Глава 2. МЕТОДЫ ПОИСКА НОВЫХ
ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
§ 1. ПОНЯТИЕ
ОБ ЭВРИСТИКЕ И МЕТОДАХ АКТИВИЗАЦИИ ТВОРЧЕСТВА
Наиболее ранние попытки объяснить
закономерности творческого мышления предпринимались еще в античное время и нашли отражение в трудах Архимеда Сиракузского,
Апполония Пергейского, Паипа Александрийского, Гераклита Эфесского, Сократа и
др. Эти работы были еще разрозненны и несистематизированны, но именно они
являлись зачатками эвристики—учения о продуктивном творческом мышлении и о
методах творчества [23].
Создатель первой логической системы в
античный период Демокрит из Абдер строил ее в основном на индуктивном методе и
аналогии. Техническое творчество, изобретательство Архимеда занимали настолько
большое место в жизни и деятельности, что аналогии из техники я механики
проникали в его математические методы.
Существенный шаг в создании метода
творческого мышления сделал Сократ, пытавшийся пробудить скрытые (латентные)
творческие способности людей в процессе диалога. Основные признаки последнего—свободный обмен мнениями, юмор и ирония, доведение
понятий до абсурда, использование аналогий, выявление противоречий и т. д.
Мысли об универсальном методе
познания и творчества проявлялись в средние века у Р. Бэкона и Р. Луллия, а в
период перехода от феодализма к капитализму у Ф. Бэкона и Р. Декарта. Позднее
Г. В. Лейбниц предложил идею универсальной программы алгоритмического решения
творческих задач. Значительный вклад в развитие идей эвристики внес X. Вольф,
который дал ее определение и предложил ряд правил и методов искусства
изобретательства. Фундаментальными для эвристики стали труды Б. Больцано и
многих других исследователей [23].
Однако все их разработки имели в
основном теоретическое значение и до нашего времени не нашли применения в
практике массового технического творчества. Объясняется это тем, что в то время
еще не существовало явно выраженной общественной потребности в эвристике для
широкого применения в творческой деятельности изобретателей, так как
необходимые темпы технического прогресса могло удовлетворить и случайное
изобретательство, основанное на методе проб и ошибок.
Современная НТР, характерной чертой которой является бурное развитие науки, техники и
производства, вошла в противоречие со старым ненадежным, малопроизводительным
способом мышления и поиска новых решений. Человеческое общество пытается преодолеть
это противоречие созданием специальных научных методов активизации и
рациональной организации творчества.
Массовая высокоэффективная творческая
деятельность невозможна без научной организации умственного труда. Именно
поэтому закономерен в наше время интерес специалистов самого широкого профиля
(инженеров, философов, психологов и т. д.) к техническому творчеству. Оно
становятся темой глубоких научных исследований. Стремление повысить
эффективность творческого труда породило ряд приемов, методов и методик,
позволяющих рационально организовать поиск новых технических решений,
активизировать мышление, развить и реализовать творческие способности человека.
В табл. 8 приведены некоторые
известные современные методы (и методики) поиска новых технических решений. Ее
анализ позволяет заметить возрастание темпов развития методологии технического
творчества по увеличению количества его методов: до 1940 г. был разработан
всего 1 метод; в период с 1940 по 1950 гг.—4; с 1950 по 1960 гг.— 10; с 1960 по 1970 гг.— 11; с 1970 по 1980 гг.— 18 методов.
Таблица 2. Методы поиска новых технических решений
|
Название
метода |
Автор |
Год
появления |
|
|
СССР |
|||
|
Метод
экономического анализа и поэлементно отработки конструкторских решений |
Ю.
Соболев |
1950 |
|
|
Алгоритм
решения изобретательских задач (АРИЗ) |
Г.
Альтшуллер |
1956 |
|
|
Метод
направленного мышления |
Н.
Середа |
1961 |
|
|
Методика
семикратного поиска |
Г. Буш |
1964 |
|
|
Метод
психоэвристического программирования (ИПИД) |
В. Чавчанидзе и др В.
Шубин |
1968 |
|
|
Метод
использования библиотеки эвристических приемов |
А.
Половинкин |
1969 |
|
|
Метод
системно-логического подхода к решению изобретательских задач |
В.
Шубин |
1972 |
|
|
Метод
гирлянд случайностей и ассоциаций |
Г.
Буш |
« |
|
|
Обобщенный
эвристический алгоритм |
А. Половинкин и др |
1976 |
|
|
Метод
десятичных матриц поиска |
Р. Повилейко |
» |
|
|
Метод
выявления обобщенных приемов на основе анализа описаний изобретений |
М.
Зарипов и др. |
1978 |
|
|
Вепольный анализ |
Г.
Альтшуллер |
» |
|
|
Методика
анализа свойств и синтеза технических решений (АССТР) |
А.
Чус |
1979 |
|
|
Аксиоматический
метод понятий |
В.
Скоморохов |
1980 |
|
|
Германия |
|||
|
Метод
каталога |
Ф.
Кунце |
1926 |
|
|
ГДР |
|||
|
Метод
организующих понятий |
Ф.
Ханзен |
1953 |
|
|
Метод
конференции идей |
В.
Гильде и др. |
1970 |
|
|
Систематическая
эвристика |
И.
Мюллер и др. |
» |
|
|
Анализ
затрат на основе потребительной стоимости |
X.
Эберт, К. Томас |
1971 |
|
|
Чехословакия |
|||
|
Метод
комплексного решения проблем |
С.
Вит |
1697 |
|
|
Англия |
|||
|
Метод
фундаментального проектирования |
Е.
Матчетт |
1966 |
|
|
Метод
контрольных вопросов |
Т.
Эйлоарт |
196 |
|
|
Метод
функционального изобретательства |
К.
Джонс |
1970 |
|
|
Метод
расчлененного проектирования |
» |
1972 |
|
|
Метод
ликвидации тупиковых ситуаций |
» |
» |
|
|
Метод
трансформации системы |
» |
» |
|
|
США |
|||
|
Морфологический
анализ |
Ф.
Цвикки |
1942 |
|
|
Синектика |
В.
Гордон |
1944 |
|
|
Метод
контрольных вопросов |
Д.
Пойа |
1945 |
|
|
Инженерно-стоимостный
анализ |
Л.
Майлз и др. |
1947 |
|
|
Метод
контрольных вопросов |
Р.
Кроуфорд |
1954 |
|
|
Метод
ведомостей характерных признаков |
Р.
Кроуфорд |
» |
|
|
Метод
мозгового штурма |
А.
Осборн |
1957 |
|
|
Метод
контрольных вопросов |
С.
Пирсон Р.
Кроуфорд |
» |
|
|
Метод
фокальных объектов |
Ч.
Вайтинг |
1958 |
|
|
Метод
анализа затрат и результатов |
Ю. Фанге |
1959 |
|
|
Метод
творческого инженерного конструирования |
Г.
Буль |
1960 |
|
|
Метод
контрольных вопросов |
А.
Осборн |
1964 |
|
|
Метод
рационального конструирования |
Р.
Мак-Крори |
1966 |
|
|
Метод
ступенчатого подхода к решению задач А. Фрейзер |
А.
Фрейзер |
1969 |
|
|
Метод
музейного эксперимента |
Коллект.
авт. |
1970 |
|
|
Франция |
|||
|
Метод
«матриц открытия» |
А.
Моль |
1935 |
|
|
Метод
«Креатике» |
Коллект.
авт. |
1970 |
|
|
Интегральный метод
«Метра» |
И. Бувен и др. |
1972 |
|
Существенно изменился и их научный
уровень. Он поднялся от метода каталога (1926 г.),
основанного на поиске идеи решения с помощью случайных ассоциаций, до
современных глубоко научно обоснованных алгоритмических методик поиска,
например АРИЗ-77 (1977 г.), позволяющих в кратчайшее время находить новые технические
решения высокого уровня, и обобщенного эвристического алгоритма (1976 г.),
дающего новые рациональные решения с помощью ЭВМ. Практически все
достижения эвристики, методологии технического творчества появились в последние
три десятилетия, т. е. именно в период научно-технической революции.
В настоящее время сформировалась
такая система знаний о техническом творчестве и его методах, которую
уже уверенно можно считать фундаментом науки. Определилась терминология, некоторые
основные понятия методологии творчества, ставшие в наше время языком
развивающейся науки. Коротко рассмотрим некоторые основные определения
методологических средств и понятий технического творчества [24—26].
Цель — желаемый результат деятельности лица
или коллектива в пределах некоторого намеченного интервала времени.
Эвристическое (методологическое)
правило—это
элементарная единица методологических средств, содержащая приказание действия,
разрешение его либо запрет. Несколько элементарных правил, объединенных для
достижения определенной цели, представляют собой эвристический
прием—следующую ступень методологических средств.
Краткое указание (предписание) того,
какие преобразования в данной технической системе можно провести для получения
нового решения, достижения поставленной цели, называется эвристическим
приемом.
Прием, развиваясь, превращается в
метод, т. е. способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи,
совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения
(познания) действительности.
Операцией называется действие, направленное на
достижение определенной цели. Оно может быть как простым, не расчленяемым
действием, так и сложным, расчленяемым на ряд более простых действий.
Существует также понятие процедура. Это совокупность указаний о порядке
выполнения всех операций, приводящих к достижению определенной цели.
Эвристический метод содержит один или
несколько методологических приемов, изложенных с соблюдением целеустремленной
упорядоченности предписываемых действий, процедур.
Дальнейшей ступенью развития
методологических средств является методика. Это метод, обогащенный
целенаправленными руководящими принципами. Структура методики содержит несколько
принципов и упорядоченных методологических правил.
Методология — наука (учение) о методических
средствах.
В последующих параграфах настоящей
главы будут рассмотрены некоторые наиболее популярные и эффективные методы и
методики поиска новых технических решений и активизации творчества.
Необходимо еще раз отметить особое
значение и роль материалистической диалектики, являющейся основой теории
творчества. Изобретатели применяли диалектику задолго до того, как были
сформулированы ее законы. Наталкиваясь в своей практической деятельности на те
или иные решения, они и не подозревали, что пользуются диалектикой в качестве
теории и методологии технического творчества.
Неоценимые преимущества даст
сознательное использование материалистической диалектики, предполагающее
всестороннее и глубокое изучение техники, закономерностей се развития, различных
факторов творчества в многосторонней связи с другими явлениями и в развитии по
законам, объективно присущим самим явлениям и предметам.
Современная эвристика—синтетическая
наука. Она основывается на достижениях многих наук и научных направлений, но
фундаментом ее являются материалистическая диалектика и системный подход.
В практической деятельности изобретателя, имеющего твердую мировоззренческую позицию, уверенно владеющего диалектическим методом и системным подходом, эффективную помощь оказывают так называемые инструменты творчества: приемы, методы и методики поиска новых технических решений и активизации творческого мышления, изложенные в главах 2 и 3 настоящего учебного пособия, и информационный аппарат, позволяющий рационально организовать поиск идей, описанный в главе 4.