El ensayo y error es un método fundamental de resolución de problemas [1] que se caracteriza por intentos repetidos y variados que se 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 como "ensayo y fracaso" y "ensayo y práctica". [3] Según el Canon de Morgan , el comportamiento animal debe explicarse de la forma más simple posible. Cuando el comportamiento parece implicar procesos mentales superiores, puede explicarse mediante el aprendizaje por ensayo y error. Un ejemplo es la hábil manera en que su terrier Tony abrió la puerta del jardín, fácilmente malinterpretada como un acto perspicaz por alguien que vio el comportamiento final. Lloyd Morgan, sin embargo, había observado y registrado la serie de aproximaciones por las que el perro había aprendido 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 ensayo y error, basada en los hallazgos que mostró cómo manejar un experimento de ensayo 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 de aprendizaje que registraban el tiempo de cada ensayo. La observación clave de Thorndike fue que el aprendizaje se promovía con resultados positivos, que luego fue refinada y ampliada por el condicionamiento operante de BF Skinner .
El ensayo y error también es un método de resolución de problemas, reparación , ajuste 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 considerarse uno de los dos enfoques básicos para la resolución de problemas, en contraste con un enfoque que utiliza la intuición y la teoría . Sin embargo, existen métodos intermedios que, por ejemplo, utilizan la teoría para guiar el método, un enfoque conocido como empirismo guiado .
Esta manera de pensar se ha convertido en un pilar del racionalismo crítico de Karl Popper .
El método de ensayo y error se utiliza con más éxito en problemas sencillos y en juegos, y suele ser el último recurso cuando no se aplica ninguna regla aparente. Esto no significa que el método sea inherentemente descuidado, ya que una persona puede ser metódica al manipular las variables en un intento de clasificar las posibilidades que podrían dar como resultado el éxito. Sin embargo, este método lo utilizan a menudo personas que tienen poco conocimiento en el área del problema. El método de ensayo y error se ha estudiado desde su punto de vista computacional natural [5].
Ashby (1960, sección 11/5) ofrece tres estrategias simples para tratar el mismo problema básico de ejercicio, que tienen eficiencias muy diferentes. Supongamos que una colección de 1000 interruptores de encendido/apagado deben configurarse en una combinación particular mediante pruebas aleatorias, donde se espera que cada prueba tome un segundo. [Esto también se analiza en Traill (1978–2006, sección C1.2]. Las estrategias son:
Obsérvese la suposición tácita de que no se utiliza ninguna inteligencia ni conocimiento 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 interruptores- donde las distintas estrategias disponibles pueden elegirse aleatoriamente. Una vez más, se trata de "ensayo y error", pero de un tipo diferente.
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 esa organización: basándose en gran medida en el 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 del simple ensayo 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 los 1000 interruptores de Ashby; véase §C1.2]. Después de todo, es parte de la doctrina piagetiana que los niños aprenden primero haciendo cosas activamente de una manera más o menos aleatoria, y luego, con suerte, aprenden de las consecuencias, todo lo cual tiene cierta semejanza con el "ensayo y error" aleatorio de Ashby.
Traill (2008, espec. Tabla "S" en la p.31 ) sigue a Jerne y Popper al considerar que esta estrategia probablemente subyace a todos los sistemas de recopilación de conocimientos, al menos en su fase inicial .
Se identifican cuatro de estos sistemas:
El método de prueba y error tiene varias características:
Es posible utilizar el método de ensayo y error para encontrar todas las soluciones o la mejor solución, cuando existe un número finito comprobable de soluciones posibles. Para encontrar todas las soluciones, simplemente se toma nota y se 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 en función de un conjunto predefinido de criterios, cuya existencia es una condición para la posibilidad de encontrar una mejor solución. (Además, cuando solo puede existir una solución, como al armar un rompecabezas, entonces cualquier solución encontrada es la única solución y, por lo tanto, es necesariamente la mejor).
Tradicionalmente, el método principal para encontrar nuevos fármacos, como los antibióticos, ha sido el ensayo y error . Los químicos simplemente prueban sustancias químicas al azar hasta que encuentran una que tenga el efecto deseado. En una versión más sofisticada, los químicos seleccionan un rango estrecho 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 en lugar de la estrategia de solución: en lugar de "¿Qué sustancia química funcionará bien como antibiótico?", el problema en el enfoque sofisticado es "¿Cuál, si es que hay alguna, de las sustancias químicas en este rango estrecho funcionará bien como antibiótico?"). El método se utiliza ampliamente en muchas disciplinas, como la tecnología de polímeros para encontrar nuevos tipos o familias de polímeros.
El ensayo y error también se ve comúnmente en las respuestas de los jugadores a los videojuegos : cuando se enfrentan a un obstáculo o 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 abandone el juego.
Los equipos deportivos también hacen uso del método de ensayo 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 pierda 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 ensayo y error en la formulación y prueba de hipótesis. Compárense también los algoritmos genéticos , el recocido simulado y el aprendizaje por refuerzo , todas variedades de búsqueda que aplican la idea básica de ensayo y error.
La evolución biológica puede considerarse como una forma de ensayo y error. [6] Las mutaciones aleatorias y las variaciones genéticas sexuales pueden considerarse como ensayos, 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 ordenación conceptual (que es extremadamente ineficiente y poco práctico), puede considerarse como un método de ensayo y error para ordenar una lista. Sin embargo, los ejemplos sencillos típicos de bogosort no registran qué órdenes de la lista se han probado y pueden probar el mismo orden cualquier cantidad de veces, lo que viola uno de los principios básicos de ensayo y error. El método de ensayo y error es en realidad más eficiente y práctico que 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 en algunas condiciones.
Las arañas saltadoras del género Portia utilizan el método de ensayo 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 utilizar el método de ensayo y error en un entorno 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]