (Tabela 1).

Os juízes foram solicitados a categorizar cada uma das soluções incompletas restantes como Mapeamento de Estrutura (SM) ou Atualização de Potencialidade (AP) de acordo com as características de cada uma na segunda tabela (Tabela 2).

Uma preocupação potencial neste momento é que uma resposta pode conter informações estranhas porque foi elaborada após a recuperação, e não por causa de interferências criativas. Há evidências de que, em alguns casos, fazer analogias envolvem a adaptação ou a elaboração da fonte para melhorar a correspondência. O mapeamento de estrutura não enfatiza esse tipo de adaptação ou elaboração, mas permite e não é incompatível com ele. No entanto, na analogia usada aqui, nenhuma adaptação ou elaboração da fonte foi necessária para gerar uma solução completa e correta. Em outras palavras, se a fonte correta (A história geral) fosse encontrada, ela poderia ser usada como está, sem elaboração. Portanto, se houver informações estranhas, temos boas razões para acreditar que foi devido a interferência criativa.

Um exemplo de uma resposta categorizada como mapeamento de estrutura (SM) é:

"Nenhuma idéia. Não conheço muito sobre ciência. Talvez tente ter um raio de baixa intensidade que mate o tumor de forma suficiente, mas não destrua os tecidos saudáveis ​​".

Nesta resposta, uma das correspondências foi encontrada (correspondência 2: raio de baixa intensidade). Como as outras duas correspondências não foram encontradas (raios múltiplos e direções diferentes), a solução está incompleta. Uma vez que a resposta não fornece nenhuma evidência de que a concepção atual do participante de uma solução consiste em vários itens misturados na memória, foi classificado como SM.
Aqui estão alguns exemplos de respostas que foram categorizadas como AP. O primeiro exemplo é:

"Primeiro, que tipo de tecido será destruído com o tratamento de raios? Pode ser substituído usando enxerto de pele? Quantos tecidos serão destruídos na área circundante? Será que o custo supera o benefício? Isso deve ser considerado se usar o raio de força total ".

Nesta solução incompleta, nenhuma das três correspondências foi encontrada. No entanto, a frase "se usar o raio de força total" indica que o participante considerou ou está prestes a considerar a possibilidade de usar um raio que seja menor que a força total, o que sugere que a correspondência 2 está ao alcance. Foi classificado como AP porque inclui informações irrelevantes (como a preocupação com o tipo de tecido) ativado pelo alvo que é desnecessário para a geração da solução correta.

Um segundo exemplo de uma resposta que foi categorizada como AP é o seguinte:

"O raio de alta intensidade é necessário para matar o tumor, então talvez disparar em breves explosões sucessivas de ângulos diferentes matará o tumor sem matar muito tecido saudável".

Nesta solução incompleta, uma das correspondências foi encontrada: diferentes direções (correspondência 3). Foi classificado como AP porque também inclui informações irrelevantes (a noção de "pequenas explosões sucessivas") ativadas pelo alvo que é desnecessário para a geração da solução correta.

Resultados
Cada uma das 51 soluções incompletas (as que permaneceram após a remoção das soluções completas da análise) foi classificada como favorável ao mapeamento da estrutura se 4 ou mais juízes julgassem isso como mapeamento de estrutura e apoiando a potencialidade de atualização se julgassem 4 ou mais juízes como potencialidade de atualização. Nos casos em que o julgamento estava vinculado, a geração de números aleatórios foi usada para atribuir valores de caso. Conforme mostrado na Figura 2, 39 foram classificadas como favoráveis ​​à potencialidade atualizada e 12 foram classificadas como favoráveis ​​ao mapeamento estrutural. Os dados apoiaram a hipótese de que as analogias são geradas pela potencialidade atualizada.

Uma análise posterior comparou o número médio de julgamentos (de um máximo de 6, o número total de juízes) em todas as respostas que apoiam cada teoria, como mostrado na Figura 2b. Esses dados corroboram os achados da contagem de freqüência e fornecem suporte adicional para a visão AP da criatividade.

Observações finais
Alguns dias atrás, tive a sorte de falar com Deidre Gentner, o criador da teoria da analogia da estrutura mapeada, sobre esse projeto. (Por coincidência, estávamos ambos em um seminário sobre resolução de problemas em um castelo na Alemanha que agora é usado para seminários em ciência da computação.) Embora enquadrado como uma alternativa ao mapeamento de estrutura, os dados aqui apresentados não são incompatíveis com os princípios fundamentais da estrutura mapeamento, ou seja, alinhamento estrutural, sistematização e mapeamento. Concluímos que seria possível incorporar a atualização do potencial na teoria do mapeamento da estrutura.

Na minha opinião, fazê-lo produziria um modelo de analogia muito mais rico e preciso. O estado de potencialidade é um estado em que a entidade (neste caso os vários componentes da "fonte") podem se juntar em um contexto flexível, específico do contexto em resposta ao conteúdo específico do "alvo". A estrutura esparsa, distribuída e endereçável ao conteúdo da memória associativa garante que qualquer item que venha à mente como uma fonte potencial tenha alguma semelhança estrutural (profunda ou superficial) com o alvo. Assim, o estágio inicial de resolução de analogia é visto como não "estruturalmente cego", mas bastante mal definido devido à multidão de estruturas potencialmente relevantes que se apresentam. Devido ao fenômeno da interferência criativa, o que vem à mente pode ser bastante diferente de qualquer coisa que tenha experimentado. Tanto os dados das contagens de freqüência quanto o número médio de julgamentos de SM versus AP suportam a predição de que existe uma analogia semi-assada em um estado de potencialidade, em que os itens constituintes são unidos, em oposição a uma coleção de itens candidatos cada um no forma separada e distinta na qual eles foram originalmente codificados em memória. A imprecisão ou qualidade "meio assada" reflete que ainda é incerto como, no contexto um do outro, esses elementos se juntam como um todo realizável.

Uma limitação do estudo atual é que ele envolveu apenas uma tarefa de resolução de analogia. Meus alunos e eu estamos investigando o papel dos estados de potencialidade em outras tarefas de resolução de analogia, bem como outros tipos de processos criativos e na cognição humana em geral.

Referências

Gabora, L. & Saab, A. (2011). Interferência criativa e estados de potencialidade na resolução de problemas de analogia. Procedimentos da Reunião Anual da Cognitive Science Society (3506-3511). 20 a 23 de julho de 2011, Boston MA.

Gentner, D. (1983). Mapeamento de estrutura: um quadro teórico para analogia. Cognitive Science, 7 (2), 155-170.

Gentner, D. (2010). Bootstrapping the mind: processos analógicos e sistemas de símbolos. Cognitive Science, 34, 752-775.

Gick, ML & Holyoak, KJ (1983). Indução de esquema e transferência analógica. Psicologia cognitiva, 15 (1), 1-38.

Apêndice A: O General
A seguinte história, referida como The General, foi usada como fonte nesta experiência de resolução de analogia:

Um pequeno país foi governado por uma forte fortaleza por um ditador. A fortaleza estava situada no meio do país, cercada por fazendas e aldeias. Muitas estradas levaram a fortaleza pelo campo. Um general rebelde prometeu capturar a fortaleza. O general sabia que um ataque de todo o seu exército poderia capturar a fortaleza. Ele reuniu seu exército à frente de uma das estradas, pronto para lançar um ataque direto em grande escala. No entanto, o general então soube que o ditador tinha plantado minas em cada uma das estradas. As minas foram colocadas de modo que pequenos corpos de homens pudessem passar sobre eles de forma segura, já que o ditador precisava mover suas tropas e trabalhadores para dentro e para fora da fortaleza. No entanto, qualquer grande força detonaria as minas. Não só isso explodiria a estrada, mas também destruiria muitas aldeias vizinhas. Parecia, portanto, impossível capturar a fortaleza. No entanto, o geral inventou um plano simples. Ele dividiu seu exército em pequenos grupos e despachou cada grupo na direção de uma estrada diferente. Quando tudo estava pronto, ele deu o sinal e cada grupo marchou por uma estrada diferente. Cada grupo continuou seu caminho para a fortaleza, de modo que todo o exército chegou juntos na fortaleza ao mesmo tempo. Desta forma, o general capturou a fortaleza e derrubou o ditador.

Apêndice B: O problema da radiação
A seguinte história, referida como The Radiation Problem, foi usada como alvo nesta experiência.

Suponha que você é um médico confrontado com um paciente que tem um tumor maligno no estômago. É impossível operar no paciente, mas a menos que o tumor seja destruído, o paciente morrerá. Existe um tipo de raio que pode ser usado para destruir o tumor. Se os raios atingirem o tumor de uma só vez com uma intensidade suficientemente alta, o tumor será destruído. Infelizmente, nesta intensidade, o tecido saudável que os raios passam no caminho do tumor também será destruído. Em intensidades mais baixas, os raios são inofensivos para o tecido saudável, mas também não afetarão o tumor. Que tipo de procedimento pode ser usado para destruir o tumor com os raios e, ao mesmo tempo, evitar destruir o tecido saudável?