Генрих Альтов - Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач

• Название: Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач
• Автор: Генрих Альтов
• Издательство: Советское радио
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1979

Творчество изобретателей издавна связано с представлениями об «озарении», случайных находках и прирожденных способностях. Однако современная научно-техническая революция вовлекла в техническое творчество миллионы людей и остро поставила проблему повышения эффективности творческого мышления. Появилась теория решения изобретательских задач, которой и посвящена эта книга.

Автор, знакомый многим читателям по книгам «Основы изобретательства», «Алгоритм изобретения» и другим, рассказывает о новой технологии творчества, ее возникновении, современном состоянии и перспективах. В книге разобраны 70 задач, приведена программа решения изобретательских задач АРИЗ-77 и необходимые для ее использования материалы.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, в первую очередь на инженеров, разработчиков новой техники, изобретателей, студентов технических вузов. На изобретательских примерах рассмотрены и вопросы управления творческим процессом вообще, поэтому книга адресована и читателям, не связанным с техническим творчеством. Особый интерес книга представляет для научных работников и исследователей в области кибернетики, искусственного интеллекта, психологии мышления.

---

Ясно, что тысяча землекопов могут рыть качественно иные ямы, чем один землекоп. Но все-таки сам способ рытья остается прежним...

Современная «индустрия изобретений» организована по эдисоновскому принципу: чем труднее задача, т. е. чем больше проб надо проделать, тем большее число людей направляется на решение задачи. Задачу «Как надежнее соединить стеклянную деталь с металлической?» Эдисон мог поручить группе в три - пять человек. Ныне задачи такого уровня одновременно решаются многими коллективами, в каждом из которых десятки и сотни научных сотрудников и инженеров.

Широко распространено мнение о том, что в наше время крупные изобретения делаются не одиночками, а коллективами. Как и во всяком афоризме, здесь отражена лишь часть правды. Бывают разные одиночки и разные коллективы - важен прежде всего уровень организации труда. «Одиночка - экскаваторщик работает намного продуктивнее «коллектива» землекопов. Да и «коллектив» землекопов лишь условно можно считать коллективом: каждый землекоп копает в одиночку...

Метод проб и ошибок и основанная на нем организация творческого труда пришли в противоречие с требованиями современной научно-технической революции.

Нужны новые методы управления творческим процессом, способные резко уменьшить число «пустых» проб. И нужна новая организация творческого процесса, позволяющая эффективно применять новые методы. А для этого необходимо научно обоснованная и практически работоспособная теория решения изобретательских задач.

ИЗ ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОГО ТВОРЧЕСТВА

В седьмом томе «Математического сборника» греческого математика Паппа, жившего около 300 г. н. э., впервые введен термин «эвристика». И хотя Папп ссылается на своих предшественников (Евклида, Аполлония Пергамского и Аристея - старшего), возникновение эвристики - науки о том, как делать открытия и изобретения, связывают с именем Паппа [1].

В дальнейшем к проблеме создания эвристики обращались многие математики, например Декарт, Лейбниц, Больцано, Пуанкаре. По-видимому, математика, лишенная возможности развиваться экспериментальным путем, раньше и сильнее других наук испытала потребность в инструменте для решения творческих задач.

Термины «открытие» и «изобретение» с самого начала понимались в эвристике весьма широко; в качестве открывателей и изобретателей рассматривались художники, поэты, политики, военные деятели, философы и др. Исследуя технологию математического творчества, математики обращались к фактическому материалу: рассматривали ход решения математических задач, анализировали опыт обучения, экспериментировали с учащимися. Но как только предпринимались попытки сформулировать общие законы творчества, исследователи отрывались от научного подхода, начинали оперировать разрозненными фактами, историческими анекдотами и т. п. Типичны в этом отношении книги Д.Пойа [2] и Ж. Адамара [3]: анализ, конкретный и глубокий там, где идет речь о математике, становится поверхностным, когда дело касается творчества вообще или творчества в технике.

В России эвристикой много занимался инженер П. К. Энгельмейер, автор ряда книг по теории творчества. Он был твердо убежден в необходимости создания универсальной науки о творчестве. «Я называю эворологией,- писал он, - всеобщую теорию творчества, т. е. такую теорию, которая охватывает все явления творчества, как то художественное созидание, техническое изобретение, научное открытие, а также и практическую деятельность, направленную на пользу или на добро, или на что угодно. Таким образом, эврология является также теорией воли» [4, с. 132]. В книгах Энгельмейера собраны интересные материалы, высказано много ценных идей, в частности о возможности создания бионики. Энгельмейер писал «...оказывается, что гениальность вовсе не такой божественно редкий дар, что она... составляет удел всякого, кто не рождена совсем идиотом» [4, с. 135]. Через полвека эту мысль дословно повторил Цвикки, автор морфологического анализа.

Со второй половины XIX века стали появляться исследования по психологии научного и технического творчества. В сущности это была та же эвристика, но только с акцентом на психологию мышления.

Сначала психологические исследования были направлены преимущественно на изучение личности изобретателя. В этот период творческая личность рассматривалась как нечто исключительное. Обсуждались вопросы о сходстве психологических заболеваний и гениальности, об особом составе крови у изобретателей и т. д. И лишь в XX веке на смену этим взглядам постепенно пришло убеждение, что творческие задатки есть почти у всех людей.

Психологи стали экспериментировать с простыми задачами. Особенно интересные работы были выполнены К. Дункером и Л. Секеем [5]. Выяснилось, что испытуемые решают задачи перебором вариантов, что многое при этом зависит от предшествующего опыта, что каждый рассмотренный вариант перестраивает представление о задаче и т. д. Однако это не пояснило главной проблемы: каким образом некоторым изобретателям удается малым числом проб решать задачи, заведомо требующие большого числа проб?

Ответить на этот вопрос психология творчества не может и по сей день. В сущности с 30-40-х годов не получено никаких принципиально новых результатов.

Почему же психологи упорно экспериментируют с простыми задачами и головоломками и не исследуют процесс реального творчества при решении сложных задач? Психолог Н. П. Линькова [6] справедливо отмечает, что такое исследование наталкивается на практически неодолимые трудности. Творческий процесс растянут во времени; начиная наблюдение, исследователь не может быть уверен, что «подопытный изобретатель» решит задачу хотя бы за 5 или 10 лет. Да и само наблюдение нарушает чистоту эксперимента: чем подробнее психолог расспрашивает изобретателя, тем больше он узнает о ходе его мыслей, но тем сильнее вопросы влияют на этот ход мыслей, меняя и искажая его. Хотя творческий процесс длится очень долго, само решение появляется внезапно, часто в виде мгновенного «озарения». Тут просто невозможно о чем-то расспрашивать. Да и вообще данные, сообщаемые изобретателем, могут не отражать истинного хода мыслей. Еще в 20-х годах философ И. И. Лапшин писал: «Весьма любопытно отметить умышленное стремление даровитых ученых, обладающих глубоким знанием своего предмета и наделенных чуткостью и проницательностью, выдавать перед профанами свой дар за мистическую интуицию, дарованную небом свыше» [7, т. 2, с. 125-126].

Для многих психологов идея управления творчеством и по сей день звучит нисколько не реальнее, чем идея управления движением звезд: в лучшем случае - дело очень далекого будущего, а может быть, и нечто вообще неосуществимое. И психологи предпочитают изучать творчество со стороны, ограничиваясь опытами с головоломками или несложными шахматными задачами.

Теория шахматной игры создавалась в результате накопления и анализа очень большого числа сложных реальных партий. Такой путь возможен и в изучении изобретательского творчества. Надо прежде всего собрать и исследовать большое число описаний изобретений. Но если шахматные записи в какой-то мере отражают ход мыслей шахматистов, то в описаниях изобретений зафиксирован только итог работы. Прийдется реконструировать ход мыслей изобретателя, а для этого надо самому уметь решать трудные задачи из различных областей техники.

В основе шахматного анализа лежит стремление понять, чем игра гроссмейстера отличается от игры обычного шахматиста. Понять гроссмейстера подчас может только равный ему по силе шахматист. Психологу, рискнувшему углубиться в изучение процесса решения сложных изобретательских задач, пришлось бы самому решать задачи на высоком уровне. Это трудно, и психологи пытаются понять изобретательское творчество, не решая изобретательских задач. Лишь изредка в опытах используются задачи, похожие на изобретательские. Но и тогда внимание исследователя сосредоточено только на психологических факторах. Между тем психологические факторы вторичны, производны. Главное в изобретении то, что техническая система переходит из одного состояния в другое, причем переход осуществляется по определенным законам, а не «как попало». Но именно эта - первичная, объективная - сторона творчества остается вне поля зрения психологов.

Представьте себе, что мы исследуем поведение рулевого на корабле, плывущем по извилистой реке. При этом мы ничего не хотим знать о самой реке и пытаемся объяснить действия рулевого только психологическими факторами. Вот рулевой начал быстро вертеть штурвал вправо. Почему? Наверное, солнце бьет ему в глаза, он уклоняется от солнца, вот в чем дело... А теперь он медленно вращает штурвал влево. Почему? Может быть, решил все-таки подставить лицо солнцу и позагорать?.. А вот рулевые сменились, новый рулевой сразу стал крутить руль и - внимание, внимание! - повернулся спиной к солнцу. Прекрасно, значит поведение рулевых зависит от того, любят ли они загорать на солнце или нет, так и запишем...