创新往往来源于约束满足

时间:2023-11-20 04:29:01

史蒂芬·科斯林(Stephen M.Kosslyn):

斯坦福大学行为科学高级研究中心主任,著有《影像与记忆》(Image and Mind)。

创新往往来源于约束满足

“约束满足”概念对于提升人们的推理和决策能力至关重要。“约束”指的是人们在解决问题或进行决策的时候必须考虑的约束条件,而“约束满足”就是一个满足这些约束条件的过程。还有非常重要的一点,很多情况下都只有几种方法能满足所有的约束条件。

举个例子,我搬了新家,妻子和我讨论如何摆放卧室的家具。我们有一个旧床头柜,因为太破旧了所以必须靠墙放。而其他家具的摆放也有各种要求(约束条件):我们有两个小茶几必须摆在床头柜的两边;有一把椅子,阅读灯必须放在椅子边上;还有一张沙发缺了一个脚,需要用书垫着,我们想将沙发摆放得别人看不到垫沙发的书。这些都是我们在室内设计时必然会遇到的现实问题。答案总是这样的:一旦我们选定了床头柜的位置,叮!格局就全都确定了!只剩下一面墙能让沙发靠着摆放,而椅子和阅读灯也只剩下一个地方能放了。

通常来说,约束条件越多,能同时满足所有条件的方案就越少,尤其当这些约束条件都非常“强”的时候。所谓的强约束条件就像是小茶几的摆放位置,我们很难有其他办法去满足。相反,一种“弱”的约束条件,比如床头柜的摆放,就能有多种满足方式(可以靠着各个墙面放)。

如果遇到不相容的约束条件应该怎么办呢?如你家离加油站非常远,所以你想买一辆电动车,但是你的钱却不够。然而,并不是所有的约束条件都同样重要,只要最重要的约束条件被“充分”满足,你就能获得一个满意的解决方法。在上述例子中,尽管最佳的交通方案是买一辆电动车,一辆耗油量不大的混合动力车或许就是最好的方案。

而且,一旦你开始了约束满足的过程,你就会更轻易地找出其他的约束条件。如当你在决定要买什么车的时候,你可能会从预算和加油站这两个因素开始考虑。然后,你就开始考虑满足你需要的车的大小、保修时间和款式。你可能会有一些妥协,满足了一些方面的要求(比如油耗)就必须放弃另一些方面的要求(比如款式)。即使这样,其他的约束条件依然可能是决策的关键。约束满足无处不在,比如:

◎它是福尔摩斯和算命先生们解决问题的方法——把每条线索都看作约束条件,寻求一个能满足所有约束条件的方案。

◎它是相亲网站的工作过程——找到客户的约束条件,确认其中最重要的条件,然后在对象库里寻求最符合这些条件的相亲对象。

◎它也是你找房子的策略——衡量各种约束条件的重要性,如房子大小、价格、地理位置以及邻居。

◎它也是你每天早上的必修课——挑选色彩和款式“搭配”的衣服。

约束满足之所以这么普遍,是因为它并不强求“完美”的方案,最终的解决办法取决于对你来说什么是最重要的约束条件和你有多少约束条件需要满足,以及满足到什么程度。

约束满足不是线性的,你完全可以同时考虑所有的约束条件,让它们混合在一起,这个过程并不一定是有意识的。“仔细思考”似乎构成了无意识之外的所有约束满足。

总之,创新往往来源于约束满足。新菜品的诞生往往都是因为大厨找不到某种配料,所以不得不用其他配料替代,新菜由此被创造出来。创新也来源于约束条件的改变、排除和增加。爱因斯坦的主要突破就是从他意识到时间并不一定是从匀速运动开始的。

具有讽刺意味的是,约束的增加可能会带来创新,而一个过于开放和无序的问题之所以很难找到解决方案,可能正是因为它毫无约束。