Возникновение научно-технической идеи

Как же в мозгу ученого-изобретателя возникают идеи? Попытки слежения десятилетиями за собственным научно-техническим творчеством позволили оконтурить, примерную в среднем, схему поведения.

Идея есть связность мыслей, а каждая мысль появляется в разное время и при разных обстоятельствах. Она, чтобы не забыть, записывается, а у человека с мощной развитой памятью она запоминается в подсознании. В удобный и комфортный для творчества момент времени происходит озарение (инсайт), то есть мгновенная разрядка между нейронами в мозгу и тем самым появляется неожиданно для самого творца кумулятивная синергетическая мысль.

Обобщающая прошлые мысли функциональная связь и есть идея. Она появляется в мозгу человека вне зависимости от уровня его образованности - одинаково. Разница только в исходной совокупности мыслей, охвате ими структуры поведения объекта исследования и изучения. По-видимому, одинаково возникают обобщающие ситуации мысли и у животных, то есть у тех существ, кто имеет мозг. Поэтому многие изученные факты в этологии указывают на мышление и у животных.

Мышление дает процесс возникновения, анализа и синтеза новых действий множествами мыслей и конгломератов-сгустков мыслей в виде идей. В итоге процессы идеализации потоков вещества, энергии и информации оказываются материальными (энергетическими по затратам на мышление) процессами.

Если идея – это разрядка по аналогии с разветвленной молнией, что является причиной возникновения идеи? Как и с молнией, вполне ясно, что атмосфера творчества должна быть накалена и возбуждена извне для появления возрастающего количества мыслей и их сгустков.

Нужно сильное напряжение в мозгу человека, чтобы произошли вспышки озарений. А достаточное напряжение может быть только при постоянной работе мозга над научно-изобретательскими задачами, причем при работе в достаточно комфортных условиях.

Это - непременное условие для любого вида творчества, как художественного, так и научного и изобретательского. Человек должен создать личную мозговую среду из множества известных мыслей, например, типа сборников высказываний знаменитостей, а также афоризмов, пословиц и поговорок для тренировки сообразительности ума.

 

Материализация идей

Процесс идеализации относится к организации знаний, т.е. к научным исследованиям. Эти вопросы в данной книге не рассматриваются. Процесс материализации рассмотрим более подробно (рис. 6.1), который и является системообразующим ядром теоретической технологии.

По своей логической структуре идея есть вид понятия. По существу идея является целенаправленной мыслью и исходным "планом" преобразования знания о прошлых и существующих объектах в новые знания (), а затем отображение новых знаний в машинах ().

Рис. 6.1. Графическая схема процесса материализации идей: И – идея; ТР – техническое решение на уровне изобретения; ПКД – проектно-конструкторская документация;

ЭО – экспериментальный образец; ОО – опытный образец; ОП – опытная партия;

УС – установочная серия; ПСП – продукция серийного производства; ПМП – продукция массового производства; 1... 9 – шаги процесса материализации

 

По линейной схеме, показанной на рисунке 6.1, выделены два этапа синергизма: во-первых, процесс организации знаний приводит к упорядочению потоков вещества, энергии и информации; во-вторых, организация потоков вещества и энергии происходит относительно непрерывных или дискретных информационных потоков.

Если учесть, что мысль есть фундаментальное сомнение [8, с.8], то идея, находясь в начале возникновения информационного по­тока И ПМП, становится "предметом исследования" высокой вещественно-энергетической и информационной неопределенности.

Множество идей является плодом преобразо­вания психофизиологической энергии в субъекте мышления. Носителем идей может быть, причем однозначно, только мыслящий человек - изобретатель.

На первом шаге материализации система "идея (мысль – понятие)" становится техническим решением (устройство, вещество как устройство на атомно-молекулярном уровне и способ как поведение людей с использованием известного или искомого устройства), оформленным по известным правилам в виде описаний изобретений.

Однако, техническое решение может и не быть оформленным в виде заявки на предполагаемое изобретение, то есть возникшие идеи могут быть загублены уже в самом начале процесса материализации знаний и, тем самым, обществу будет нанесен информационный и иной ущерб.

Материализованная в описании изобретения техническая идея становится информаци­онным продуктом, готовым к коммерциализации.

Если переход И-ТР объективен и не противоречит законам естествознания и обществоведения, то корректность дальнейших преобразований зависит от квалификации конструктора и технолога (на шагах ТР - ПКД - ЭО), исследователя-машиноведа (на шагах ТР - ПКД - ЭО - ОО - ОП), экономиста (на шагах УС - ПСП - ПМП) и других специалистов.

Если условно представить на хронологической оси деятельность конкретного специалиста в виде нити определенной длины, то для потока И - ПМП "обслуживающий" его персонал можно показать в виде жгута из сцепленных между собой "ниток".

Рост числа специалистов на этом "жгуте" подчиняется аллометрической зависимости ти­па , где: - номер шага материализации по схеме на рис. 6.1; - коэффициент интенсификации работ по мере продвижения идеи (облика машины) к продукции массового производства. Исходная идея всегда "созревает" в мозгу одного изобретателя, поэтому, например, при кубичном росте объемов работ в процессе материализации, получим следующую численность условного обслуживающего персонала чел. на один тип создаваемой машины.

По закону показательного роста изменяется численность экземпляров (членов популяции) машины одного типа на шагах процесса материализации ЭО- ... - ПМП.

Если бы люди не предпринимали ограничивающих мер, то численность популяции машин, а в одной популяции численность ее членов, возросла бы столь стремительно, что превысила бы все возможности добычи полезных ископаемых (руды). Ограничивающими являются повышение многофункциональности (закономерность Е.П. Бала­шова [6] и А.И. Половинкина [102]) машины одного типа, а также блочно-модульное построение ее сборочных единиц и функциональных частей.

От идеи до вариантов её реализации численность предметов убывает по экспоненциальной зависимости.

Из опыта работы американских изобретателей известно следующее: чтобы получить одну промыш­ленную реализацию в виде экспериментального образца, необходимы 60 технических решений, из которых, в свою очередь, остается два вида ПКД. Поэтому по этой статистике получим соотношение ТР: ПКД: ЭО: ОО = 60:10:2:1. Здесь проявляется закон гибели Ципфа (в биологии), где - число идей-особей, - интенсивность гибели идей-особей в процессе их материализации.

Если принять последовательность реализаций ТР -... - ПМП, то вероятная численность материализованных идей подчиняется закону дискретного и случайного марковского процесса

, (6.1)

где - численность особей популяций в возрасте

, (6.2)

где - численность предыдущей популяции (теоретически можно принять при значение , так как трудно представить мощность мозга изобретателя по конечной численности исходных и не организованных мыслей); - интенсивность отбора (вымирания) идей на каждом шаге материализации, причем можно принять по закону Ципфа

; (6.3)

, ... - произведение эмпирических (или функционально-регрессионных) коэффициентов, учитывающих влияние состояния технологии эксплуатации у потребителей машин (), состояние технологии машиностроения () на заводе-изготовителе, природные и иные факторы; - период шага материального преобразования идеи (организованной целенаправленной мысли) в процессе материализации.

Характер случайных изменений в марковском процессе (6.1) во многом зависит от внешних (по отношению к системе "машиностроитель - потребитель") условий и факторов. Причем математическая модель (6.1) идентифицируема [52] по природным и хозяйственным данным о функционировании систем и комплексов машин.

В итоге закон диалектического соответствия между процессами материализации и идеализации поддается качественному описанию по схеме на рисунке 6.1 и количественному измерению по формуле (6.1).

В связи с этим преобразование идеи (И) в техническое решение (ТР) может быть выполнено двумя путями:

- для определенных по потокам материи объектов И ФПД ТР;

- для неопределенных по потокам вещества, энергии и информации объектов И ТР, т.е. напрямую, без физического принципа действия.

Вторая схема относится, например, к рациональному природопользованию, а также к тем техническим комплексам, например авиационным и/или космическим, в которых элементы с материально определенными потоками стыкуются в систему с неопределенными по потокам вещества, энергии и информации элементами и подсистемами.

Исторически в нашей стране сложилось так, что процессами выработки научно-технических идей в основном стали заниматься представители фундаментальной науки. Однако больше применяют методы прямого преобразования идей в технические решения на уровне изобретений прикладные исследователи. В итоге теоретики застряли на части из первой схемы преобразований И ФПД ТР в тип И ФПД. Целостный процесс познания был разорван и прикладные науки были элиминированы от фундаментальной науки. Сама она расчленилась на классическую и конструктивистскую теории (в математике). Консерватизм первой дошло до полного анахронизма, и это свидетельствует существование у нас весьма оригинальной комиссии по лженауке. Здесь критика замещается элиминированием носителей новых идей и зачатков течений в самой фундаментальной науке. Остальных – не пускать.

Отверженные творцы техники. Таким образом, внешняя научная среда для молодого изобретателя чужда даже на уровне выработки идей [140]. За десятилетия советской власти всё сделано так, что даже из терминологий отраслей прикладной науки элиминированы нематериальные смыслы терминов. В итоге идеализму, идеалистическим толкованиям и процессным понятиям вообще в словарях не осталось места.

Например, техника понимается только как совокупность вещественных средств, но никак одновременно не процесс. Хотя, в таких терминах как «техника пения» и «техника танца», присутствует слово «техника» только в идеалистическом процессном понимании, а техническими средствами являются органы действующего певца или танцора.

Поэтому нужна коренная реформа самой системы терминологических знаний в России. Нужно выбить из рук консерваторов их давние оружия элиминирования и формальной аппроксимации материализма.

6.6. Основы будущей теории изобретательства.

Общий подход. Философская теория А.И. Уемова [132] указывает, что всё сущее содержит вещи, свойства и их отношения.

Такое разделение удачно подходит для обоснования теории научно-изобретательской деятельности. Вещи – это искусственные, композиционные или композитные с природными материалами естественные (природные), а также частично искусственные или полностью искусственные вещества. причем они подразделяются на известные (аналоги и прототипы) и еще неизвестные (прежде всего, патентоспособные) вещества. Устройства можно представлять в виде организованные в пространстве и времени структур вещества (конструкций как определенные по свойствам и их отношениям материальные структуры).

Свойства новых веществ и устройств на их основе в теории и практике изобретательства принято называть отличительными признаками. Причем эти отличительные признаки имеют два состояния – до и после ограничительной части формулы изобретения. Отношения между этими отличительными признаками, особенно после ограничительной части формулы изобретения, становятся предметом патентной защиты.

Несколько сложнее со способами, которые в изобретениях показывают порядок действий материальных объектов над материальными объектами. Поэтому способы – это своеобразные графы отношений между вещами и их свойствами. В принципе научная методика и запатентованный способ одинаковы по структуре и содержанию, в основном оба включают действия и отличительные признаки этих действий.

Оба они показывают порядок и эффект действий. Но методика менее конкретна и точна, потому что включает в себя многие действия нематериальных отношений. Методика может быть создана и для манипуляций с абстрактными понятиями как с вещами.

А это уже выходит за пределы технологической адаптации и больше становится результатом подготовительных духовно-нравственных и научно-философских этапов математической идентификации как совокупности операций с символьными системами, но никак не с материальными объектами.

Закон энергоинформационного обмена. Эту устойчивую во времени существования человечества связь мы отмечаем как закон энергоинформационного обмена или как закон диалогического соответствия в технике. Первое определение конкретнее и позволяет рассматривать расширительно по отношению ко всей биотехнике, а не только с позиций антропоцентризма (антропной техники). Причем под энергией понимается и вещество (по Эйнштейну вещество - это сгущенная энергия).

Закон энергоинформационного обмена является основным в техническом прогрессе человечества. Обмен между мыслью (идеей как организованной мыслью) и машиной (реальным вещественно-энергетическим предметом) происходит, прежде всего, в процессе машиностроения (частично при техническом обслуживании и ремонте), имеющего соответствующее этому процессу обмена оборудование в виде парка станков и иных технических устройств.

Между процессом осна­щения машиностроительного завода (оборудование как процесс) и средствами реализации этого процесса (оборудование как реальный предмет) также существует диалогическая связь. Причем оборудование здесь определяется как метамашина (участок, поточная линия, комплекс станков и машин, цех, комплекс цехов, завод, комплекс заводов, объеди­нение, концерн и т.д.).

Во всех этих примерах закон энергоинформационного обмена проявляется через усложнение процесса системного образования, причем в соответствии с переходом типа "мысль - действие - результат" от устройства в виде нового вида вещества (на уровне элементарных или нано частиц вещества) усложнение до техносферы человечества.

Процесс обмена может происходить только через микрокосмос духа и души человека, через кипение его мыслей как фундаментальных сомнений в реалиях техники и технологии относительно духовно-нравственных общечеловеческих ценностей....

Внимательно посмотрим на "механику" процесса проявления закона энергоинформационного обмена по упрощенной схеме на рисунке 6.1 и математической модели (6.1).

Информация нами понимается как мера взаимодействия. Причем объектом этой меры может стать одно из двух или многих взаимодействующих явлений (тел) или процессов (эффектов), а также внесистемный и реальный объект, или же сложноорганизованное множество идей, то есть знание и наука как организованное знание.

На рисунке 6.1 показаны три вида системы знаний (их может быть использовано гораздо больше):

1) банк знаний в виде экспертных систем;

2) фонд изобретений;

3) фонд изделий общемашиностроительного применения.

Они отличаются только по видам носи­телей этой научно-технической информации. Причем реальная машина, находящаяся в техническом музее, более содержательна по сравнению с её информационным отражением в научно-технической литературе. Но без информационного сопровождения теряется с годами смысл-назначение.

Если модель (6.1) представить как видовое Н-распределение [39] идей и технических решений, то на нем можно выделить пойнтер-точку [127], слева от которой встречаются неоднородные касты, а справа - однородные касты (в каждой касте вероятностно встречается хотя бы один вид).

Очевидно, что по схеме на рисунке 6.1 элементы-состояния ЭО, ОО,..., ПМП являются однородными, то есть это можно представить как машины хотя бы одной развивающейся популяции (систем «кан-кан» в Японии оперирует множеством видов изготовляемых машин). После "точки" ПМП, если будет остановлен выпуск, можно показать ускоряющуюся гибель этой популя­ции по жизненным циклам как отдельных особей машин (составляют жгут развития популяции), так и жизненного цикла самой популяции [30].

Закон информационного отбора Б.И. Кудрина [39, 38, 40] проявляется не только в распределении особей ЭО,..., ПМП. Если принять продукцию массового производства как множество типов (марок) ма­шин, то получим множество Н-распределений и по второй оси (нап­равлен перпендикулярно к оси ) видообразования .

По диалектическому соответствию видообразование машин (с другой стороны) уравновешивается формированием параметрических рядов по оси времени . Таким образом, по всем трем осям хронологического времени можно получить Н-распределения по закону информационного отбора.

Скважность между мерами шага материализации характеризует ускорение или замедление техничес­кого прогресса в самом машиностроении. Эти изменения возникают из-за падения спроса.

По численности в каждом виде популяции происходит показательный рост (развитие) и спад (вымирание) производства машин. Спад характеризуется состояниями ПМП,... ремонтируемых и утилизируемых машин (физический износ). Спад численности данной популяции (вида) машин характеризуется также моральным износом (старением).

В этом случае жизненный цикл описывается - образной кривой зако­на развития, например по [115] типа

, (6.4)

где - численность типоразмеров машин; - параметры мо­дели (регрессионные коэффициенты); - хронологическое время (например, 1995 г.); - начало возникновения испытанного экспериментального образца (затем можно по кастам значение принимать по возникновению ПКД, ТР и даже И, если изобретатель помнит момент озарения).

Этот закон - образного развития характерен и для описания жизненного цикла деревьев, растущих в лесу [130].

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: