El ensayo y error es un método fundamental de resolución de problemas [1] caracterizado por intentos repetidos y variados que continúan hasta el éxito, [2] o hasta que el practicante deja de intentarlo.
Según WH Thorpe , el término fue ideado por C. Lloyd Morgan (1852-1936) después de probar frases similares "ensayo y fracaso" y "ensayo y práctica". [3] Según el Canon de Morgan , el comportamiento animal debe explicarse de la forma más sencilla posible. Cuando la conducta parece implicar procesos mentales superiores, podría explicarse mediante el aprendizaje por prueba y error. Un ejemplo es la forma hábil en que su terrier Tony abrió la puerta del jardín, lo que fácilmente se malinterpreta como un acto perspicaz por parte de alguien que ve el comportamiento final. Lloyd Morgan, sin embargo, había observado y registrado la serie de aproximaciones mediante las cuales el perro había ido aprendiendo gradualmente la respuesta, y pudo demostrar que no se necesitaba ninguna intuición para explicarla.
Edward Lee Thorndike fue el iniciador de la teoría del aprendizaje por prueba y error basada en los hallazgos que mostró cómo gestionar un experimento de prueba y error en el laboratorio. En su famoso experimento, se colocó un gato en una serie de cajas de rompecabezas para estudiar la ley del efecto en el aprendizaje. [4] Trazó curvas para aprender que registraban el tiempo de cada prueba. La observación clave de Thorndike fue que el aprendizaje se promovía mediante resultados positivos, que luego fue refinada y ampliada por el condicionamiento operante de BF Skinner .
Prueba y error es también un método de resolución de problemas, reparación , puesta a punto u obtención de conocimientos . En el campo de la informática , el método se llama generar y probar ( fuerza bruta ) . En álgebra elemental, al resolver ecuaciones, se trata de adivinar y comprobar .
Este enfoque puede verse como uno de los dos enfoques básicos para la resolución de problemas, en contraste con un enfoque que utiliza el conocimiento y la teoría . Sin embargo, existen métodos intermedios que, por ejemplo, utilizan la teoría para guiar el método, enfoque conocido como empirismo guiado .
Esta forma de pensar se ha convertido en un pilar del racionalismo crítico de Karl Popper .
El método de prueba y error se utiliza con mayor éxito en problemas simples y en juegos, y suele ser el último recurso cuando no se aplica ninguna regla aparente. Esto no significa que el enfoque sea inherentemente descuidado, ya que un individuo puede ser metódico al manipular las variables en un intento de clasificar posibilidades que podrían resultar en éxito. Sin embargo, este método lo utilizan a menudo personas que tienen pocos conocimientos en el área problemática. El enfoque de prueba y error ha sido estudiado desde su punto de vista computacional natural [5]
Ashby (1960, sección 11/5) ofrece tres estrategias simples para abordar el mismo problema básico de ejercicio, que tienen eficiencias muy diferentes. Supongamos que se debe configurar una colección de 1000 interruptores de encendido/apagado en una combinación particular mediante pruebas aleatorias, donde se espera que cada prueba demore un segundo. [Esto también se analiza en Traill (1978–2006, sección C1.2]. Las estrategias son:
Obsérvese la suposición tácita aquí de que no se aporta ninguna inteligencia o percepción para resolver el problema. Sin embargo, la existencia de diferentes estrategias disponibles nos permite considerar un dominio de procesamiento separado ("superior") (un "metanivel" por encima de la mecánica del manejo de cambios) donde las diversas estrategias disponibles pueden elegirse aleatoriamente. Una vez más se trata de "ensayo y error", pero de otro tipo.
El libro de Ashby desarrolla esta idea de "metanivel" y la extiende a toda una secuencia recursiva de niveles, sucesivamente uno encima del otro en una jerarquía sistemática. Sobre esta base, sostiene que la inteligencia humana surge de dicha organización: dependiendo en gran medida del ensayo y error (al menos inicialmente en cada nueva etapa), pero emergiendo con lo que llamaríamos "inteligencia" al final de todo. Por lo tanto, presumiblemente el nivel más alto de la jerarquía (en cualquier etapa) seguirá dependiendo de simple prueba y error.
Traill (1978-2006) sugiere que esta jerarquía de Ashby probablemente coincide con la conocida teoría de Piaget sobre las etapas del desarrollo. [Este trabajo también analiza el ejemplo de 1000 conmutadores de Ashby; ver §C1.2]. Después de todo, es parte de la doctrina piagetiana que los niños aprenden primero actuando activamente de una manera más o menos aleatoria y luego, con suerte, aprenden de las consecuencias, todo lo cual tiene un cierto parecido con el "ensayo y error" aleatorio de Ashby. .
Traill (2008, especialmente Tabla "S" en la página 31 ) sigue a Jerne y Popper al considerar que esta estrategia probablemente sea la base de todos los sistemas de recopilación de conocimiento, al menos en su fase inicial .
Se identifican cuatro de estos sistemas:
La prueba y error tiene una serie de características:
Es posible utilizar prueba y error para encontrar todas las soluciones o la mejor solución, cuando existe un número finito comprobable de posibles soluciones. Para encontrar todas las soluciones, uno simplemente toma nota y continúa, en lugar de terminar el proceso, cuando se encuentra una solución, hasta que se hayan probado todas las soluciones. Para encontrar la mejor solución, se encuentran todas las soluciones mediante el método que acabamos de describir y luego se evalúan comparativamente basándose en un conjunto predefinido de criterios, cuya existencia es una condición para la posibilidad de encontrar la mejor solución. (Además, cuando sólo puede existir una solución, como en el caso de armar un rompecabezas, cualquier solución encontrada es la única solución y, por lo tanto, es necesariamente la mejor).
El ensayo y error ha sido tradicionalmente el principal método para encontrar nuevos fármacos, como los antibióticos . Los químicos simplemente prueban productos químicos al azar hasta que encuentran uno con el efecto deseado. En una versión más sofisticada, los químicos seleccionan una gama estrecha de sustancias químicas que se cree que pueden tener algún efecto utilizando una técnica llamada relación estructura-actividad . (Este último caso puede considerarse alternativamente como un cambio del problema más que de la estrategia de solución: en lugar de "¿Qué producto químico funcionará bien como antibiótico?", el problema en el enfoque sofisticado es "¿Cuál de los productos químicos, si es que hay alguno?" ¿En este rango estrecho funcionará bien como antibiótico?") El método se usa ampliamente en muchas disciplinas, como la tecnología de polímeros para encontrar nuevos tipos o familias de polímeros.
La prueba y el error también se ven comúnmente en las respuestas de los jugadores a los videojuegos : cuando se enfrentan a un obstáculo o a un jefe , los jugadores a menudo formulan una serie de estrategias para superar el obstáculo o derrotar al jefe, y cada estrategia se lleva a cabo antes de que el jugador tenga éxito o sale del juego.
Los equipos deportivos también hacen uso de prueba y error para clasificarse y/o avanzar en los playoffs y ganar el campeonato , intentando diferentes estrategias, jugadas, alineaciones y formaciones con la esperanza de derrotar a todos y cada uno de los oponentes en el camino hacia la victoria. Esto es especialmente crucial en las series de playoffs en las que se requieren múltiples victorias para avanzar , donde un equipo que pierde un juego tendrá la oportunidad de probar nuevas tácticas para encontrar una manera de ganar, si aún no está eliminado.
Se puede considerar que el método científico contiene un elemento de prueba y error en la formulación y prueba de hipótesis. Compare también los algoritmos genéticos , el recocido simulado y el aprendizaje por refuerzo : todas las variedades de búsqueda que aplican la idea básica de prueba y error.
La evolución biológica puede considerarse como una forma de prueba y error. [6] Las mutaciones aleatorias y las variaciones genéticas sexuales pueden verse como pruebas y la mala aptitud reproductiva, o la falta de una mejor aptitud, como el error. Así, después de mucho tiempo, el "conocimiento" de genomas bien adaptados se acumula simplemente en virtud de su capacidad de reproducirse.
Bogosort , un algoritmo de clasificación conceptual (que es extremadamente ineficiente y poco práctico), puede verse como un método de prueba y error para ordenar una lista. Sin embargo, los ejemplos simples típicos de bogosort no rastrean qué órdenes de la lista se han probado y pueden intentar el mismo orden varias veces, lo que viola uno de los principios básicos de prueba y error. En realidad, la prueba y error es más eficiente y práctica que la bogosort; a diferencia de bogosort, se garantiza que se detendrá en un tiempo finito en una lista finita, e incluso podría ser una forma razonable de ordenar listas extremadamente cortas bajo algunas condiciones.
Las arañas saltadoras del género Portia utilizan prueba y error para encontrar nuevas tácticas contra presas desconocidas o en situaciones inusuales, y recuerdan las nuevas tácticas. [7] Las pruebas muestran que Portia fimbriata y Portia labiata pueden usar prueba y error en un ambiente artificial, donde el objetivo de la araña es cruzar una laguna en miniatura que es demasiado ancha para un simple salto, y debe saltar y luego nadar o solo nadar. [8] [9]