На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
Патентний повірений на безоплатній основі надає консультації
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

ТРИЗ і сучасні інтердисциплінарнi технології, біотехнології та елементи генної інженерії: реальність та ілюзії (продовження, частина 8 - повернення до витоків)

2012-12-04
Андрій (Гавріель) Лівшиць

У наш час важко здивувати ідеєю управління яким-небудь процесом. Управління термоядерної енергією? Що ж, справа найближчого майбутнього. Управління спадковістю? Будь ласка, вже є генна інженерія. Будь-яка ідея про управління чимось, сьогодні ще некерованим, сприймається спокійно: розберемося, знайдемо засоби управління, будемо керувати.
І тільки ідея управління творчим процесом, як правило, викликає різкий опір. Ось типове висловлювання. Належить воно драматургу В. Розова: "Як відомо, акт творчості непроізволен. Він не покірний навіть дуже потужному вольовому зусиллю або категоричному повелінням ... Як не парадоксально, але художник в момент творчого акту як би не мислить, думка вб'є творчість ... Як мені здається, художник мислить до моменту творчості і після нього, під час самого акту творчості рефлексії бути не повинно. Складніше, звичайно, йде справа з науковою творчістю. Але і воно сестра художньому, можливо, навіть рідна. Кілька років тому в одній статті було висловлено зауваження про те, що першоджерелом найбільших досягнень і відкриттів у всіх сферах культури, науки, техніки і мистецтва є раптове і без видимої причини виникає осяяння. Це і є творчість ".
Так все таки треба керувати творчим процесом в області техніки і технології, чи ні?
Як відомо успіх у технічному творчому процесі визначають зовсім інші критерії ніж в художній творчості і, скажімо якщо намалювати що-небудь може практично кожна людина, (питання чи це сподобається комусь чи ні) то успішне заняття технічною творчістю визначає кінцевий результат цієї творчості, що виражається в конкретному ефекті або якісному або економічному або в сукупному, що складається з безлічі локальних ефектів
Чи кожен може винаходити? Чи можливо вчити творчості? У чому особливості творчості талановитих винахідників? На подібні питання не можна правильно відповісти, якщо не враховувати, що винахідницькі завдання бувають різні.
Різною є і постановка задачі, причому ця постановка значно відрізняється в залежності від періоду часу в якому ця постановка сформульована
Винахідництво - найдавніше заняття людини. З винаходу перших знарядь праці і почався творчий процес. З тих пір були зроблені мільйони винаходів.
Але от що дивно: винахідницькі завдання постійно ускладнювалися, а методи їх вирішення майже не удосконалювалися.
Так вважалося в часи у які виникла і розвивалася теорія рішення винахідницьких задач; Сьогодні це твердження ніяк не відповідає дійсності
Ось як це пояснювали автори і піонери розвитку і формування первинних версій теорії розв'язання винахідницьких завдань:
.... Уявіть собі підприємство, яке поступово перейшло від випуску кам'яних сокир до виробництва ЕОМ - і зберегло при цьому початкове устаткування ... Саме так йде справа з винахідницьким творчістю: новітні технічні ідеї виробляються стародавнім методом проб і помилок. Винахідник перебирає різні варіанти (А якщо зробити так? ..) До тих пір, поки не натрапить на рішення задачі ...
Винахідницька практика останнього десятиліття показала повну помилковість цієї заяви
Воістину повним одкровенням для багатьох з'явилися новітні системи комп'ютерного моделювання інноваційних та винахідницьких ситуацій, що дозволили взагалі відмовитися від сліпого або інтуїтивного перебору варіантів і перекласти цей процес на штучний інтелект, який справляється з цими завданнями легко і гранично ефективно
Звичайно кардинально змінилися критерії та вимоги до професійної підготовки майбутніх винахідників і наявність найбільш продуктивної і надійної процесорної техніки і особливо можливості авторів винаходів інтегрувати конструкторські та технологічні задачі і правильно поєднувати у віртуальному макетуванні, моделюванні та симулювання свої можливості в програмуванні, як правило призводять до ідеального кінцевого результату розробки, правда в абсолютно новому прочитанні
Чисто технічні міркування поступилися свої позиції интегративному погляду на суб'єкти інноваційного розвитку, що тяжіють у сукупності до напрямів комерційного успіху
Тому і змінилася структура принципової бази інноваційних технічних рішень в яких все більше значення надається прикладним комп'ютерним програмам, системних рішень, алгоритмам, і, вже потім чисто конструктивним і технологічним аспектам, які були основою винаходів ще яких небудь десять років тому
Виникла і швидко розвивається новітня інтерпретація теорії розв'язання винахідницьких завдань. Але знають про неї далеко не всі. І тому сьогодні хтось, як і колись, відкидаючи варіант за варіантом, шукає рішення методом проб і помилок, хоча розроблені нові - ще більш ефективні, - таблиці, алгоритми, прикладні програми, методи віртуального апробування технічних і технологічних ідей, що дозволяють створювати в відносно короткі терміни піонерські винаходи, що міняють навіть культуру споживання, а не тільки технічні параметри продуктів масового попиту і споживання
Чи кожен може винаходити? Чи можливо вчити творчості? У чому особливості творчості талановитих винахідників?
Розглянемо один із прикладів нового підходу до організації технічного творчого процесу:
Компанія Toshiba в середу, 21 листопада 2012 року, продемонструвала робота, здатного працювати в умовах високої радіації і призначеного для допомоги ліквідаторам аварії на атомній станції "Фукусіма-1". Повідомлення про це наводиться на сайті видання The Washington Post.
Робот, висота якого сягає половини росту людини, виконаний у формі паралелепіпеда і оснащений шістьма відеокамерами і дозиметром. Пересувається пристрій за допомогою чотирьох металевих ніг, які здатні долати круті металеві сходи та купи сміття. Дистанційне керування здійснюється за допомогою радіозв'язку.
Рухається робот досить повільно, зі швидкістю близько одного кілометра в годину, а на подолання однієї сходинки йому потрібно не менше хвилини. Цікаво, що під час демонстрації на випробувальній сходах пристрій "зависло" і декільком співробітникам компанії довелося переносити і перезавантажувати його.
Головним відмітною властивістю нового робота є здатність працювати при високому рівні іонізуючого випромінювання. У повідомленні йдеться про роботу "в умовах 100 мілізіверт протягом року", однак зіверт - міра ефективної та еквівалентної енергії випромінювання, а не його інтенсивності, тому сказати точно про максимально допустимому рівні радіоактивності, при якому можлива робота пристрою, поки неможливо.
Робот не оснащений маніпуляторами, так як основним його завданням, за словами глави Toshiba Горо Янас, стане розвідка обстановки в приміщенні реактора. Керівництво компанії, що управляє електростанцією поки не прийняло рішення про використання пристрою.
Існуючі роботи погано підходять для роботи в умовах радіоактивності, так як іонізуюче випромінювання вносить перешкоди в дистанційну зв'язок з ними і порушує роботу мікрочіпів. Так, для роботи в умовах відкритого космосу, де також підвищений рівень радіації, інженери зазвичай використовують електроніку інший (більш "великої") архітектури, ніж та, що використовується в побуті. Радіаційно стійкі мікрочіпи і фотодетектори використовуються також на марсохід "Кьюріосіті".
У розробці такого складного комплексу брали участь дуже багато технічні фахівці найвищого класу і не можна вважати, що хто-небудь з них йшов до результату методом проб і помилок, так би ця розробка затягнулася б на кілька років, і не обов'язково виявилася б успішною
Значить на подібні питання не можна правильно відповісти, якщо не враховувати, що винахідницькі завдання бувають різні. Умовно їх можна розділити на п'ять рівнів. Для вирішення винахідницьких задач першого рівня досить перебрати з десяток варіантів.
Такі винаходи (вони цілком патентоспроможності, якщо в них є необхідні істотні відмінності, але навряд чи вони можуть бути для винахідника джерелом матеріального благополуччя або комерційного успіху) може зробити кожен фахівець.
Завдання другого рівня вимагають декількох сотень проб. Їх рішення не так очевидно, воно не кожному під силу: якщо знання та досвід малі, людина видихається після десятка спроб.
На третьому рівні рішення відшукуються серед тисяч невдалих варіантів, на четвертому - десятка і сотень тисяч, на п'ятому-мільйонів варіантів.
Можна згадати, наприклад, що Едісону довелося поставити 50 000 дослідів, щоб винайти лужний акумулятор. І це тільки речові досліди; число уявних експериментів, всіляких "а якщо зробити так?" напевно було значно більше.
І якщо за часів Едісона винахідництво було долею талановитих в усіх відношеннях геніальних одинаків, то сьогодні за допомогою новітніх конструкторських і аналітичних програм, найвідоміші винаходи створюються колективами порівняно молодих технічних фахівців в гранично стислі терміни і з заздалегідь прогнозованими результатами, від року до року все більше наближаються до ідеального кінцевого результату, в його інтерпретації з класичних постулатів теорії розв'язання винахідницьких завдань
Може виникнути питання: але ж таки робляться ж винаходу вищих рівнів, значить вдається якось перебрати сотні тисяч варіантів?
Тут діє дуже цікавий "естафетний механізм". Ось з'явилася задача "ціною" в 100 000 проб. Хтось витратив півжиття на перебір десятки тисяч проб - і не знайшов рішення.
Потім завдання взявся вирішувати інша людина, він "перекопав" ще якусь частину пошукового поля. І так далі. Завдання поступово здобуває репутацію нерозв'язною, "віковічної".
Насправді ж вона поступово спрощується і, врешті-решт, кимось вирішується. Ось тут і з'являються дослідники, які намагаються з'ясувати - в чому секрет винахідника, який зумів вирішити "віковічну" задачу ... Ніякого секрету немає. "Невдахи", які штурмували задачу на початку "естафети" могли бути навіть більш здатними, ніж той, хто пробіг останній етап. Просто їм дісталося занадто велике пошукове поле. По суті, завдання вирішив не одна людина, а цілий колектив, "кооперація сучасників" за визначенням Маркса.
Для дуже важких завдань необхідна навіть кооперація винахідників декількох поколінь. Їх зусилля поступово перетворюють задачу п'ятого рівня в порівняно просту задачу другого рівня, хтось робить останній ривок - все тим же методом проб і помилок.
Сучасна науково-технічна революція висунула до "індустрії винаходів" нові вимоги: необхідно різко підвищити кількість і - головне - якість вироблюваних технічних нововведень. А для цього потрібні ефективні методи розв'язання винахідницьких завдань вищих рівнів.
Американський психолог А. Осборн підмітив, що є люди, які за складом розуму добре генерують ідеї, але погано справляються з їх аналізом. І навпаки: деякі люди більше схильні до критичного аналізу ідей, ніж до їх генерації. А. Осборн вирішив розділити ці процеси: одна група тільки висуває ідеї, інша - їх аналізує.
Мозковий штурм (так А. Осборн назвав свій метод) не усуває безладних пошуків. По суті, він робить їх навіть більше безладними. І в цьому, як не парадоксально, його перевага.
Справа в тому, що проби спрямовані переважно в звичну сторону, тут позначається психологічна інерція. Збільшити безладність проб - значить швидше перейти від тривіальних, шаблонних ідей до ідей несподіваним, оригінальним.
Мозковий штурм веде група "генераторів ідей" в 6-10 чоловік. Правила штурму прості: повна заборона критики, можна висловлювати будь ідеї (аж до явно помилкових, фантастичних, жартівливих), не треба приводити доказів.
Учасники штурму підхоплюють висловлені ідеї, розвивають їх ... і деколи спочатку слабка ідея отримує несподіваний розвиток. Все сказане записується і передається "групі критиків", яка повинна вишукати в купі висловлених ідей раціональні зерна.
У п'ятдесяті роки минулого сторіччя з мозковим штурмом пов'язувалися великі надії. Потім з'ясувалося, що важкі завдання штурму не піддаються. Були випробувані різні модифікації мозкового штурму (індивідуальний, парний, масовий, двостадійний, "конференція ідей", "кібернетична сесія" і т. д.) - ці спроби тривають і зараз. Але вже ясно, що мозковий штурм ефективний тільки для певного кола завдань, перш за все, організаційних (наприклад, пошуки нового виду реклами) і виробничих (знайти нове застосування даного виду продукції).
Мозковий штурм не дає суттєвих результатів, коли справа доходить до більш складних проблем: його стеля у винахідництві - завдання другого рівня.
Відомі й інші методи психологічної активізації творчого процесу: морфологічний аналіз, метод контрольних питань, метод фокальних об'єктів і т. д. Найбільш сильний метод - синектика. По суті, це той же мозковий штурм, але доповнений професіоналізмом: штурм веде група професійних "генераторів ідей".
Фірма "Сіннектікс", заснована автором синектики У. Гордоном, віддає "напрокат" своїх "генераторів ідей" і бере - по контактам із багатьма фірмами - групи інженерів на навчання (курс навчання групи коштує від 20 до 200 тис. доларів
Процес навчання гранично простий: новачків включають в групи, вже накопичили досвід: "Дивіться, як ми це робимо". Нескладна і теорія: мозковий штурм ведеться з свідомим застосуванням чотирьох видів аналогій (пряма, особиста, символічна, фантастична), учасників штурму закликають пам'ятати про психологічної інерції, сміливіше фантазувати.
Вирішальну роль відіграє досвід, накопичений групою. Поступово з'являються деякі навички подолання психологічних бар'єрів, зникає страх перед незвичайними ідеями, виробляється вміння застосовувати аналогії.
І все-таки можливості синектики обмежені: виникнувши п'ять десятків років тому, вона не стала з тих пір сильніше. Її межа - завдання другого, рідше - третього рівня.
Методи психологічної активізації прості - в цьому їх головне достоїнство. Але вони поверхневі, зберігають - хоча і в дещо поліпшеному вигляді - стару тактику проб і помилок.
В даний час більше поширення отримала алгоритмічна методика винахідництва.
Вона заснована на вивченні об'єктивних закономірностей розвитку техніки, на дослідженні десятків тисяч винаходів. Це не ще один метод активізації мислення, а система наукової організації творчого процесу.
Алгоритмічна методика дає винахідникові Аріз - алгоритм рішення винахідницьких завдань, тобто програму, що дозволяє цілеспрямовано вирішувати завдання вищих рівнів. Аріз не "скасовує" ні індивідуальних якостей винахідника, не замінює знань і досвіду.
Найменше Аріз схожий на рецепт для роблення винаходів: алгоритмічна методика організовує мислення, вона вимагає дисципліни думки і включає складні розумові операції, правильному виконанню яких треба серйозно вчитися.
Чому завдання вищих рівнів вимагають багатьох проб?
Візьмемо хоча б задачу про виготовлення лінії затримки. Як створити необхідну шарувату конструкцію? Можна, наприклад, використовувати відомий шлях-послідовно напилюють шар за шаром. В принципі такий спосіб цілком здійснимо. Однак він дуже малопроизводителен і доріг: створювати масивну лінію затримки напиленням - практично неприйнятне рішення.
Ми зіткнулися тут з технічним протиріччям: прагнучи відомими шляхами поліпшити один показник, одну характеристику об'єкта (наприклад, точність виготовлення), ми недопустимо погіршуємо інші характеристики (продуктивність, вартість і т. д.).
Доводиться відкидати розглянутий варіант і починати спочатку. А там знову виникає технічне протиріччя ... Згадайте, що розповідав авіаконструктор О. Антонов: потрібно було збільшити площу оперення, а відомі шляхи приводили то до зменшення надійності конструкції, то до появи шкідливого фактора. Картина, типова для винахідницької творчості.
Вирішити винахідницьку завдання вищого рівня-значить знайти технічне протиріччя, виявити породжують його причини і усунути їх.
Величезна кількість "порожніх" проб і помилок при переборі варіантів обумовлено тим, що пошук ведеться без чіткого плану, без ясно видимих орієнтирів. Сенс Аріз в тому, щоб цілеспрямовано - без безлічі "порожніх" проб - виявити технічне протиріччя (воно не завжди лежить на увазі), знайти породжують його причини (а іноді і причини причин) і усунути їх шляхом дуже невеликого числа проб.

Величезна кількість "порожніх" проб і помилок при переборі варіантів обумовлено тим, що пошук ведеться без чіткого плану, без ясно видимих орієнтирів. Сенс Арізо в тому, щоб цілеспрямовано - без безлічі "порожніх" проб - виявити технічне протиріччя (воно не завжди лежить на увазі), знайти породжують його причини (а іноді і причини причин) і усунути їх шляхом дуже невеликого числа проб.
Іншими словами, Арізо - це евристична програма, що дозволяє без суцільного перебору варіантів звести задачу вищого рівня ("ціною" у багато тисяч проб) до задачі третього рівня, легко розв'язуваної кількома простими пробами.
Подивимося, як будується процес розв'язання винахідницьких завдань при використанні Арізо.
Дана задача. Зобразимо її умовно у вигляді трикутника, зверненого вершиною "а" в певну сторону. Будь-яка задача містить у своїй формулюванні неабиякий заряд психологічної інерції. При методі проб і помилок пошук, як уже говорилося, ведеться перебором варіантів. Варіанти зобразимо у вигляді стрілок. Стрілки спрямовані по вектору психологічної інерції, тобто перебір варіантів йде переважно в традиційному, звичному напрямку. Вістря "а", направлено зазвичай у бік рішень першого рівня (Р-1). В цю сторону йдуть і проби (стрілки).
При вирішенні завдань по Арізо спочатку - крок за кроком - знищуються коріння інерції. Досягається це не загальними закликами пам'ятати про психологічної інерції (як в синектика), а конкретними операціями. Завдання, наприклад, очищається від сталої технічної термінології: терміни завжди направляють думку по вже відомих шляхах.
Завдання різко змінюється, звична технологія явно не підходить. Почнемо тепер подумки збільшувати розміри: то що є передбачуваним об'єктом винаходу, стало в десять, у сто, тисячу разів більше. Знову міняється технологія; невигідно робити те, що при менших розмірах було прийнятним;
Наступних два уявних експерименту: зменшуються (до нуля) і збільшуються (до нескінченності) допустимі витрати. Це лише прелюдія до вирішення завдання, ми тільки розхитуємо психологічні бар'єри.
Для Арізо взагалі характерна дуже ретельна обробка задачі до рішення. Так, патентна інформація використовується не тільки пряма, а й зворотний, що відноситься до зворотних задач, що містяться в такій інформації ідеї часто можуть бути "перевернені", використані, так би мовити, з оберненим знаком.
Технічні системи - як би різноманітні вони не були - розвиваються за певними законами. У Арізо це використовується, щоб за певними правилами виявити резерви розвитку початкової системи і визначити, чи можна її розвивати або вона вичерпала всі резерви розвитку і повинна бути замінена принципово новою системою.

... далі буде ...

корисний матеріал? Натисніть:




2020-11-20
Жива вода
інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100