Wyjaśnianie twórczości naukowej przez metapoznawcze mechanizmy rozwiązywania złożonych problemów

When explaining scientific creativity, we encounter the question of what guides a creative process. We still lack sufficient methods to investigate this issue. The thesis addresses this gap by proposing a novel, valuable, useful way to develop explanations of scientific creativity. To analyse scientific creativity, I develop a framework of the metacognitive mechanism of complex problem solving, drawing on neuronal and computational findings. Thus, scientific creativity is framed as a critical big task consisting of many generative small tasks through which a creative outcome is developed. The big-small task interaction is mediated by metatasks that create problem spaces for small tasks to generate novelty that will potentially fulfil the constraints of big task. That potentiality is determined by metarules trigered by fresh metacognitive experiences. This computationally and neurologically grounded proto-theory allows for the granular formulation of hypotheses about the directionality of creative problem-solving strategies. I propose a new research paradigm to evaluate hypotheses about the direction of scientific creativity. It satisfies the requirements of neuroscience experiments and computational simulations and the link between them. In particular, I propose an experimental plan based on a redefinition of scientific questions that tests the central claims of the proto-theory. The pilot study results indicate the preliminary validity of such a study. This thesis provides a partially neurally and computationally grounded conceptual scheme to formulate hypotheses on the direction of scientific creativity. The proto-theory points to a central mechanism explaining the directionality of creativity. The research paradigm makes new experiments possible. While this proposal not only does not answer all the questions and itself requires further development, it shows a new path for explaining scientific creativity.

Przy wyjaśnianiu twórczości naukowej spotykamy się z pytaniem, co kieruje procesem twórczym. Wciąż brakuje nam wystarczających metod do zbadania tego zagadnienia. Rozprawa wychodzi naprzeciw tej luce, proponując nowatorski, wartościowy, użyteczny sposób rozwijania wyjaśnień o twórczości naukowej. Aby analizować kreatywność naukową, rozwijam ramy metapoznawczego mechanizmu rozwiązywania złożonych problemów, czerpiąc z ustaleń neuronalnych i obliczeniowych. W ten sposób kreatywność naukowa jest ujmowana jako krytyczne duże zadanie składające się z wielu generatywnych małych zadań, poprzez które powstaje twórczy rezultat. Interakcja duże-małe zadanie jest zapośredniczona przez metazadania, które tworzą przestrzenie problemowe dla małych zadań w celu wygenerowania nowości, która potencjalnie spełni ograniczenia dużego zadania. Ta potencjalność jest określana przez metazasady wyzwalane przez świeże doświadczenia metapoznawcze. Ta obliczeniowo i neurologicznie uzasadniona proto-teoria pozwala na granularne formułowanie hipotez dotyczących kierunkowości strategii twórczego rozwiązywania problemów. Proponuję nowy paradygmat badawczy do oceny hipotez dotyczących kierunku twórczości naukowej. Spełnia on wymogi eksperymentów neuronaukowych i symulacji obliczeniowych oraz powiązania między nimi. W szczególności proponuję plan eksperymentalny oparty na redefinicji pytań naukowych, który testuje centralne twierdzenia proto-teorii. Wyniki badania pilotażowego wskazują na wstępną zasadność takiego badania. Niniejsza rozprawa dostarcza częściowo neuronalnego i obliczeniowego schematu koncepcyjnego do formułowania hipotez na temat kierunku twórczości naukowej. Proto-teoria wskazuje na centralny mechanizm wyjaśniający kierunkowość twórczości. Paradygmat badawczy umożliwia przeprowadzenie nowych eksperymentów. Choć propozycja ta nie tylko nie odpowiada na wszystkie pytania i sama wymaga dalszego rozwoju, to jednak pokazuje nową ścieżkę wyjaśniania twórczości naukowej.