Нурали Латыпов - Инженерная эвристика

• Название: Инженерная эвристика
• Автор: Нурали Латыпов
• Жанр: Психология, личное

В книге представлены классические и новейшие – от эвристических до логических – методы активизации инженерно-технического мышления. Авторы демонстрируют междисциплинарный подход к решению изобретательских задач и тренингу интеллекта на основе универсальных языков. Последовательность в решении научно-технических проблем достигается методом выявления и разрешения противоречий. При этом формулировка проблемы в виде парадокса оказывается сильнейшим стимулом для развития творческой мысли.

Книга содержит более 170 вопросов и задач, на которых заинтересованный читатель может проверить качественный уровень собственного мышления, а в случае затруднений – обратиться к приводимым решениям и ответам. Многие из этих задач озвучены авторами в 2011–2012 гг. в ходе семинаров и тренингов в рамках проекта ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Академия молодого инноватора», на интеллектуальных состязаниях молодых специалистов компании.

Рекомендуется инженерам, преподавателям и учащимся инженерно-технических и естественнонаучных специальностей вузов, инновационно ориентированным молодым специалистам производственного и исследовательского комплексов, а также всем читателям, заинтересованным в формировании у себя эффективного, продуктивного, действенного мышления, достижении нового интеллектуального уровня развития.

---

Последовательность шагов выполнения этого метода следующая.

1. Формулируют цель работы (определяют совершенствуемый объект и цель его совершенствования).

2. Произвольно выбирают по памяти либо из каталогов, словарей, случайных книг несколько объектов или их называют участники работы.

3. По каждому из случайно выбранных объектов составляют перечень характеристик, признаков.

При этом целесообразно предложить участникам работы выполнить второй и третий шаги до оглашения объекта анализа, что позволяет осуществлять выбор характеристик непредвзято.

4. Признаки случайно выбранных объектов переносят на совершенствуемый объект.

5. Производят анализ полученных сочетаний, при этом обращают особое внимание на внешне несовместимые, «дикие» сочетания, развитие которых, как правило, приводит к наиболее интересным решениям.

6. Проводят оценку полученных решений.

Метод может быть полезен и как средство тренировки фантазии, воображения.

Метод гирлянд ассоциаций и метафор Г. Буша

(Буш Г. Основы эвристики для изобретателей. Ч.1 и 2. – Рига: Общество «Знание», 1977)

Метод предложен советским исследователем Г.Я. Бушем. Его цель – обеспечить поиск разработчиком решения изобретательских задач при дефиците информации, то есть при невозможности использовать логические средства. В этом случае одним из средств служит использование цепочек (гирлянд) ассоциаций и метафор, что позволяет совершить переход в новую область знаний, интерпретировать по-новому ранее разрабатываемые идеи. В качестве своеобразного информационного фонда выступает ассоциативная память разработчика. Основные этапы:

1. Определение синонимов объекта и образование из них первой гирлянды – гирлянды синонимов.

2. Произвольный выбор случайных объектов. Совершенно произвольно, любым способом, например, на память или из энциклопедического словаря выбирают несколько имен существительных, которые не обязательно должны обозначать даже технические объекты. Из отобранных слов образуют вторую гирлянду – гирлянду случайных объектов.

3. Составление комбинаций из элементов гирлянды синонимов и гирлянды случайных объектов. Комбинацию составляют из двух элементов, соединив последовательно каждый синоним рассматриваемого объекта с каждым случайным объектом.

4. Составление перечня признаков случайных объектов. Определяют их признаки. При этом необходимо определить возможно большее число признаков в течение ограниченного времени, например, за две-три минуты. Успех поиска в значительной степени зависит от широты охвата признаков случайных объектов. Целесообразно поэтому перечислять как основные, так и второстепенные, малозначительные признаки. Для удобства можно составлять таблицу признаков.

5. Генерирование идей путем поочередного присоединения к техническому объекту и его синонимам признаков случайно выбранных объектов. Аналогично образуют перечень новых конструкций, получаемых путем поочередного присоединения к гирлянде синонимов признаков других случайных объектов.

6. Генерирование гирлянд ассоциаций. Из признаков случайных объектов, выявленных на четвертом шаге, генерируют гирлянды свободных ассоциаций. Для каждого отдельного признака гирлянды могут быть практически неограниченной длины, поэтому генерирование следует ограничить по времени или по числу элементов гирлянды. Если генерирование гирлянды ассоциаций осуществляют в коллективе, то каждый его член занимается этим самостоятельно.

7. Генерирование новых идей. К элементам гирлянды синонимов технического объекта поочередно пытаются присоединить элементы гирлянд ассоциаций. На этом шаге решают вопрос, есть ли среди сочетаний синонимов технического объекта с элементами гирлянд ассоциаций достаточное число оригинальных и заманчивых идей. Если по предварительной оценке таких идей мало, можно продолжать образовывать гирлянды ассоциаций, начиная с какого-нибудь нового элемента гирлянд, созданных на шестом шаге.

8. Оценка и выбор рациональных вариантов идей. Генерирование новых вариантов решения задач на предыдущих шагах обычно дает достаточно большое множество вариантов. Среди множества нерациональных, тривиальных и даже нелепых идей, как правило, всегда найдутся оригинальные и рациональные. Отбор вариантов рекомендуется производить в несколько этапов.

Сначала вычеркивают явно нерациональные варианты, затем отбирают оригинальные сомнительной полезности, но привлекающие своей неожиданностью. Список таких вариантов целесообразно изучить с привлечением экспертов или творческою коллектива. В список рациональных решений включают варианты, наилучшим образом отвечающие поставленным целям и требованиям производства.

9. Отбор наилучшего варианта из рациональных осуществляют разными способами. Весьма простым и эффективным является способ экспертных оценок.

Автор указывает, что приведённая модификация метода является упрощённой, и рекомендует расширять и усиливать её с помощью таких дополнительных процедур, как, например, метафорическое описание и анализ проблемной ситуации, построение этимологических и парадигматических гроздей понятий и их интерпретация, построение и интерпретация гроздей и гирлянд метафор.

Правила поиска новых решений М. Тринга и Э. Лейтуэйта

(Тринг М., Лейтуэйт Э. Как изобретать? – М.: Мир, 1980)

1. Четко сформулировать задачу.

2. Видеть человеческую потребность и попытаться найти лучший способ удовлетворить её.

3. Если задача имеет два и более различных решений, каждое из которых обладает достоинствами и недостатками, необходимо провести анализ каждого решения и выяснить, нельзя ли сделать усовершенствования, улучшающие технические и экономические показатели этих решений применительно к поставленной задаче.

4. Когда задача выбрана, следует определить главную и дополнительную цель изобретения, а также ограничения, накладываемые на решение задачи.

5. Создать при решении задачи эмоциональный заряд. Весьма полезно для этого установить жесткие сроки, применить метод «высиживания», систематической работы над изобретением, использовать мозговой штурм группы людей.

6. После того, как найдена стоящая идея, необходимо пользоваться методом последовательных приближений. Не следует при этом конкретизировать идею больше, чем это нужно для перехода к следующему этапу работы. Важно всегда оставлять для себя как можно более широкий выбор.

7. Для проверки идеи рекомендуется перечень контрольных вопросов:

a) не противоречит ли идея законам техники;

b) работоспособно ли найденное техническое решение;

c) отвечает ли идея планируемым параметрам;

d) будет ли найденное решение надежным и простым в эксплуатации;

e) можно ли осуществить изобретение на базе известных материалов и с применением существующих технологий;

f) возможно ли управлять им и регулировать его при необходимости;

g) будет ли изобретение дешевым;

h) какова будет стоимость его эксплуатации и обслуживания;

i) каков будет срок службы;

j) как часто возможны поломки и будут ли они иметь катастрофические последствия.

Перечень рекомендаций и вопросов Т. Эйлоарта

(Эйлоарт Т. Приемы настройки творческого инженерного коллектива //Изобретатель и рационализатор, 1970, № 5).

1. Перечислить все качества и определения предполагаемого изобретения. Изменить их.

2. Сформулировать задачи ясно. Попробовать новые формулировки. Определить второстепенные, аналогичные задачи и выделить главные [116] .

3. Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предположения.

4. Набросать молекулярные, биологические, химические, экономические и другие аналоги, пусть даже фантастические.

5. Построить математическую, гидравлическую, электронную, механическую и другие модели (модели точнее выражают идею, чем аналогии).

6. Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твердое тело, гель, пена, паста и др.; тепло, магнитная и электрическая энергии, свет, сила удара и т. д.; различные длины волн, поверхностные свойства и т. п.; переходные состояния: замерзание, конденсация, переход через точку Кюри и т. д.; эффекты Джоуля-Томпсона, Фарадея и др.

7. Установить варианты зависимости, возможные связи, логические совпадения.

8. Узнать мнение некоторых совершенно неосведомленных в данном деле людей.

9. Устроить весьма свободное групповое обсуждение, особенно вовремя непринужденной беседы, выслушивая каждую идею без критики.

10. Попробовать так называемые «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, сложное китайское и т. д.

11. Не расставаться с проблемой во время сна, идя на работу, на прогулке, во время купания, в поезде, при игре. Надо быть всегда с ней, с проблемой.

12. Стараться находиться в стимулирующей обстановке (технические музеи, магазины дешевых вещей, свалки лома), просматривать много журналов.