С появлением новейших программируемых процессоров в инновационном процессе очень многое коренным образом изменилось. Новейшие прикладные конструкторские программы ( именно конструкторские , а не графические ) позволили имитировать идеальный конечный результат задолго до того , как появится первый прототип инновационного технического решения

Сразу выйти на эти решения трудно. Но всегда можно (опять-таки по определенным правилам) пойти дальше решения - сформулировать идеальный конечный результат (ИКР), не заботясь о том, как он будет достигнут.

ИКР лежит в районе сильных решений; формулируя ИКР, мы избавляемся от множества "пустых" проб. А потом, исследуя ИКР (здесь тоже есть свои правила), можно точно выявить техническое противоречие и вызывающие его причины. Иногда анализ делает решение задачи очевидным. В другой раз приходится применять специальные инструменты для устранения причин, обусловливающих техническое противоречие. Такими инструментами являются основные приемы.

Уже давно было известно, что изобретатель использует какие-то приемы преобразования исходного технического объекта: разделение, объединение, инверсию ("сделать наоборот") и т. д. Разные авторы приводили списки приемов, но списки эти были неполными, наряду с сильными приемами в них фигурировали приемы слабые и устаревшие. А главное - оставалось неизвестным: когда какой прием применять.

Кроме того изобретатели , особенно в области планшетных компьютеров, мобильной связи и тому подобных объектов, в силу высокой степени интеграции в продукте целого ряда независимых технологий , должны работать коллективом , а в таком коллективе каждый потенциальный изобретатель работает над своим сектором и в его рамках видит абсолютно оригинальный идеальный конечный результат

В прошлом , при разработке АРИЗ велся систематический анализ патентного фонда: выделялись и исследовались изобретения третьего и более высоких уровней, определялись содержащиеся в них технические противоречия и способы их устранения. На этой основе были составлены таблицы наиболее типичных технических противоречий и списки основных Помилка! Неприпустимий об'єкт гіперпосилання. их устранения.

Так при составлении таблицы для АРИЗ-71 было проанализировано около 40 тысяч описаний изобретений. Затем в течение трех лет таблица корректировалась, перестраивалась: в нее вводились прогностические поправки, она проверялась на новых и сложных задачах. Такая таблица не только отражала коллективный творческий опыт огромного числа изобретателей, но имела и солидный запас "прогностической прочности": рекомендуемые ею приемы не теряли актуальности в течении 8 - 10 лет.

В рамках статьи невозможно рассмотреть весь ход решения инновационной задачи того времени.

Попробую показать работу АРИЗ на одном его фрагменте, взяв не очень сложную учебную задачу.

Вот она:

"Образцы материала в виде стержней испытывают на длительную прочность в условиях высокой температуры и агрессивной среды. Для этого используют прочные металлические шкафы-сейфы. Образцы укрепляют внутри сейфа, подвешивают к образцу груз и заполняют сейф агрессивным веществом. Крышку сейфа закрывают.
Основная проблема - как определить время разрыва образца (или падения груза - это безразлично, т. к. испытания длятся много дней, а требуемая точность - минута).

Размещать сигнальные устройства внутри камеры нельзя. Сквозные отверстия делать в стенках тоже нельзя.

Тут сразу напрашиваются решения, продиктованные психологической инерцией: просвечивать камеру излучениями (сложно!), улавливать снаружи шум груза (ненадежно!)...

Если мы начнём решать задачу так как рекомендовал это делать АРИЗ , то будем это делать очень долго. Сегодня эта тема скорее всего не сможет быть целью инновационного технического решения , решение вопроса скорее всего сведётся к выбору наиболее подходящего серийно выпускаемого оборудования

Обычная технология производства новых идей основана на методе проб и ошибок: "А если сделать так?.. Не получается... Может быть, попробовать вот так?.." Метод этот столь же древний, как и сам человек. Правда, за долгую историю человечества были в него внесены некоторые усовершенствования: мы теперь не делаем явно нелепых проб (хотя ключом к задаче иногда оказывается то, что кажется нам нелепым), научились вести мысленные эксперименты — они быстрее вещественных, научились наваливаться на трудные задачи коллективно... Но суть метода осталась неизменной. И стоит ли удивляться, что понятие "творчество" нередко совпадает в нашем представлении с технологией решения творческих задач методом проб и ошибок? "Счастливый случай", "талант", "терпеливый перебор вариантов", "озарение" — эти понятия, присущие одной определенной технологии, приписываются творчеству вообще.

Мысль убивает творчество, говорит В.Розов. Да, при работе методом проб и ошибок бывает и такое. Неуправляемая мысль в силу психологической инерции уводит от, казалось бы, очевидной идеи. А если управлять мыслью? Мы ввели один приём управления (делай "шиворот-навыворот"), и он начал давать новые технические идеи— продукцию, которая ничем не отличается от полученной в результате озарения. Потом мы использовали сочетание трёх приёмов — и оказалось, что такое сочетание качественно сильнее одного приёма: мы получили нечто большее, чем даёт озарение, — у нас появился метод, позволяющий разворачивать какую-то одну схему в "пространство схем". Ну а если приёмов и методов у нас будет 100, 200 или 1 000?..

Приёмы известны давно. И очевидная мысль "чем больше приёмов, тем лучше" приходила в голову многим. Но с увеличением числа приёмов быстро растет неопределенность их применения: обладатель коллекции в 1 000 приёмов вынужден был бы решать задачу все тем же методом проб и ошибок, наугад перебирая приёмы.

Приёмы — огромная сила, если знать, когда и как их использовать. Необходимы теория и методика, позволяющие препарировать творческую задачу, добираться до её глубинной сущности и точно определять, когда и какой приём использовать. Для построения теории решения инженерных задач (о науке мы поговорим позже), нужно принять постулат: технические системы развиваются закономерно; эти закономерности можно познать и использовать для сознательного решения творческих задач. Ибо если закономерностей нет и технические системы развиваются произвольно, ни о какой теории не может быть и речи.

Закономерности, к счастью, существуют. Вот одна из них: системы с несогласованной ритмикой частей вытесняются более совершенными системами с согласованной ритмикой. Был, например, запатентован способ разрыхления угля: в массиве угля пробуривают скважины, накачивают воду и через неё передают импульсы давления. Способ оказался не очень удачным. Прошло семь лет — осенило других авторов, и они внесли одно-единственное, но решающее изменение: частоту импульсов надо согласовать с собственной частотой колебаний разбуренного массива. Семь потерянных лет— такова плата за незнание законов развития технических систем…

Метод проб и ошибок вполне пригоден, если задача решается перебором десятка вариантов. Но чем выше "цена" задачи — сотни проб, тысячи, десятки тысяч, тем отчётливее проявляется слабость метода. Теория решения творческих задач должна дать способы перевода задачи высшего уровня — "ценой" во много тысяч проб — на низший уровень, где достаточно всего нескольких проб.

Чем же отличаются "дорогостоящие" задачи? Почему трудно решать трудные задачи?

Задача 1. При производстве электрических ламп накаливания для контроля нужно измерять давление газа внутри ламп. Как это сделать?

Задача предельно простая: поместим лампу в герметически закрываемый цилиндр, разобьём стеклянную колбу лампы, газ выйдет, измерим давление, внесём поправку на увеличение объёма. Как ни странно, это решение, доступное и школьнику, защищено авторским свидетельством...

Задача 2. Та же ситуация, что и в задаче 1, но разбивать лампы нельзя. Ваше предложение?

Сопоставляя эти две задачи, нетрудно увидеть их принципиальное отличие. Чем больше ламп разбито (одна из тысячи, одна из ста и т. д.), тем точнее контроль. Выигрыш в точности контроля сопровождается проигрышем в производительности. Для идеального контроля придется разбить все лампы, продукции просто не будет...

Необходимость преодоления подобных технических противоречий и делает задачи трудными, а их решение — творческим.

В глубине технического противоречия лежит противоречие физическое: одна и та же часть системы должна обладать взаимопротивоположными физическими свойствами. Колба лампы должна быть непроницаемой, чтобы держать газ, и должна быть проницаемой, чтобы можно было добраться до газа и измерить его давление.

Если решение задач — это процесс выявления и преодоления противоречий, можно сформулировать требования к теории решения задач. Теория должна:

• дать четкую программу обработки задачи, позволяющую шаг за шагом добираться до физического противоречия, спрятанного в "недрах" задачи;
•
• указать, какие именно приёмы следует применять для устранения тех или иных противоречий (разумеется, надо иметь обширный фонд таких приёмов);
•
• оберегать от психологических помех, и прежде всего от вторжения метода проб и ошибок, который будет вламываться в ход решения, навязывая пустые пробы ("Давайте взвешивать лампы!.. Ах, нет нужной точности?.. Тогда давайте просвечивать лампы рентгеном!..").
•
Построить теорию решения творческих задач весьма непросто. Скажем, для создания фонда приемов нужно переворошить сотни тысяч патентов и авторских свидетельств, отобрать десятки тысяч сильных решений и тщательно их исследовать. Но многое уже сделано. В следующих очерках мы познакомимся с основами теории, посмотрим, как устроена теория и как она работает.

Такое организационное решение для инициации инновационных проектов привычное во времена создания теории решения изобретательских задач, сегодня практически не работает Сегодня инновации – это то, чем живет каждая развивающаяся компания. Одним ( но не единственным ) из средств их создания является теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Она имеет почти полувековую практику успешного применения в различных сферах деятельности человека , но должна постоянно адаптироваться применительно к постоянно изменяющимся правилам игры .

Появилось несколько новых методов , которые являются дальнейшим развитием ее наиболее известной части, касающейся работы с противоречиями. Предлагаемые методы обеспечивают работу с ТРИЗ-противоречиями на системной основе, чем качественно отличаются от известных подходов, базирующихся на приемах разрешения технических и физических противоречий. Методы обладают логической строгостью и большим потенциалом решения творческих задач. Работоспособность методов подтверждена многочисленными примерами.

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) была и продолжает оставаться эффективным средством создания инноваций. Сегодня она располагает обширным арсеналом рабочих инструментов, позволяющих решать задачи самой разной направленности в сочетании с новыми приёмами преодоления комплексных противоречий в интегративных технических решениях.

Несмотря на заметное развитие ТРИЗ, по-прежнему наиболее известным и широко применяемым остается ее исторически первый инструмент – приемы устранения технических противоречий (ТП). Он представляет собой ситуацию, в которой попытка улучшить одну характеристику системы приводит к ухудшению любой другой ее характеристики . Устранение противоречий подразумевает выполнение таких действий, которые обеспечивают исчезновение нежелательного эффекта при преобразовании системы. Источником, из которого «черпались» такие действия, явился патентный фонд.

Конечно сегодня этого совыершенно не достаточно

На основе изучения и обобщения огромного массива патентной информации были сформулированы сорок приемов устранения ТП, а для облегчения практической работы с ними – разработана специальная таблица. Эта таблица и ассоциируется у многих пользователей, особенно зарубежных, с собственно ТРИЗ

Дальнейшее углубление в тему ТП привело к выявлению еще десяти дополнительных приемов, они описаны в литературе, но широкого признания практиками не получили.

Вследствие последующего ослабевания внимания создателей ТРИЗ к приемам устранения ТП, они не совершенствовались и по этой причине сохранили в себе появившиеся в то далекое время и абсолютно очевидные сегодня недостатки , а именно :

• не определены правила выбора приема для устранения конкретного противоречия;
• приемы не структурированы;
• приемы имеют разный уровень обобщения;
• перечень приемов не является достаточным;
• перечень приемов не соответствует требованиям сегодняшнего дня.

Вследствие наличия отмеченных недостатков приемы разрешения ТП подвергаются справедливой критике во многих публикациях

Здесь же следует добавить следующее. Как сами приемы, так и подкрепляющие их примеры, в целом, базируются на механике, либо носят «механический» оттенок. Кто-то справедливо видит в этом удачный методический ход, делающий приемы доступными для различных групп пользователей. Но есть и другая, не менее правильная, точка зрения, в соответствии с которой приемы не охватывают такие быстро развивающиеся сферы, как компьютерная индустрия, связь, многофункциональная бытовая техника и другие, стоящие намного ближе к тому, что можно обобщенно назвать электроникой. Для работающих в них специалистов механика – область знания, не совпадающая с их профессиональной направленностью. Использование приемов в этой связи возможно на основе лишь достаточно отдаленной аналогии.

Подобные рассуждения особенно имеют место относительно био – и нанотехнологий, химической индустрии, в общем, всего того, что не совпадает с чистой классической механикой. Кроме того, приемы устранения ТП формировались на основе прошлого опыта изобретателей. Это означает, что, как и в любом другом случае обработки статистических данных, анализу подвергается прожитое. Соответственно, можно говорить об обращенности приемов в прошлое. Экстраполяция полученных данных, построение на их основе прогноза будущего развития технических систем носит вероятностный характер: может быть, а может и не быть.

Несовершенство приемов устранения ТП признавал и Г.С. Альтшуллер. Поэтому, когда в составе ТРИЗ появилось понятие физического противоречия (ФП) и были разработаны приемы их разрешения, он писал: «Затруднения, возникающие при анализе, и обусловленные нечеткой природой технических противоречий, удалось преодолеть введением понятия о физических противоречиях ... Если нет физического противоречия – нет и изобретательской задачи. ...

В АРИЗ – 71 анализ ведется глубоко, до выявления физического противоречия; задача чаще всего решается на этом этапе, а если и не решается, то выгоднее повторить и углубить анализ, а не возвращаться «ближе к поверхности» - к техническим противоречиям» .

Под ФП при этом понимается ситуация, в которой к объекту или его части условиями задачи предъявляются противоположные (взаимоисключающие) требования. Всего разработано одиннадцать приемов разрешения ФП.

С высоты времени всегда проще рассматривать состоявшиеся ранее события, выявлять их достоинства и недостатки. Точно также и в отношении ФП: спустя сорок лет после их появления можно попытаться дать им более-менее справедливую оценку.

1. Очевидно, что сам факт включения противоречия в состав творческого процесса – выдающееся достижение. Лишь спустя годы он получил признание в научных кругах. И теперь, например, в печатных трудах , отмечается: «Понимание творческого процесса как процесса разрешения противоречий является сегодня наиболее результативным. Причем, хотя человеческое мышление претерпевает в истории значительные изменения по ряду параметров, разрешение противоречий остается базовым принципом творчества с древности до наших дней».

2. Как здесь не вспомнить высказывание великого немецкого философа Г.В.Ф. Гегеля: «Противоречие ... есть корень всякого движения и жизненности; лишь поскольку нечто имеет в самом себе противоречие, оно движется, имеет побуждение и деятельно» .

3. Следует, однако, понимать, что сами по себе противоречия не обеспечивают переход к новому качеству, не обеспечивают развитие. Чтобы быть источником развития, противоречия должны разрешаться. То есть развитие есть там, где есть противоречия и их преодоление.

Авторы многих исследований уже в наше время справедливо отмечают, что задача без противоречий возникает только тогда, когда нет ограничений на включение в систему дополнительных элементов, по сути – ничто не мешает использованию дополнительных ресурсов.

В связи с принципиальными изменениями условий , материалов , методов разработки и технических требований и технических условий , появляются исследования, в которых раскрываются психологические механизмы деятельности человека при работе с противоречиями.

Интересны в этом отношении результаты одного из таких исследований . В указанной работе суть противоречия рассматривается на фоне исследования состояний сознания и подсознания субъекта при переработке противоречивой информации. Предполагается, что противоречие репрезентируется как на уровне сознания, так и подсознания. В сознании доминируют рассудочные оценки, рассчитанные выгоды, действует и определяет значимость информации та шкала ценностей, которая согласуется с нормами культурной среды данного индивида. Оценивая эту информацию, индивид склонен отдать предпочтение тем компонентам, которые соответствуют определенным стереотипам, штампам, вписываются в систему ценностей и приоритетов, действующих на уровне сознания.

В подсознании же может оказаться принципиально иной субъективная значимость оцениваемых компонентов: то, что в сознании выступало как доминирующее, в подсознании может потерять свою значимость, и наоборот. На уровне подсознания фундаментальную роль играют личностные и эмоциональные компоненты опыта. Поэтому субъективная значимость информации приобретает гораздо больший вес, чем в сознании. Вследствие этого компоненты информации, воспринимавшиеся на уровне сознания как более существенные, - в силу их соответствия разного рода стереотипам, установкам субъекта, его ожиданиям, предпочтениям и т.п. – на уровне подсознания могут восприниматься как менее значимые. И напротив, данные, или не зафиксированные на уровне сознания, или (по тем или иным причинам) оцененные как не заслуживающие серьезного рассмотрения, на уровне подсознания могут стать определяющими.

Если субъект признает это несоответствие, то создается мощный очаг внутреннего напряжения, нестабильности, тревоги, устранение которого требует такой реорганизации системы восприятия мира, в рамках которой данное противоречие было бы снято.

Уже сама внутренняя готовность субъекта признать противоречие является мощным эвристическим фактором, позволяющим «поднять на поверхность» результаты работы подсознания, уменьшить за счет этого негативное влияние сложившихся стереотипов и найти более эффективное решение.

... продолжение следует ...