Метод контрольных вопросов

ПОЧЕМУ МЫ ПЛОХО ИЗОБРЕТАЕМ

Вероятно, вы замечали, что любая работа, которую бы вам ни пришлось выполнять, чаще всего осуществляется по заранее про­думанному плану, по определенной технологии — правилам дейст­вия. Нарушение их приводит к неудаче или вызывает дополни­тельные заботы.

Так работают все. Печник, прежде чем сложить свою печь, построит в уме всю последовательность своих действий, начиная с подготовки кирпича и раствора и заканчивая последним маз­ком краски при отделке поверхности.

Хирург, прежде чем приступить к операции, неоднократно мысленно проходит весь ее путь — от первоначального надреза до наложения швов.

Токарь, вытачивая деталь, работает по технологической кар­те, в которой указаны скорости поперечной и продольной подачи суппорта, частота вращения шпинделя, тип резца и многое дру­гое, без чего деталь не может быть качественно изготовлена.

Даже когда вы собираетесь сходить в кино, то делаете это по определенной «технологии». Намечаете время выхода из дома, прикидываете путь до кинотеатра, способ преодоления этого пу­ти — пешком, автобусом или трамваем, наконец, считаете день­ги — хватит ли их на билет? И если хотя бы одно из этих действий не соответствует конечной цели, то поход в кинотеатр придется отложить.

Итак, технология — это лесенка, ведущая к намеченной цели. Без нее не делается ни одна работа в мире! Плохая или хорошая, но технология должна быть, иначе любое занятие, любая работа становятся бессмысленными.

А есть ли технология у изобретателя? До последнего времени трудно было положительно ответить на этот вопрос. В класси­ческой литературе утвердился образ бледного, замученного постоянными поисками и непосильными трудами изобретателя. Ему каждый раз приходилось начинать с неизвестного, он совершал сотни и тысячи проб, но никогда не был уверен, что делает все правильно и что затраченный труд приведет к успеху. Почему? Да потому, что не было у него даже намека на какую-то техно­логию.

Что нужно делать вначале, а что потом — оставалось неизвестным. Все решали случай и настойчивость, с которой изо­бретатель искал этот счастливый случай. Изобретатель с приле­жанием пчелы перебирал все возможные варианты в надежде на то, что когда-нибудь у него что-нибудь получится.

Конечно, по мере познавания мира и накопления знаний чело­век все более осмысленно соединял различные элементы между собой, но технология получения изобретений оставалась неиз­вестной.

 

СТАВКА НА СЛУЧАЙ

Английский химик Ч. Макинтош в своей лаборатории случай­но опрокинул бутылку с жидким веществом — сольвентнафтом на кусочек высохшего природного каучука. Он заметил, что почти твердый каучук стал мягким, как свежее тесто. Тут же возникла догадка: если пропитать им материал одежды, она станет непро­мокаемой. Так появились резиновые плащи — макинтоши, водо­непроницаемая резиновая обувь — калоши, сапоги и многие дру­гие вещи, которые быстро нашли многочисленных покупателей.

Но, к сожалению, природный каучук на морозе трескался, а при жаре начинал растекаться. Требовалось устранить эти недостат­ки. Снова пошли сотни экспериментов. И снова помог случай, но уже другому исследователю.

В 1839 г. Ч. Гудиир, делая очередной опыт, по рассеянности уронил на горячую плиту кусочек резины и серы. Резина и сера сцепились, образовав новое эластичное вещество, которое не ло­малось при низких температурах и не размягчалось при высо­ких. Так был изобретен способ вулканизации резины, который стал широко применяться при изготовлении промышленных и бы­товых товаров.

 

Инженер Самюэль Броун, лежа под деревом, обдумывал конст­рукцию нового моста, который был бы легче всех известных, но прочнее их. И вдруг... его взгляд упал на натянутую между вет­вями паутину. Это было то, что он искал! Так появилась идея висячего моста.

Голландец 3. Янсон, оптических дел мастер, отшлифовав одну из своих линз, решил рассмотреть ее поверхность с помощью дру­гой увеличительной линзы. И тут случайный взгляд через две линзы на колокольню далекой церквушки поразил его. Казалось, что церквушка стоит прямо перед его окном. Были видны все ее мелкие детали. Так была найдена идея телескопа.

Французский физик Антуан Беккерель открыл радиоактив­ность, после того как обнаружил засвеченную фотопластинку, которая случайно оказалась рядом с урановой солью.

В 1870 г. А. Мариле изобрел способ химической очистки тка­ни. Это случилось после того, как он вынул из бочки со скипидаром случайно упавший туда загрязненный костюм.

Оуэн Ричардсон случайно опрокинул перекись водорода на гусиное перо, которое вдруг стало бесцветным. На свет появил­ся способ, позволяющий моднице-брюнетке быстро стать блон­динкой.

Француз Бернанд Куртуа в 1811 г. случайно получил йод.

Алхимик Барнд в 1674 г. в поисках «философского камня», экспериментируя с человеческим волосом, случайно открыл фосфор.

Случайно были изобретены пенициллин, железобетон, метод электроискровой обработки металлов, рентген и многое-многое другое.

Мир полон случайностей! Но для того чтобы случайность со­стоялась, нужно, чтобы она произошла с подготовленным чело­веком и в тот момент, когда он решает соответствующую случаю задачу.

Слишком много неопределенных условий, чтобы говорить о какой-то определенной технологии поиска. Возникает только одна мысль — чтобы увеличить вероятность встречи с нужной случай­ностью, нужно увеличить количество собственных действий, экспе­риментов и проб.

 

ПРАВО НА ОШИБКУ

Пожалуй, это самый древний метод создания технических систем и устройств. Им пользовался еще наш далекий пращур, когда прилаживал к своей палке соответствующий камень.

Метод подкупает своей простотой и надежностью — взял, при­мерил, отбросил. Снова взял, примерил... Опять взял... Так рабо­тали и сто лет, и сто тысяч лет назад. Метод проб и ошибок, по­жалуй, и сегодня остается наиболее распространенным среди изобретателей и рационализаторов. Ежедневно в мире патентует­ся более 500 технических решений, и только малая их часть, не более 10—15%, находит применение в практике. Все остальное является своеобразным «информационным шумом», т. е. эти решения никогда не будут внедрены, это «брызги» случайностей, «отходы» интеллектуальной деятельности человека, работающего методом проб и ошибок. Выявлено, что для того, чтобы сделать этим способом хотя бы одно изобретение среднего уровня, тре­буется совершить многие сотни и даже тысячи проб. Вероятно, поэтому и появилось крылатое выражение: «Талант — это 99% пота и 1% удачи».

Действительно, талантливый изобретатель успевает в уме за короткое время перебрать десятки, а то и сотни вариантов. Это необычайно трудная и утомительная работа, на которую физиоло­гически способны немногие. Что же делать?

Корифей изобретательства А. Эдисон держал целый институт экспериментаторов, которые, например, в поисках нужного ма­териала для нити накаливания электрической лампочки провели многие тысячи опытов, испытывая все имеющиеся под рукой материалы. В ход шли все известные металлы и сплавы, обуглен­ные нити из шерсти, шелка, бристольского картона, бумаги и да­же из человеческого волоса. По заданию Эдисона его сотрудники ездили в Бразилию, Китай, Японию и другие страны для поиска и сбора различных видов растений, например бамбуков. Как по­казывали опыты, обугленные палочки из некоторых сортов бам­бука достаточно хорошо работали в качестве нити накаливания.

Эдисон получил несколько десятков патентов на различные виды нитей накаливания для лампы. Однако работоспособность ламп с этими нитями все еще была низка. Лишь значительно позже Эдисоном была понята основная причина этого — кисло­род, который все же оставался в колбе после откачки из нее воз­духа, окислял материал нити, и она разрушалась. Стали делать высоковакуумные лампы или заполнять их полость инертным га­зом. Долговечность работы лампы резко увеличилась. Теперь нить накаливания можно было делать из обычных тугоплавких металлов, которые к тому времени стали уже не столь дефицит­ными.

Около 40 тысяч опытов пришлось сделать Эдисону и его сот­рудникам, чтобы получить достаточно работоспособную конструк­цию щелочного аккумулятора. Это действительно был титаниче­ский труд.

Отдадим должное таланту и трудолюбию Эдисона. Но если метод проб и ошибок еще был допустим в начале века, когда мир техники только зарождался, то сейчас он просто исчерпал свои возможности. Подсчитано, что для того, чтобы этим методом сохранить набранные темпы развития изобретательской деятель­ности, то в скором будущем за стол экспериментатора надо бу­дет посадить все население нашей планеты!

Да, пробы нужны, ошибки неизбежны, и человек всегда будет иметь право на них, но их количество по мере «взросления» че­ловечества должно все более и более сокращаться. Иначе нам придется оставить мысль об ускоряющемся развитии челове­ческой цивилизации путем эффективного использования в изоб­ретениях накопленных знаний.

 

 

 

К великим истинам ведёт тропа ошибок   Поль Валери

 

Вероятно, первым, кто пришел к мысли о необходимости по­вышения степени организации творческого труда, был древнегре­ческий философ-отшельник Диоген. За неимением лаборатории он избрал своим пристанищем бочку, где в полном уединении предавался размышлениям о совершенстве природы и безбреж­ности космоса.

К сожалению, история не сообщает, были ли у Диогена после­дователи и насколько житие в бочке повышает творческие спо­собности.

Римский поэт и философ Тит Лукреций Кар в своей фило­софской поэме «О природе вещей» излагает учение греческого философа Эпикура, который предлагает получать различные но­вые объекты путем комбинирования составляющих их частей. Это уже был значительный шаг вперед, который породит в буду­щем многие науки, в том числе комбинаторику.

Знаменитый испанский ученый раннего средневековья Раймунд Луллий разработал свой метод познания истины и изложил его в труде под названием «Великое искусство». Основная идея за­ключалась в символическом обозначении различных понятий и последующем их комбинировании и толковании. Для этого Лул-лием была изготовлена специальная машина, представляющая собой набор вращающихся на одной оси дисков с символическими знаками. После остановки дисков с них считывались совпадающие знаки-символы и давался вполне определенный ответ по любой проблеме. Хотя «механизация» умственного труда и была полной, метод так и не получил заметного распространения. А сам Лул­лий ушел в пустыню и до конца своих дней продолжал совершен­ствовать свой прибор.

Первые реально применяемые методы активизации творческо­го процесса стали появляться в конце 20-х годов нашего столетия. К ним относятся: метод мозгового штурма, метод фокальных объектов, метод морфологического анализа, метод контрольных вопросов, синектика, матричный метод, интегральный метод, ас­социативный метод и т. п.

Всего их насчитывается более тридцати. Познакомимся с не­которыми методиками поближе.

 

МЕТОД МОЗГОВОГО ШТУРМА

 

Это наиболее древний метод. Еще викинги применяли его при разрешении своих проблем. Во время морских экспедиций при экстремальных ситуациях вся команда собиралась на совет, и каждый вносил свои предложения. При этом вначале высказы­вались юнги и младшие матросы, затем старшие матросы и все остальные. Капитан высказывался последним и он же принимал решение.

Современная модификация мозгового штурма, так называемая «мозговая атака», предложена американским морским офицером А. Осборном, который во время второй мировой войны был капи­таном небольшого транспортного судна.

Однажды, опасаясь нападения немецких подводных лодок, А. Осборн собрал всю команду на палубу и попросил каждого высказать свои соображения по поводу того, как защитить без­оружный корабль от торпеды. Вероятно, оптимисты есть везде. Один из матросов предложил всей команде встать вдоль борта и, когда торпеда будет приближаться к кораблю, всем разом и друж­но дунуть на нее. Торпеда должна сбиться со своего пути и пройти мимо корабля. В тот раз не было необходимости проверять этот способ защиты на практике. Матросы дружно посмеялись и разо­шлись по своим кубрикам. Однако высказанная идея показалась А. Осборну плодотворной. Он установил на палубе вентилятор, который создавал мощный поток воды и в одном из рейсов дейст­вительно «отдул» торпеду от борта своего судна.

Уже после войны А. Осборн начал детальную проработку метода. Его книга «Прикладное воображение» легла в основу кур­сов лекций во многих высших учебных заведениях, в НИИ и про­мышленных компаниях США.

Сущность мозговой атаки — дать свободный выход мыслям из подсознания. По теории Фрейда, управлямое сознание является тонким слоем на массе неуправляемого подсознания. При моз­говой атаке нужно создать условия, чтобы расковать подсоз­нание.

 

МЕТОД ФОКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

 

Сущность метода состоит в перенесении признаков случай­но выбранных объектов на совершенствуемый объект.

Допустим, вам нужно усовершенствовать с помощью этого метода зубную щетку. Выбирают не менее трех-четырех случай­ных объектов-предметов (наугад из словаря, каталога, книги, журнала и т. д.). У меня, например, попались слова «звонок», «конфета», «лампа». Составляем список признаков этих пред­метов.

Звонок — электрический, школьный, часовой, велосипедный...

Конфета — карамель, шоколадная, сладкая, душистая, ви­таминная...

Лампа — настольная, навесная, бактерицидная...

 

Теперь попытаемся хотя бы мысленно присоединить найден­ные признаки к изменяемому объекту — зубной щетке. Что по­лучается? При известной доле фантазии можно предложить сде­лать щетку, которая сама рано утром звонит, призывая вас вос­пользоваться ею, испускает душистые запахи. Ручку этой щетки можно немного откусить, так как она выполнена съедобной, в ней много витаминов и к тому же она бактерицидная, т. е. уби­вает все болезнетворные микробы во рту.

Хорошая щетка?

Метод фокальных объектов не дает никакой гарантии, что у вас получится что-то дельное, но все же он раскрепощает мыш­ление и порой приводит к неожиданным комбинациям. Метод содействует развитию фантазии, но говорить о каком-то направ­ленном или планируемом изменении объекта не приходится.

Разновидностью метода является метод гирлянд случайностей и ассоциаций.

 

 

МЕТОД СИНЕКТИКИ

 

Наиболее эффективная из созданных за рубежом методик психологической активизации творчества — синектика (предло­жена В. Дж. Гордоном), которая является развитием и усовер­шенствованием метода мозгового штурма.

При синектическом штурме допустима критика, которая поз­воляет развивать и видоизменять высказанные идеи. Этот штурм ведет постоянная группа. Ее члены постепенно привыкают к сов­местной работе, перестают бояться критики, не обижаются, ког­да кто-то отвергает их предложения.

В методе применены четыре вида аналогий — прямая, сим­волическая, фантастическая, личная.

При прямой аналогии рассматриваемый объект сравнивается с более или менее похожим аналогичным объектом в природе или технике. Например, для усовершенствования процесса окраски мебели применение прямой аналогии состоит в том, чтобы рас­смотреть, как окрашены минералы, цветы, птицы и г. п. или как окрашивают бумагу, обои, кинопленки, телеизображение и т. п.

Символическая аналогия требует в парадоксальной форме сформулировать фразу, буквально в двух словах отражающую суть явления. Например, при решении задачи, связанной с мра­мором, найдено словосочетание «радужное постоянство», так как отшлифованный мрамор (кроме белого) — весь в ярких узо­рах, напоминающих радугу, но все эти узоры постоянны.

При фантастической аналогии необходимо представить фан­тастические средства или персонажи, выполняющие то, что тре­буется по условиям задачи. Например, хотелось бы, чтобы доро­га существовала там, где ее касаются колеса автомобиля.

Личная аналогия (эмпатия) позволяет представить себя тем предметом, о котором идет речь в задаче. В примере с окраской мебели можно вообразить себя белой вороной, которая хочет окраситься. Или, если совершенствуется зубчатая передача, то представить себя шестерней, которая крутится вокруг своей оси, подставляя бока соседней шестерне.

 

Нужно в буквальном смысле входить «в образ» этой шестерни, чтобы на себе почувствовать все, что достается ей, и какие она испытывает неудобства или перегрузки. Что дает такое перевоплощение? Оно значительно уменьшает инерцию мышления и позволяет рассматривать за­дачу с новой точки зрения.

 

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

 

Морфологический анализ — пример системного подхода в об­ласти изобретательства. Метод разработан известным швей­царским астрономом Ф. Цвикки. Благодаря этому методу ему удалось за короткое время получить значительное количество оригинальных технических решений в ракетостроении.

Для проведения морфологического анализа необходима точ­ная формулировка проблемы, причем независимо от того, что в исходной задаче речь идет только об одной конкретной системе, обобщаются изыскания на все возможные системы с аналогич­ной структурой и в итоге дается ответ на более общий вопроо Например, необходимо изучить морфологический характер всех видов транспортных средств и предложить новую эффективную конструкцию устройства для транспортирования по снегу — сне­гохода.

Точное определение класса изучаемых систем (устройств) по­зволяет раскрыть основные характеристики или параметры, облег­чающие поиск новых решений. Применительно к транспортному средству (снегоходу) морфологическими признаками могут быть функциональные узлы снегохода: А — двигатель, Б — движитель, В — опора кабины, Г -- управление, Д — обеспечение заднего хода и т. п.

Каждая характеристика (параметр) обладает определенным числом различных независимых свойств. Так, двигатели: А₁-внутреннего сгорания, А₂ — газовая турбина, Аз — электродви­гатель, А₄ — реактивный двигатель и т. д.;

движители: Б₁ — воздушный винт, Б₂— гусеницы, Б₃ — лы­жи, Б₄ — снегомет, Б₅ — шнеки и т. д.;

кабины: В₁ — опора кабины на снег, Б₂ — на двигатель, В₃ -на движитель и т. д.

По заданной проблеме в матричном выражении (морфоло­гическом ящике) фиксируются наиболее существенные параметры. Например, для снегохода матрица будет иметь вид:

(А₁ А₂ А_з А₄)

(Б₁ Б₂ Бз Б₄ Б₅)

(В₁ В₂ В_з)

Возможные сочетания: А₁, Б₃ В₂ или А₁, Б₂, Вз, или А₂, Б₁, В₂, или А₄, Б₄, Вз и т. д.

Матрица — символическая форма описания решений. Она да­ет представление о всех возможных конструктивных схемах снего­хода путем фиксирования в каждой строке матрицы одного из элементов. Набор этих элементов будет представлять возможный вариант исходной задачи. Рассматривая разные сочетания этих элементов, можно получить большое сочетание всевозможных ва­риантов решений, в том числе и самых неожиданных. Так, мор­фологическая матрица для реактивных двигателей, работающих на химическом топливе, построенная Ф. Цвикки, содержала 576 возможных вариантов решений.

Ответственный этап метода — оценка вариантов решений, вы­текающих из структуры морфологической матрицы. Сравнивают варианты по одному или нескольким наиболее важным для дан­ной технической системы показателям.

 

 

МЕТОД КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

 

Этот метод позволяет генерировать новые идеи и решения, стимулировать их с помощью наводящих вопросов. Применяется в форме монолога, обращенного к самому себе, либо диалога изоб­ретателей.

В сущности это усовершенствованный вариант метода проб и ошибок, ведь каждый вопрос служит своеобразной пробой (или серией проб) с единственным отличием: по списку вопросов проще и быстрее охватить некоторое начальное поле вариантов. Авторы отбирают из изобретательского опыта вопросы, которые обеспечивают преимущества метода контрольных вопросов перед обычным методом проб и ошибок.

Один из наиболее полных и удачных списков контрольных вопросов принадлежит английскому изобретателю Т. Эйлоарту.

Например:

узнать мнение некоторых неосведомленных в данном деле людей (т. е. избежать психологической инерции);

устроить сумбурное групповое обсуждение, выслушивая без критики каждую идею;

испробовать «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, слож­ное китайское и т. д.;

представить фантастические, биологические, экономические, химические и другие аналоги.

Вопросы в такой системе позволяют полнее увидеть свойство совершенствуемого объекта, но как его изменять — этого, к со­жалению, они не подсказывают.

Итак, вы познакомились с несколькими методиками поиска технических решений.

Подробнее с ними можно ознакомиться в популярной и спе­циальной литературе [18]. Многочисленность методов объясняет­ся недостаточной эффективностью каждого из них. По сути дела все они являются лишь модификациями метода проб и ошибок, так как позволяют за единицу времени перебрать большее коли­чество вариантов. Но мир бесконечно разнообразен и количество сочетаний даже ограниченных по числу элементов может состав­лять десятки и сотни тысяч.

Сегодняшнее положение с методами творчества удивительно напоминает положение, которое было на заре становления химии как науки. Трудолюбивые алхимики, познавая мир, обнаружили в нем многие тысячи химических веществ. Как в них разобраться, как систематизировать и как их просто запомнить? Алхимики окончательно запутались, хотя ими были предложены десятки и сотни методик. По сути каждый алхимик имел свой, в тайне хра­нимый от всех метод. Но тут выяснилось, что они перестали по­нимать друг друга... Порядок навела периодическая система Мен­делеева, которая показала, что в мире существует лишь несколь­ко десятков основных первичных элементов, а все многообразие веществ строится на сочетании этих ограниченных по числу эле­ментов. Так и в мире техники. Мы уже пережили «период алхи­мии» и должна была появиться своя «таблица Менделеева». Она появилась — это Теория Решения Изобретательских Задач -ТРИЗ.

 

 

123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: