Resolución de Problemas | Fonaments d'Enginyeria UAB

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APUNTES FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA Grado en Ingeniería Informática Universidad Autónoma de Barcelona AprenAI 2026-2027 Aprende las bases cognitivas, los bloqueos de VanGundy, el modelo de Herrmann y las heurísticas clave para resolver problemas en Fonaments d'Enginyeria.

APREN.AI Índice 1 Bases cognitivas, tipos de problemas y reestructuración Psicología cognitiva y pensamiento Tipología de problemas y saberes requeridos Pensamiento como reestructuración y fenómenos asociados 2 Creatividad, bloqueos mentales y heurísticas en ingeniería Creatividad y el modelo de cerebro completo Obstáculos al pensamiento creativo: la taxonomía de VanGundy Fases del proceso creativo Catálogo de heurísticas en ingeniería Soluciones de las preguntas de repaso Estos apuntes pueden contener errores u omisiones. Son un material de apoyo y no sustituyen al temario oficial ni al profesorado: contrasta la información importante.

Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 1 1 Bases cognitivas, tipos de problemas y reestructuración AL ACABAR SABRÁS Diferenciar las cuatro premisas cognitivas que rigen la resolución de problemas. Clasificar problemas técnicos según la taxonomía propuesta por Greeno. Identificar los tipos de conocimientos y los sesgos que entorpecen la reestructuración mental. PIÉNSALO ANTES DE LEER 1 ¿Por qué solemos tropezar una y otra vez con el mismo error al intentar resolver un problema complejo? Psicología cognitiva y pensamiento La psicología cognitiva analiza las operaciones mentales aplicadas a superar dificultades o alcanzar objetivos no inmediatos.

El proceso de resolución de problemas parte de cuatro premisas esenciales: Constituye un fenómeno cognitivo interno que ocurre en la mente humana. Posee carácter intencional, orientando las acciones hacia una meta específica. Es una actividad estrictamente subjetiva y personal. Implica manipular representaciones y saberes alojados en la memoria del individuo. Tipología de problemas y saberes requeridos Según la propuesta planteada por Greeno (1978), los problemas se dividen en tres clases principales en función del mecanismo mental demandado: Tipo de problema Descripción del proceso resolutivo Estructura inductora Aplica la experiencia anterior para resolver situaciones análogas previas.

Transformación Busca una secuencia ordenada de operaciones que lleve de un estado inicial al estado final deseado. Ordenamiento o reorganización Dispone los componentes suministrados siguiendo un esquema válido que resuelva la situación. Para solventar estas tareas, el resolutor activa cinco dimensiones de conocimiento: Conocimiento lingüístico: dominio del idioma en que se formula el problema. 1 Conocimiento semántico: datos y hechos sobre el funcionamiento de la realidad. 2 Conocimiento esquemático: identificación de las distintas tipologías de problemas.

3 Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 2 Pensamiento como reestructuración y fenómenos asociados Resolver un reto complejo exige alcanzar una comprensión estructural, integrando todos los componentes en una totalidad coherente que atienda las restricciones planteadas. Si la disposición inicial no funciona, se recurre a la reorganización de sus variables. En el curso de este trabajo mental surgen diversos fenómenos característicos: Insight o iluminación: emergencia repentina de una nueva idea o comprensión lúcida tras un periodo de bloqueo, lograda mediante la reestructuración reflexiva de los elementos.

Einstellung o habituación: persistencia mecánica en aplicar la solución de un caso anterior a situaciones posteriores, impidiendo advertir vías más simples. Fijación funcional: incapacidad psicológica para concebir una utilidad distinta a la habitual en un objeto conocido, concepto procedente de la corriente de la Gestalt. Para no estancarse ante las conjeturas iniciales —afirmaciones plausibles pero no demostradas formalmente— resulta útil introducir símbolos algebraicos para densificar la información y desarrollar una actitud de enemigo interior: tratar toda afirmación como mera hipótesis, buscar refutarla de inmediato y evaluar críticamente cada razonamiento.

ERROR FRECUENTE Confundir insight con una simple corazonada sin base de trabajo: el insight solo surge tras una reestructuración reflexiva y activa de las partes del problema, nunca como un chispazo pasivo desvinculado del esfuerzo previo. COMPRUEBA 2 ¿En qué se diferencian el fenómeno de Einstellung y la fijación funcional? ESQUEMA Tipología de problemas según Greeno (1978) Conocimiento operativo: ejecución de secuencias de operaciones. Destaca el papel del algoritmo, definido como una secuencia ordenada de pasos elementales y unívoca que asegura la solución. 4 Conocimiento estratégico: criterios para seleccionar y coordinar los recursos cognitivos convenientes.

5 Estructura inductora Aplica experiencia previa en casos análogos Transformación Secuencia de pasos de inicio a fin Ordenamiento Reorganización estructurada de elementos dados Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 3 IDEAS CLAVE La resolución de problemas es una actividad cognitiva interna, intencional, individual y sustentada en la memoria. Greeno clasifica los problemas en estructura inductora, transformación y ordenamiento. El abordaje requiere saberes lingüísticos, semánticos, esquemáticos, operativos y estratégicos. El fenómeno del insight procede de una reestructuración del esquema mental, mientras que la habituación y la fijación funcional actúan como trabas cognitivas.

COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 3. ¿Cuáles son los tres tipos de problemas según la clasificación de Greeno de 1978? 4. ¿Qué distingue a un algoritmo dentro del conocimiento operativo? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 5. ¿Cuál es la característica distintiva de los problemas de transformación según Greeno? 6. ¿Qué sesgo mental describe la dificultad para asignar a un objeto un uso no convencional? 7. ¿Cómo se define una conjetura en el contexto de resolución de problemas? 8. ¿Qué tipo de conocimiento organiza y coordina los demás saberes ante una situación técnica?

Diseñar herramientas sin funciones asignadas a) Pasar de un estado inicial al final mediante operaciones b) Reordenar elementos preexistentes sin añadir pasos c) Identificar patrones idénticos a vivencias previas d) Einstellung a) Fijación funcional b) Estructura inductora c) Insight súbito d) Una afirmación razonable pero pendiente de demostración a) Un sesgo perceptivo causado por la habituación b) Un procedimiento algorítmico libre de ambigüedad c) Una conclusión lógica validada matemáticamente d) Conocimiento semántico a) Conocimiento estratégico b) Conocimiento operativo c) Conocimiento lingüístico d) Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 4 2 Creatividad, bloqueos mentales y heurísticas en ingeniería AL ACABAR SABRÁS Describir los cuatro estilos de pensamiento del modelo cerebral formulado por Herrmann.

Reconocer las barreras perceptivas, emocionales y culturales que frenan la inventiva según VanGundy. Aplicar heurísticas prácticas (top-down, divide y vencerás, reformulación) para desatascar problemas técnicos. PIÉNSALO ANTES DE LEER 9 ¿Por qué descansar o dar un paseo puede resolver un problema técnico antes que seguir forzando horas de cálculo continuo? Creatividad y el modelo de cerebro completo La creatividad engloba los procesos cognitivos orientados a generar ideas, productos o soluciones caracterizados por la novedad y la originalidad. En vez de ser una cualidad aislada, requiere articular armónicamente distintos estilos de pensamiento.

Herrmann estructuró estas modalidades en el modelo del cerebro completo, dividido en cuatro cuadrantes complementarios: Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 5 Esquema de los cuatro cuadrantes del cerebro completo según Ned Herrmann. Cuadrante A: perfil lógico, analítico, basado en hechos cuantitativos. Cuadrante B: perfil secuencial, planificado, detallado y organizado. Cuadrante C: perfil emocional, interpersonal, basado en sentimientos. Cuadrante D: perfil intuitivo, integrador, global y sintetizador. Obstáculos al pensamiento creativo: la taxonomía de VanGundy La mente humana muestra una rigidez natural: recurre por defecto a circuitos habituales.

Cuando estos hábitos impiden diseñar alternativas, surgen bloqueos. VanGundy clasifica estos obstáculos en cinco categorías: Tipo de obstáculo Manifestación característica De percepción Autoimposición de restricciones innecesarias no contenidas en el enunciado. Emocional Sensación de agobio o desbordamiento ante la dificultad percibida. Intelectual / Expresivo Empleo inflexible de tácticas rígidas para encarar el reto. Cultural Preponderancia excesiva otorgada a la razón estricta y a la lógica formal. Ambiental Inexistencia de un espacio adecuado de trabajo o escasez de tiempo.

Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 6 Fases del proceso creativo La formulación creativa no consiste en una revelación fortuita e instantánea, sino que recorre un itinerario progresivo de cinco fases: PROCESO Fases secuenciales del proceso creativo Catálogo de heurísticas en ingeniería Una heurística es una regla empírica sustentada en la experiencia que sirve como guía práctica en la búsqueda de soluciones. Estrategia heurística Procedimiento y finalidad técnica Escribir Fijar por escrito toda la información relevante para descargar la memoria de trabajo. Reformular en términos sencillos Agrupar datos afines y transcribirlos a un formato simbólico o matemático accesible.

Dibujar Crear esquemas o diagramas visuales que simplifiquen la interpretación física. Reconocimiento Detección de la necesidad o del problema 1 Concentración Periodo de inmersión intensa de trabajo 2 Incubación Fase de relajación y desconexión consciente 3 Iluminación Aparición repentina de la nueva alternativa (insight) 4 Verificación Evaluación crítica y validación del resultado 5 Reconocimiento de la necesidad o del problema: toma de conciencia del desafío. 1 Periodo de intensa concentración: estudio exhaustivo de las variables en juego. 2 Periodo de relajación o incubación: distanciamiento consciente para permitir el procesamiento subconsciente.

3 Iluminación (insight): aparición espontánea de la configuración de la solución. 4 Evaluación o verificación: comprobación rigurosa de la viabilidad de la propuesta. 5 Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 7 Estrategia heurística Procedimiento y finalidad técnica Pensar en un problema relacionado Aprovechar estructuras con incógnitas o metodologías de resolución análogas. Análisis top-down y bottom-up El método top-down descompone desde el objetivo hacia atrás en una estructura arborescente; el proceso bottom-up resuelve luego de abajo hacia arriba. Divide y vencerás Fragmentar la tarea global en un conjunto de subproblemas independientes y asequibles.

Identificar restricciones espurias Eliminar condiciones limitantes asumidas sin figurar explícitamente en el problema. Discutir en equipo Explicar el enunciado a terceros; el acto de verbalizar clarifica el panorama conceptual. Modelizar y probar Aproximar el sistema real mediante un modelo manejable para predecir su respuesta mediante tanteo iterativo. Cambio de perspectiva y desconexión Tomar distancia respecto al detalle obsesivo, resolver primero lo trivial para cobrar confianza y registrar cada avance intermedio.

ERROR FRECUENTE Suponer que el método de divide y vencerás exige necesariamente una jerarquía arborescente estricta: a diferencia de los modelos top-down/bottom-up que sí la imponen, divide y vencerás solo demanda subdividir en módulos independientes, sin obligar a un esquema en árbol. COMPRUEBA 10 ¿Por qué la incubación resulta indispensable antes de que se produzca la iluminación? IDEAS CLAVE El modelo de Herrmann equilibra cuatro cuadrantes: analítico (A), secuencial (B), emocional (C) y sintético-intuitivo (D). VanGundy tipifica los bloqueos en perceptivos, emocionales, intelectuales/expresivos, culturales y ambientales.

El ciclo creativo se estructura en: detección, concentración intensa, incubación, insight y verificación. Las heurísticas combinan sentido práctico y experiencia para simplificar problemas mediante esquematización, descomposición y reformulación. Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 8 COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 11. ¿Cuáles son las cinco etapas que integran el proceso de creación de ideas? 12. ¿Qué diferencia metodológica existe entre el análisis top-down/bottom-up y la heurística de divide y vencerás? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 13. ¿Qué cuadrante del modelo de Herrmann se asocia con el pensamiento lógico, analítico y cuantitativo? 14.

¿Qué bloqueo de VanGundy consiste en asumir límites y condiciones que no constan en el enunciado? 15. ¿Qué fase precede inmediatamente a la iluminación en la secuencia formal del proceso creativo? 16. ¿En qué consiste la heurística top-down habitual en proyectos técnicos?

Cuadrante C a) Cuadrante D b) Cuadrante B c) Cuadrante A d) Bloqueo ambiental a) Bloqueo emocional b) Bloqueo cultural c) Bloqueo de percepción d) Incubación o relajación a) Reconocimiento de la necesidad b) Verificación de la solución c) Concentración inicial d) Comenzar por el objetivo e ir hacia atrás descomponiendo el reto a) Traducir las ecuaciones a esquemas geométricos b) Solucionar piezas aisladas sin plan maestro previo c) Contrastar hipótesis mediante un adversario dialéctico d) Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 9 Soluciones de las preguntas de repaso 1.

Porque nuestra mente tiende a recorrer vías ya conocidas por habituación (Einstellung), aferrándose rígidamente a patrones previos que impiden ver configuraciones más sencillas. 2. El Einstellung es la tendencia a repetir ciegamente un método o procedimiento previo, mientras que la fijación funcional limita la percepción del uso material de un objeto impidiendo darle funciones nuevas. 3. Problemas de estructura inductora, problemas de transformación y problemas de ordenamiento o reorganización. 4. Es una secuencia de pasos elementales, ordenada y carente de ambigüedad, que conduce con certeza a la resolución. 5. b) Pasar de un estado inicial al final mediante operaciones.

Los problemas de transformación exigen hallar una serie precisa de acciones para transitar del estado inicial al estado final deseado. 6. b) Fijación funcional. La fijación funcional, acuñada por la Gestalt, es la imposibilidad de percibir un objeto fuera de su utilidad habitual. 7. a) Una afirmación razonable pero pendiente de demostración. Una conjetura aparenta verosimilitud lógica pero todavía no ha sido verificada ni demostrada formalmente. 8. b) Conocimiento estratégico. El conocimiento estratégico reúne las técnicas requeridas para combinar los otros conocimientos de forma idónea. 9.

Porque durante la fase de incubación se suspende el control rígido de la atención, permitiendo reorganizar de forma inconsciente los elementos trabajados hasta detonar el insight. 10. Porque tras la concentración intensa, desconectar de la tarea permite que la mente procese libremente la información sin la rigidez de los sesgos conscientes, facilitando la reestructuración mental. 11. 1) Reconocimiento de la necesidad, 2) Concentración intensa, 3) Incubación o relajación, 4) Iluminación (insight) y 5) Evaluación o verificación. 12.

El enfoque top-down y bottom-up sugiere una jerarquía marcadamente arborescente, mientras que divide y vencerás se enfoca simplemente en descomponer en partes autónomas sin requerir dicha estructura. 13. d) Cuadrante A. El cuadrante A corresponde al estilo racional basado en hechos empíricos, lógica y análisis matemático. 14. d) Bloqueo de percepción. Los bloqueos perceptivos llevan a proyectar restricciones autoimpuestas que el problema original jamás planteó. 15. a) Incubación o relajación. El insight surge tras la etapa de relajación o incubación, donde la mente madura los datos procesados en la concentración. 16. a) Comenzar por el objetivo e ir hacia atrás descomponiendo el reto.

El método top-down inicia el desglose desde la meta final retrocediendo hacia subproblemas paulatinamente más elementales. Resolución de Problemas " Fonaments d'Enginyeria UAB 10