Planung und Voraussicht
Die beste Zeit, um Probleme zu lösen ist bevor sie auftreten.Wie viel Energie braucht man, um einen 500 Tonnen schweren Asteroid von einem Kollisionskurs mit der Erde abzubringen? Die Antwort hängt stark davon ab, wie früh man diesen kommen sieht. Theoretisch reicht ein kleiner Stubs aus, wenn man ihn viele Jahre vorher entdeckt. Sieht man ihn jedoch erst einige Sekunden vorher so wird auch eine Atombombe nicht ausreichen.
Wenn wir erstmal an Zeitmangel leiden, krank oder verschuldet sind, ist es oft
schon zu spät für eine sanfte Lösung. Dann brauchen wir
radikale Einschnitte, um unser Leben noch herumzureißen. Manchmal hat man
keine Wahl, weil das Problem nicht vorhersehbar war, aber viel zu oft kümmern wir
uns erst dann um Probleme, wenn diese direkt vor der Haustür stehen.
Dabei kann man gewisse Probleme mit sehr wenig Aufwand lösen, wenn man sie
rechtzeitig sieht und angeht.
Beispielsweise ist es meistens einfacher gewisse Krankheiten durch eine gesunde Lebensweise,
Impfungen und Hygiene zu vermeiden, als sie dann zu behandeln.
Ein anderes typisches Beispiel findet man in der Schule und Universität. Wenn wir von Anfang an verstehen, worüber der Lehrer/Professor spricht, dann können wir viele der Informationen direkt aufnehmen. Wir sind schneller beim Erledigen der Übungsaufgaben und das führt wiederrum zu mehr Motivation und Zeit um über die wichtigen Zusammenhänge nachzudenken. Wenn man stattdessen immer am Hinterherhinken ist, dann hat man oft keine Wahl als sich das Material vor Klausuren ins Kurzzeitgedächtnis einzuprägen. Das verschwindet danach zum großen Teil aber wieder, was dazu führt, dass man beim nächsten Mal noch mehr lernen muss. Diese Schüler und Studenten investieren deutlich mehr Zeit und Energie und haben trotzdem schlechte Noten.
Optimierung
Umgekehrt kann man freie Zeit/Ressourcen dazu nutzen, um Zinsen und Zinseszinsen zu
generieren. Stellen wir uns vor, wir haben eine unangenehme Tätigkeit, die uns jeden Tag
zehn Minuten unserer Zeit kostet. Außerdem wissen wir, dass man es auch gut in fünf
Minuten machen kann, wenn man den Vorgang optimiert. Wie viel Zeit kann man dann
in die Optimierung der Tätigkeit stecken, so dass es sich langfristig
immer noch lohnt?
Selbst wenn wir nur von einem Jahr 'Nutzungsdauer' ausgehen (wir wissen nicht, wie
stark sich unsere Zukunft verändern wird), so haben wir es mit 365*5 Minuten,
oder etwa 30 Stunden Einsparung zu tun. Wenn wir uns also einen ganzen Tag (15 Stunden) mit der
Optimierung dieser Kleinigkeit beschäftigen würden, so hätten wir
am Ende doppelt so viel Zeit eingespart.
Man schaue sich dazu auch den folgenden
Webcomic an.
Aus ähnlichen Gründen ist es auch leicher mehr Geld zu machen, wenn man schon viel Geld hat. Umgekehrt erklärt es einen großen Anteil der Armut in der Welt. Wenn man sich keine Waschmaschine leisten kann und mehrere Stunden in der Woche mit Wäsche waschen beschäftigt ist oder wenn man keinen Kühlschrank hat und mehr Lebensmittel wegwerfen muss, weil sie verderben, dann ist es schwer aus diesem Teufelskreis auszubrechen.
Eine Warnung möchte ich hier aber doch aussprechen. Naive Optimierung eines Parameters ohne Rücksicht auf andere Werte kann sehr schnell in die Katastrophe führen. Man kann beispielsweise viele Prozesse deutlich beschleunigen, wenn man auf Flexibilität und Sicherheit verzichtet. Die Zeit, die man dadurch spart muss man allerdings oft zehnfach zurückzahlen, wenn es doch mal Probleme gibt (und die wird es geben!). Ich habe hier eine (sehr unvollständige) Liste mit möglichen Optimierungsparametern erstellt, die immer mal wieder aktualisiert wird.
Vermeiden von Problemen durch gutes Design
Eine andere Art, um Probleme gar nicht erst aufkommen zu lassen ist es die Umgebung so zu verändern, dass das richtige Verhalten automatisch gefördert wird. Wir stellen uns gerne vor, dass wir als Individuen über unsere Handlungen bestimmen. Dabei hat die Forschung in den letzten Jahrzehnten gezeigt, dass einige Verhaltensweisen stärker von der Umgebung beeinflusst sind als von unserem Charakter und Gefühlszustand. Manchmal ist es viel einfacher das richtiges Verhalten zu fördern, indem man den Kontext und das Design verbessert, anstatt zu versuchen Menschen zu verändern. (Hier ist ein schöner Vortrag dazu.)
Ein explizites Beispiel hierzu findet man in dem Vortrag über Checklisten in der Medizin (Englisch). Diese reduzieren Komplikationen bei Operationen um über 30%, ohne dass man besser ausgebildetes Personal braucht oder darauf angewiesen ist, dass alle die ganze Zeit hellwach und konzentriert sind (was natürlich auch gut wäre). Ein paar andere Beispiele aus dem Alltag:
- Man kann versuchen so zu wohnen, dass man überall hinlaufen kann und das zwingt einen dann dazu mehrere Kilometer in der Woche zu laufen, ohne dass man sich irgendwie überwinden muss Sport zu machen. Ebenso hilft es im dritten Stock zu wohnen, wenn es keinen Aufzug gibt.
- Verschiedene Steckerformen im Computer verhindern, dass man seinen USB Stick aus Versehen in den Netzwerkanschluss schiebt.
- Wenn man seine Medikamente auf das Schlafkissen legt, dann wird man vor dem Schlafengehen daran erinnert, dass man diese nehmen muss.
- Mikrowelle schaltet sich automatisch aus, wenn man die Tür öffnet.
In anderen Worten: Verändere das System, so dass korrektes Verhalten zum Standard wird und es schwierig macht sich falsch zu verhalten. Sich auf die Aufmerksamkeit, das Gedächtnis oder den guten Willen von Menschen zu verlassen führt sehr schnell auf die Wiederentdeckung von Murphys Gesetz.
Probleme erkennen und lösen wollen
Die besten Methoden in der Welt nützen nichts, wenn wir nicht erkennen, das ein Problem existiert oder uns die Motivation und Wille fehlt dieses zu lösen. Oft nehmen wir unbewusst an, dass die Welt einfach so ist und es nicht in unserer Macht steht etwas daran zu ändern. Einer der schwierigsten Schritte im Problemlöseprozess ist es aus dieser Denkweise auszubrechen. Selbst wenn wir etwas als Problem ansehen, kann es sein, dass es einfacher erscheint sich mit dem Problem abzufinden, anstatt die Zeit und Energie in eine Lösung zu investieren. Dies kann dazu führen, dass Kleinigkeiten so lange unbeachtet bleiben, bis sie sich zu einem riesigen Problem entwickeln, wie ich im ersten Abschnitt beschrieben habe.
Ein möglicher Weg, um einzuschätzen, wie wichtig uns die Lösung
für das Problem ist, ist es von einer Gefühlsbasis in ein anderes
Koordinatensystem zu wechseln. Man kann sich beispielsweise fragen, wie viel
Zeit/Geld man investieren würde, um das Problem
aus der Welt zu schaffen?
Manchmal ist auch nur der Start schwierig und dann hilft das Motto "Just do it!",
um die Trägheit zu überwinden. Wenn man das Glück hat eine Person
in seinem Leben zu haben, der man vertraut
(oder es sich leisten kann einen personal 'Trainer' zu haben), kann man einen Teil der Motivation auch
externalisieren. Normalerweise finden wir es deutlich einfacher jemanden aufzuwecken,
als selbst morgens aus dem Bett zu steigen.
Was das Ganze besonders schwierig macht ist, dass viele gravierende Probleme, wie die Klimaveränderung, unsere Gesundheit oder eine Beziehung langsam und stetig einen problematischen Zustand erreichen, ohne, dass jemals etwas dramatisches passiert, das uns aufwecken und auf das Problem aufmerksam machen könnte. Eines Tages wacht man auf und realisiert, dass Dinge nicht mehr so sind, wie sie noch vor zehn Jahren waren und oft ist es dann zu spät, um wirklich etwas Wirksames zu unternehmen.
Metaebene
Wir wollen einen Kuchen backen. Unglücklicherweise stellt sich heraus, dass
wir nicht genügend Mehl im Haus haben. Das ist ein sehr einfaches Problem,
da wir schnell zum Supermarkt gehen/fahren können, um dort welches zu kaufen.
Für die meisten Menschen ist das Problem damit erledigt.
Betrachten wir das Ganze aber von einen höheren Standpunkt aus, so
fällt uns vielleicht auf, dass die Person aus der Geschichte die ganze Zeit
dabei ist solche elementaren Probleme zu lösen. Das eigentliche Problem ist
also nicht das Mehl, sondern die Tatsache, dass es viele solcher Probleme gibt
und sie alle unnötig viel Zeit in Anspruch nehmen. Man kann noch so effizient
darin sein diese Probleme nacheinander abzuhandeln. Wenn die Anzahl der Probleme
zu schnell anwächst, dann ist man irgendwann hoffnungslos überfordert.
Von Zeit zu Zeit hilft es also sich auf die Metaebene zu begeben, das Problem zu abstrahieren und zu fragen "Wie kann kann ich ähnliche Probleme in der Zukunft vermeiden?". Wenn einem beispielsweise öfters Zutaten zum Backen fehlen, dann könnte es helfen den Einkaufsplan zu überdenken oder sich rechtzeitig Gedanken zu machen, was man in der nächsten Woche backen will. Vielleicht fällt einem dabei auf, dass schlechte Planung der Hauptgrund für viele ähnliche Probleme ist. Es geht also darum isolierte Probleme als Teil größerer Problemkategorien zu erkennen und diese gemeinsam systematisch anzugehen.
Wenn wir uns fragen, warum das Problem aufgetreten ist, warum und ob wir das Problem lösen wollen oder wie wir die möglichen Lösungen bewerten, dann kann es uns davor bewahren zu lange in eine falsche Richtung zu laufen und zum Kern des Problems vorzustoßen.
Tiefer bohren
Wenn wir einen Pilz im Wald gefunden haben, dann kann man davon ausgehen, dass es noch mehr davon in der Umgebung gibt. Ebenso lohnt es sich genauer hinzusehen, wenn man erstmal eine Lösung für ein Problem gefunden haben, anstatt sich damit zufrieden zu geben. Man kann beispielsweise versuchen die Lösung weiter zu optimieren, nach Alternativen suchen oder nach Konsequenzen der Lösungsidee fragen. Ebenso hilft es sich zu fragen, auf welchem Weg man die Lösung gefunden hat und welche Informationen und Techniken dafür wichtig waren. Denn diese werden sicherlich auch in anderen Situationen hilfreich sein.
Bei grundlegenden Ideen lohnt es sich auch nach einigen Tagen/Wochen nochmals darauf zurückzukommen und diese in einem frischen Licht zu betrachten. Einige Konzepte benötigen Zeit, um sich in unserem Kopf festzusetzen und wir merken erst sehr viel später, wie verschwommen unsere Gedanken am Anfang waren.
Werkzeuge
Gerade wenn man ein Problem hat, dass sehr oft gelöst werden muss, bietet es sich
an etwas Zeit und Geld in 'Werkzeuge' zu investieren, dass bei der Bewältigung der Aufgabe
helfen können. Mit Werkzeugen kann hier auch eine Produktionsmethode (Fließband),
ein Computerprogramm oder eine Checkliste gemeint sein.
In der Geschichte der Menschheit stellen Maschinen, die uns Arbeit abnehmen (Windmühle,
Waschmaschine, Roboter) wichtige Erleichterungen dar und es hilft auch bei kleineren Aufgaben
über Automatisierung und Werkzeugherstellung nachzudenken.
Vorlagen und Formulare sind ein anderes Beispiel für vorgefertigte Objekte, die
unsere Aufgabe einfacher machen können.
(Ja, Formulare machen das Leben von Behörden einfacher, nur
nicht immer unseres :-))
Level up
Wenn man ein Kleinkind beim Gehen lernen beobachtet, dann fällt es uns erst auf, wie selbstverständlich wir von einem Ort zum anderen spazieren. Wenn wir etwas für eine längere Zeit systematisch trainieren, können wir zu ungeahnten Höhen vorstoßen, ebenso wie ein Schritt nach dem anderen irgendwann zu einer langen Reise werden kann.
Das Leben auf der Erde hat auch sehr einfach begonnen und über 3.5 Milliarden Jahre durch kleine Veränderungen die heutige Komplexität und Vielfalt hervorgebracht. Eine der Ideen, die wir daraus mitnehmen können, ist es viele Möglichkeiten auszuprobieren und aus den Fehlern zu lernen. Fehler geben einem oft auch eine Richtung, in die man Verbesserungen durchführen kann. Vor allem durch Herumspielen, Ausprobieren und Experimentieren können wir eine Menge lernen. In der Informatik gibt es auch die verwandte Idee der evolutionären Algorithmen.
Konkret kann man beispielsweise zuerst eine Pfuschlösung suchen, ohne sich
zu viele Gedanken über Optimierung und sonstige Kriterien zu machen und diese
erst anschließend Schrittweise verbessen. Wenn mehrere Menschen an den Projekt
beteiligt sind, reicht es oft schon, wenn jeder eine kleine Verbesserung beiträgt,
damit sich die Endlösung sehen lassen kann.
Insbesondere wenn man etwas kreatives Schreiben will, wird empfohlen einfach mal darauf
los zu schreiben, seinen inneren Kritiker abzustellen und sich keine Gedanken über
die Ausdrucksweise zu machnen. Es ist auch so schon schwer genug Ideen auf das Papier zu bringen.
Erst wenn man alles aufgeschrieben hat, kann man später hergehen und es editieren
und Feedback von anderen holen.
Ein anderer Aspekt ist der der hierarchischen Herangehensweise. Wie bei einem Hausbau, wird erst ein Fundament errichtet und dann geht es weiter aufwärts. Man sollte versuchen bei dieser Strategie möglichst mit etwas Einfachem oder Vertrautem zu starten und versuchen sich von dort hochzuarbeiten.
Klassifikation
Um ein komplexes Problem lösen zu können, müssen wir es zuerst verstehen. Ein guter Anfang ist es das Problem zu klassifizieren, indem wir es auf bestimmte Eigenschaften hin untersuchen. Denn je nachdem, in welche Klassen unser Problem fällt, können die Lösungsmethoden sehr verschieden sein.
Es gibt beispielsweise Probleme, die man nur ein Mal (oder sehr wenige Male) lösen muss (aussuchen eines Studiengangs, finden eines Lebenspartners, Kaufen eines Hauses, Beweisen eines spezifischen mathematischen Satzes), während andere Probleme uns sehr oft begegnen (Wäsche waschen, Essen kochen, etwas Neues lernen). Eine andere interessante Eigenschaft ist, wie wichtig und/oder dringend die Aufgabe ist und ob das Problem abgrenzbar ist (kleiner Autounfall) oder sich auf viele Dinge auswirkt (Schulden).
Andere nützliche Eigenschaften sind die Komplexität des Problems (P vs NP) und die Flexibilität. Ist es ein lineares Problem, wo jeder Schritt stimmen muss, oder ist die Struktur 'buschartig', wo eine Lösung von vielen reicht wie beim Aussuchen eines schönen Urlaubsortes?
Modelle
Eine der wichtigsten Alltagsfähigkeiten zum Vermeiden von Problemen ist das Situationsbewusstsein (engl. situational awareness). Dabei geht es darum, dass man jederzeit ein dynamisches mentales Modell seiner Umgebung pflegt (wozu auch der eigene Körper zählt). Beispiele:
- "Ich sitze hier im Bus. Hinter mir sitzt ein älterer Mann und vor mir zwei Schüler, auf dem Weg heim. Der Bus befindet sich gerade zwischen Hegeldorf und Jobastadt. Mein Rucksack ist auf dem Sitz neben mir (wenn der Bus voll wäre würde man diesen dann herunternehmen). Es ist etwa vier Uhr Nachmittags. Die Schüler steigen nun aus. ..."
- "Ich will heute Abend Brot backen. Wenn ich mir den ganzen Prozess vorstelle, fällt mir auf, dass der Teig ja noch gehen muss. Ich fange am Besten gleich damit an."
Wenn man die Umgebung und sich selbst im Blick hat, ist es weniger wahrscheinlich, dass man auf einen Hundehaufen im Gras tritt oder vom Auto angefahren wird, weil man unachtsam über die Straße gelaufen ist. Man merkt aber auch, wenn es einem Freund nicht so gut geht oder wenn man gerade beklaut wird. Ebenso erkennt man aber auch positive Gelegenheiten, die sich einem bieten.
Allgemeiner ist 'Simulation' von Vorgängen einer der wichtigsten Methoden, um Probleme rechtzeitig aufzudecken, ein besseres Verständnis aufzubauen und Parameter auszutesten. Die Simulation kann auf einem Computer, mit Bleistift und Papier oder einfach durch Vorstellung im Kopf durchgeführt werden. Planung und Voraussicht können auch als Spezialfälle dieses Prinzips angesehen werden.
Abstraktion
Anstatt über die Aufgabe konkret nachzudenken, kann man diese zuerst abstrahieren. Wollen wir beispielsweise etwas 'herstellen/zerstören', 'verändern/bewahren', 'verstehen/lehren', 'finden/verstecken' oder 'kontrollieren'? Nehmen wir das Protoproblem, ein Bild an der Wand zu befestigen. Was bedeutet es etwas zu befestigen? Es bedeutet zwei Objekte X und Y miteinander zu verbinden, so dass Kraftübertragung möglich ist. Im Diagramm also X--Y. Es ist ein Problem, weil es keinen offensichtlichen direkten Mechanismus gibt der das Bild an der Wand halten kann. Man kann das Problem indirekt lösen, indem man ein Z findet, so dass X--Z--Y! Zum Beispiel ein Hacken, Klebstoff oder ein Regalbrett tun es.
Das Beispiel mit dem Bild erscheint wahrscheinlich (zurecht) albern, aber es ist erstaunlich wie sehr es manchmal helfen kann, wenn man sich in einem komplexen mathematischen Beweis klar macht, dass man im Prinzip eine Ungleichung zeigen will oder dass man gerade über geometrische Objekte redet. Ebenso ist die Vorstellung von Lernen als Veränderung (des Gehirns) etwas, dass es erlaubt zwischen effektiven und unsinnigen Lernstrategien zu unterscheiden.
Zerlegen
'Divide and conquer' ist schon seit Jahrtausenden (Millionen?) eine der erfolgreichsten Problemlösestrategien. Man zerlegt das Problem in kleinere Unterprobleme und versucht diese getrennt zu bearbeiten (oder an verschiedene Mitarbeiter abzugeben). Wenn man etwas komplexes verstehen will, schaut man sich verschiedene Teile und Aspekte nacheinander an und kombiniert diese am Ende zu einem Gesamtbild.
Im Alltag zerlegt unser Gehirn Aufgaben automatisch in Teilaufgaben. Wir wollen unsere Tante in Berlin besuchen? Dann müssen wir zuerst von daheim zum Bahnhof, dann mit dem Zug nach Berlin und zuletzt vom Bahnhof zur Tante. (Oder das gleiche mit einem Flughafen,...)
Damit zusammenhängend ist auch die Idee des Modularisierens. Man produziert gleiche Steine, die man dann zu einem Gebäude stapelt (siehe altes Ägypten oder Hausbau heute) oder einigt sich auf eine Standardgröße für Container, um den Transport von Waren zu vereinfachen.
Ressourcen: Informationen, Zeit und Geld
Das Lösen von Problemen ist abstrakt gesehen das Überführen eines Systems von einem unerwünschten zu einem erwünschten Zustand. Wie für jede Art von Veränderung ist dazu meistens Energie (Geld) und Zeit notwendig. Gleichzeitig braucht man noch die richtige Information, um zu wissen, wann und wie man handeln muss, um die Veränderung herbeizuführen.
Es hilft oft sich bewusst zu machen, welche Rolle die verschiedenen Ressourcen spielen und wo man diese herbekommt. Das Internet macht es heute leicht an Informationen heranzukommen, so dass es kaum mehr eine Ausrede gibt, wenn man etwas lernen will. Auch Nachahmung von anderen (oder aus ihren Fehlern zu lernen) erlaubt es uns Probleme besser anzugehen. In der Bionik, zum Beispiel, versucht man die Lösungen, die die Natur durch Evolution gefunden hat aufzudecken und brauchbar zu machen.
Wenn wir etwas größeres vorhaben, macht es Sinn zu fragen, wo (bei wem?) die 'Macht' liegt und wie man auf diese einen Einfluss ausüben kann? Falls man alleine nicht 'stark' genug ist, kann man sich vielleicht Hilfe holen.