На главную | Пишите нам | Поиск по сайту тел (063) 620-06-88 (другие) Укр | Рус | Eng   
В следующих мировых войнах будет разворачиваться борьба за интеллектуальную собственность, а не за нефть
  новости  ·  статьи  ·  услуги  ·  информация  ·  вопросы-ответы  ·  о Ващуке Я.П.  ·  контакты за сайт: 
×
Если вы заметили ошибку или опечатку, выделите мышкой текст, включающий
ошибку (всё или часть предложения/абзаца), и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
×

ТРИЗ и современные интердисциплинарные технологии, биотехнологии и элементы генной инженерии : реальность и иллюзии ( продолжение , часть 8 - возвращение к истокам )

2012-12-04
Андрей ( Гавриэль ) Лившиц

В наше время трудно удивить идеей управления каким-либо процессом. Управление термоядерной энергией? Что ж, дело ближайшего будущего. Управление наследственностью? Пожалуйста, уже есть генная инженерия. Любая идея об управлении чем-то, сегодня еще неуправляемым, воспринимается спокойно: разберемся, найдем средства управления, будем управлять.

И только идея управления творческим процессом, как правило, вызывает резкое сопротивление. Вот типичное высказывание. Принадлежит оно драматургу В.Розову: "Как известно, акт творчества непроизволен. Он не покорен даже очень мощному волевому усилию или категорическому повелению... Как ни парадоксально, но художник в момент творческого акта как бы не мыслит, мысль убьёт творчество... Как мне кажется, художник мыслит до момента творчества и после него, во время самого акта творчества рефлексии быть не должно. Сложнее, конечно, обстоит дело с научным творчеством. Но и оно сестра художественному, возможно, даже родная. Несколько лет назад в одной статье было высказано замечание о том, что первоисточником величайших достижений и открытий во всех сферах культуры, науки, техники и искусства является внезапное и без видимой причины возникающее озарение. Это и есть творчество".

Так всё таки надо управлять творческим процессом в области техники и технологии , или нет ?

Как известно успех в техническом творческом процессе определяют совершенно другие критерии чем в художественном творчестве и , скажем если нарисовать что нибудь может практически каждый человек , ( вопрос или это понравится кому-нибудь или нет ) то успешное занятие техническим творчеством определяет конечный результат этого творчества, выражающийся в конкретном эффекте или качественном или экономическом или в совокупном , состоящем из множества локальных эффектов

Каждый ли может изобретать? Возможно ли учить творчеству? В чем особенности творчества талантливых изобретателей? На подобные вопросы нельзя правильно ответить, если не учитывать, что изобретательские задачи бывают разные .

Разной является и постановка задачи , причём эта постановка значительно отличается в зависимости от периода времени в котором эта постановка сформулирована

Изобретательство - древнейшее занятие человека. С изобретения первых орудий труда и начался творческий процесс. С тех пор были сделаны миллионы изобретений.

Но вот что удивительно: изобретательские задачи постоянно усложнялись, а методы их решения почти не совершенствовались.

Так считалось во времена в которые возникла и развивалась теория решения изобретательских задач ; Сегодня это утверждение никак не соответствует действительности

Вот как это объясняли авторы и пионеры развития и формирования первичных версий теории решения изобретательских задач :

.... Представьте себе предприятие, которое постепенно перешло от выпуска каменных топоров к производству ЭВМ - и сохранило при этом первоначальное оборудование... Именно так обстоит дело с изобретательским творчеством: новейшие технические идеи вырабатываются древним методом проб и ошибок. Изобретатель перебирает различные варианты (А если сделать так?..) до тех пор, пока не натолкнется на решение задачи...

Изобретательская практика последнего десятилетия показала полную ошибочность этого заявления

Поистине полным откровением для многих явились новейшие системы компьютерного моделирования инновационных и изобретательских ситуаций, позволившие вообще отказаться от слепого или интуитивного перебора вариантов и переложить этот процесс на искусственный интеллект, который справляется с этими задачами легко и предельно эффективно

Конечно кардинально изменились критерии и требования к профессиональной подготовке будущих изобретателей и наличие наиболее производительной и надёжной процессорной техники и особенно возможности авторов изобретений интегрировать конструкторские и технологические задачи и правильно сочетать в виртуальном макетировании, моделировании и симулировании свои возможности в программировании , как правило приводят к идеальному конечному результату разработки , правда в абсолютно новом прочтении

Чисто технические соображения уступили свои позиции интегративному взгляду на субъекты инновационного развития , тяготеющие в совокупности к направлениям коммерческого успеха

Поэтому и изменилась структура принципиальной базы инновационных технических решений в которых всё большее значение придаётся прикладным компьютерным программам, системным решениям , алгоритмам , и , уже затем чисто конструктивным и технологическим аспектам , которые были основой изобретений ещё каких нибудь десять лет тому назад

Возникла и быстро развивается новейшая интерпретация теории решения изобретательских задач. Но знают о ней далеко не все. И поэтому сегодня кто-то, как и прежде , отбрасывая вариант за вариантом, ищет решение методом проб и ошибок, хотя разработаны новые - еще более эффективные , - таблицы , алгоритмы , прикладные программы, методы виртуального апробирования технических и технологических идей, позволяющие создавать в относительно короткие сроки пионерские изобретения , меняющие даже культуру потребления , а не только технические параметры продуктов массового спроса и потребления

Каждый ли может изобретать? Возможно ли учить творчеству? В чем особенности творчества талантливых изобретателей?

Рассмотрим один из примеров нового подхода к организации технического творческого процесса :

Компания Toshiba в среду, 21 ноября 2012 года , продемонстрировала робота, способного работать в условиях высокой радиации и предназначенного для помощи ликвидаторам аварии на атомной станции "Фукусима-1". Сообщение об этом приводится на сайте издания The Washington Post.

Робот, высота которого достигает половины роста человека, выполнен в форме параллелепипеда и оснащен шестью видеокамерами и дозиметром. Передвигается устройство при помощи четырех металлических ног, которые способны преодолевать крутые металлические лестницы и груды мусора. Дистанционное управление осуществляется при помощи радиосвязи.

Двигается робот достаточно медленно, со скоростью около одного километра в час, а на преодоление одной ступеньки ему требуется не меньше минуты. Интересно, что во время демонстрации на испытательной лестнице устройство "зависло" и нескольким сотрудникам компании пришлось переносить и перезагружать его.

Главным отличительным свойством нового робота является способность работать при высоком уровне ионизирующего излучения. В сообщении говорится о работе "в условиях 100 миллизиверт на протяжении года", однако зиверт - мера эффективной и эквивалентной энергии излучения, а не его интенсивности, поэтому сказать точно о максимально допустимом уровне радиоактивности, при котором возможна работа устройства, пока невозможно.

Робот не оснащен манипуляторами, так как основной его задачей, по словам главы Toshiba Горо Янасе, станет разведка обстановки в помещении реактора. Руководство компании, управляющей электростанцией пока не приняло решении об использовании устройства.

Существующие роботы плохо подходят для работы в условиях радиоактивности, так как ионизирующее излучение вносит помехи в дистанционную связь с ними и нарушает работу микрочипов. Так, для работы в условиях открытого космоса, где также повышен уровень радиации, инженеры обычно используют электронику иной (более "крупной") архитектуры, чем та, что используется в быту. Радиационно устойчивые микрочипы и фотодетекторы используются также на марсоходе "Кьюриосити".

В разработке такого сложнейшего комплекса участвовали очень многие технические специалисты высочайшего класса и нельзя считать , что кто нибудь из них шёл к результату методом проб и ошибок , так бы эта разработка затянулась бы на несколько лет , и не обязательно оказалась бы успешной

Значит на подобные вопросы нельзя правильно ответить, если не учитывать, что изобретательские задачи бывают разные. Условно их можно разделить на пять уровней. Для решения изобретательской задачи первого уровня достаточно перебрать с десяток вариантов.

Такие изобретения (они вполне патентоспособны , если в них имеются необходимые существенные отличия , но вряд ли они могут быть для изобретателя источником материального благополучия или коммерческого успеха ) может сделать каждый специалист.

Задачи второго уровня требуют нескольких сотен проб. Их решение не так очевидно, оно не каждому под силу: если знания и опыт малы, человек выдыхается после десятка попыток.

На третьем уровне решения отыскиваются среди тысяч неудачных вариантов, на четвертом - десятка и сотен тысяч, на пятом-миллионов вариантов.

Можно вспомнить, например, что Эдисону пришлось поставить 50 000 опытов, чтобы изобрести щелочной аккумулятор. И это только вещественные опыты; число мысленных экспериментов, всевозможных "а если сделать так?" наверняка было значительно больше.

И если во времена Эдисона изобретательство было уделом талантливых во всех отношениях гениальных одиночек, то сегодня при помощи новейших конструкторских и аналитических программ , известнейшие изобретения создаются коллективами сравнительно молодых технических специалистов в предельно сжатые сроки и с заранее прогнозированными результатами , от года к году всё больше приближающиеся к идеальному конечному результату , в его интерпретации из классических постулатов теории решения изобретательских задач

Может возникнуть вопрос: но ведь все-таки делаются же изобретения высших уровней, значит удается как-то перебрать сотни тысяч вариантов?

Тут действует очень интересный "эстафетный механизм". Вот появилась задача "ценой" в 100 000 проб. Кто-то потратил полжизни на перебор десятки тысяч проб - и не нашел решения.

Потом задачу взялся решать другой человек, он "перекопал" еще какую-то часть поискового поля. И так далее. Задача постепенно приобретает репутацию неразрешимой, "вековечной".

На самом же деле она постепенно упрощается и, в конце концов, кем-то решается. Вот тут и появляются исследователи, пытающиеся выяснить - в чем секрет изобретателя, сумевшего решить "вековечную" задачу... Никакого секрета нет. "Неудачники", штурмовавшие задачу в начале "эстафеты" могли быть даже более способными, чем тот, кто пробежал последний этап. Просто им досталось слишком большое поисковое поле. В сущности, задачу решил не один человек, а целый коллектив, "кооперация современников" по определению Маркса.

Для очень трудных задач необходима даже кооперация изобретателей нескольких поколений. Их усилия постепенно превращают задачу пятого уровня в сравнительно простую задачу второго уровня, кто-то делает последний рывок - все тем же методом проб и ошибок.

Современная научно-техническая революция предъявила к "индустрии изобретений" новые требования: необходимо резко повысить количество и - главное - качество вырабатываемых технических новшеств. А для этого нужны эффективные методы решения изобретательских задач высших уровней.

Американский психолог А. Осборн подметил, что есть люди, которые по складу ума хорошо генерируют идеи, но плохо справляются с их анализом. И наоборот: некоторые люди больше склонны к критическому анализу идей, чем к их генерации. А. Осборн решил разделить эти процессы: одна группа только выдвигает идеи, другая - их анализирует.

Мозговой штурм (так А. Осборн назвал свой метод) не устраняет беспорядочных поисков. В сущности, он делает их даже более беспорядочными. И в этом, как ни парадоксально, его преимущество.

Дело в том, что пробы направлены преимущественно в привычную сторону, тут сказывается психологическая инерция. Увеличить беспорядочность проб - значит быстрее перейти от тривиальных, шаблонных идей к идеям неожиданным, оригинальным.

Мозговой штурм ведет группа "генераторов идей" в 6-10 человек. Правила штурма просты: полный запрет критики, можно высказывать любые идеи (вплоть до явно ошибочных, фантастических, шутливых), не надо приводить доказательств.

Участники штурма подхватывают высказанные идеи, развивают их... и порой первоначально слабая идея получает неожиданное развитие. Все сказанное записывается и передается "группе критиков", которая должна выискать в ворохе высказанных идей рациональные зерна.

В пятидесятые годы прошлого столетия с мозговым штурмом связывались большие надежды. Потом выяснилось, что трудные задачи штурму не поддаются. Были испробованы различные модификации мозгового штурма (индивидуальный, парный, массовый, двухстадийный, "конференция идей", "кибернетическая сессия" и т. д.) - эти попытки продолжаются и сейчас. Но уже ясно, что мозговой штурм эффективен только для определенного круга задач, прежде всего, организационных (например, поиски нового вида рекламы) и производственных (найти новое применение данного вида продукции).

Мозговой штурм не дает существенных результатов, когда дело доходит до более сложных проблем: его потолок в изобретательстве - задачи второго уровня.

Известны и другие методы психологической активизации творческого процесса: морфологический анализ, метод контрольных вопросов, метод фокальных объектов и т. д. Наиболее сильный метод - синектика. В сущности, это тот же мозговой штурм, но дополненный профессионализмом: штурм ведет группа профессиональных "генераторов идей".

Фирма "Синнектикс", основанная автором синектики У. Гордоном, отдает "напрокат" своих "генераторов идей" и берет - по контактам со многими фирмами - группы инженеров на обучение (курс обучения группы стоит от 20 до 200 тыс. долларов

Процесс обучения предельно прост: новичков включают в группы, уже накопившие опыт: "Смотрите, как мы это делаем". Несложна и теория: мозговой штурм ведется с сознательным применением четырех видов аналогий (прямая, личная, символическая, фантастическая), участников штурма призывают помнить о психологической инерции, смелее фантазировать.

Решающую роль играет опыт, накапливаемый группой. Постепенно появляются некоторые навыки преодоления психологических барьеров, исчезает страх перед необычными идеями, вырабатывается умение применять аналогии.

И все-таки возможности синектики ограничены: возникнув пять десятков лет назад, она не стала с тех пор сильнее. Ее предел - задачи второго, реже - третьего уровня.

Методы психологической активизации просты - в этом их главное достоинство. Но они поверхностны, сохраняют - хотя и в несколько улучшенном виде - старую тактику проб и ошибок.

В настоящее время большее распространение получила алгоритмическая методика изобретательства.

Она основана на изучении объективных закономерностей развития техники, на исследовании десятков тысяч изобретений. Это не еще один метод активизации мышления, а система научной организации творческого процесса.

Алгоритмическая методика дает изобретателю АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач, то есть программу, позволяющую целенаправленно решать задачи высших уровней. АРИЗ не "отменяет" ни индивидуальных качеств изобретателя, не заменяет знаний и опыта.

Меньше всего АРИЗ похож на рецепт для делания изобретений: алгоритмическая методика организует мышление, она требует дисциплины мысли и включает сложные мыслительные операции, правильному выполнению которых надо серьезно учиться.

Почему задачи высших уровней требуют многих проб?

Возьмем хотя бы задачу об изготовлении линии задержки. Как создать требуемую слоистую конструкцию? Можно, например, использовать известный путь -последовательно напылять слой за слоем. В принципе такой способ вполне осуществим. Однако он очень малопроизводителен и дорог: создавать массивную линию задержки напылением - практически неприемлемое решение.

Мы столкнулись здесь с техническим противоречием: стремясь известными путями улучшить один показатель, одну характеристику объекта (например, точность изготовления), мы недопустимо ухудшаем другие характеристики (производительность, стоимость и т. д.).

Приходится отбрасывать рассмотренный вариант и начинать сначала. А там снова возникает техническое противоречие... Вспомните, что рассказывал авиаконструктор О. Антонов: нужно было увеличить площадь оперения, а известные пути приводили то к уменьшению надежности конструкции, то к появлению вредного фактора. Картина, типичная для изобретательского творчества.

Решить изобретательскую задачу высшего уровня-значит найти техническое противоречие, выявить порождающие его причины и устранить их.

Огромное количество "пустых" проб и ошибок при переборе вариантов обусловлено тем, что поиск ведется без четкого плана, без ясно видимых ориентиров. Смысл АРИЗ в том, чтобы целенаправленно - без множества "пустых" проб - выявить техническое противоречие (оно не всегда лежит на виду), найти порождающие его причины (а иногда и причины причин) и устранить их путем очень небольшого числа проб.

Иными словами, АРИЗ - это эвристическая программа, позволяющая без сплошного перебора вариантов свести задачу высшего уровня ("ценой" во многие тысячи проб) к задаче третьего уровня, легко решаемой несколькими простыми пробами.

Посмотрим, как строится процесс решения изобретательских задач при использовании АРИЗ.

Дана задача. Изобразим ее условно в виде треугольника, обращенного вершиной "а" в определенную сторону. Любая задача содержит в своей формулировке изрядный заряд психологической инерции. При методе проб и ошибок поиск, как уже говорилось, ведется перебором вариантов. Варианты изобразим в виде стрелок. Стрелки направлены по вектору психологической инерции, т. е. перебор вариантов идет преимущественно в традиционном, привычном направлении. Острие "а", направлено обычно в сторону решений первого уровня (Р-1). В эту сторону идут и пробы (стрелки).

При решении задач по АРИЗ сначала - шаг за шагом - уничтожаются корни инерции. Достигается это не общими призывами помнить о психологической инерции (как в синектике), а конкретными операциями. Задача, например, очищается от установившейся технической терминологии: термины всегда направляют мысль по уже известным путям.

Задача резко меняется, привычная технология явно не подходит. Начнем теперь мысленно увеличивать размеры: то что является предполагаемым объектом изобретения , стало в десять, в сто, тысячу раз больше. Снова меняется технология; невыгодно делать то , что при меньших размерах было приемлемым ;

Следующих два мысленных эксперимента: уменьшаются (до нуля) и увеличиваются (до бесконечности) допустимые расходы. Это лишь прелюдия к решению задачи, мы только расшатываем психологические барьеры.

Для АРИЗ вообще характерна очень тщательная обработка задачи до решения. Так, патентная информация используется не только прямая, но и обратная, относящаяся к обратным задачам , содержащиеся в такой информации идеи часто могут быть "перевернуты", использованные, так сказать, с обратным знаком.

Технические системы - как бы разнообразны они не были - развиваются по определенным законам. В АРИЗ это используется, чтобы по определенным правилам выявить резервы развития исходной системы и определить, можно ли ее развивать или она исчерпала все резервы развития и должна быть заменена принципиально новой системой.

полезный материал? Нажмите:




другие статьи...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при использовании любых материалов сайта ссылка на источник обязательна
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100