Орлов. Основы классической ТРИЗ
.pdf
Развитие ТРИЗ
Прогресс держится на творчестве и зависит от концентрации талантливых людей в каждом поколении. Творческой личности необходимо уметь решать сложнейшие задачи...
Сегодня время работает на ТРИЗ.
Первое поколение разработало основы. Но оно не имеет той свободы, раскованности, которая нужна для истинного исследования.
Нужно второе поколение разработчиков. Теперь слово за исследователями. Смелыми, дерзкими, способными сохранить то, что важно, то, что достойно сохранения на новом этапе, и смело выбросить все остальное.
Сегодня теория переросла свое название, но в силу традиций пока не получила новое.
Сейчас впереди новая эпоха ТРИЗ 8 9 .
Генрих Альтшуллер
Огромное достоинство ТРИЗ как системы знаний состоит в том, что основные принципы ТРИЗ не устареют. Они инвариантны во времени! Действительно, не приходится сомневаться в неизменности главного открытия ТРИЗ — принципа противоречия в развитии систем и в создании изобретения как преодоления главного противоречия проблемы. Не приходится сомневаться и в основных закономерностях и приемах ТРИЗ. Также инвариантным останется и Мета-Алгоритм изобретения, Стареть могут только примеры изобретений, так как они больше связаны с конкретным уровнем развития инженерных и общенаучных знаний, с конкретно-историческим уровнем развития технических систем. Так инвариантна арифметика, независимо от того, рассчитывается ли время поездки на автомобиле на работу или траектория полета на Марс. На рис. 20.1 приведены оценки темпов старения различных знаний.
Вопрос состоит в том, чтобы определить, в каких направлениях могут и должны развиваться ТРИЗ-знания. В качестве альтернативных стратегических тенденций можно указать следующие:
1)ориентация на изобретение инноваций человеком;
2)ориентация на формальный синтез решений компьютером.
Второе направление на самом деле практически полностью опирается на формализацию процедур синтеза инноваций интеллектом человека. Правда, ряд математических моделей, в частности, моделей распознавания образов и моделей многокритериальной оптимизации, обещают сделать процесс компьютерного синтеза идей достаточно обоснованным и эффективным.
Но можно указать, по крайней мере, на следующие принципиальные нерешенные проблемы компьютерного синтеза идей:
1)автоматическое формирование функциональной идеальной модели как цели инновации и трансформации;
2)автоматическое формирование и учет социально-значимых (этических, экологических, эстетических и других гуманистически-ориентированных) аспектов.
Одним словом, машина не может пока делать главное — изобретать соци- ально-ценный образ будущего. Это способен делать только человеческий интеллект.
Г. Альтшуллер указывал также следующее: «Простые задачи решаются буквальным преодолением физического противоречия, например, разделением противоречивых свойств во времени или в пространстве. Решение сложных задач обычно связано с изменением смысла задачи — снятием первоначальных ограничений, обусловленных психологической инерцией и до решения кажущихся самоочевидными. Для правильного понимания задачи необходимо... ее решить (!): изобретательские задачи не могут быть сразу поставлены точно. Процесс решения, в сущности, есть процесс корректировки задачи.» И это переосмысление содержания задачи может делать только человек!
Означает ли это, что стратегия развития ТРИЗ-знаний должна быть ориентирована на разработку методов, ориентированных только на использование ин- теллектуально-психических ресурсов человека?
Опыт работы автора с системами искусственного интеллекта и разработки таких систем для CAD/САМ, опыт применения и разработки ТРИЗ-моделей и ТРИЗ-софтвера показывает, что центр тяжести исследований должен находиться ближе к первому направлению: поддержка синтеза идей человеком. При этом компьютерные системы являются неотъемлемым инструментом творчества человека. То есть автор следует наиболее мощному приему ТРИЗ — интеграции альтернативных систем с получением позитивного системного сверхэффекта.
Компьютер может и должен освободить человека от рутинной и невыполнимой в ограниченное время работы, например, по поиску аналогов в патентном фонде или для доступа к различным знаниям, хранящихся в эн-
циклопедиях. Процедуры доступа должны включать описание цели и критериев поиска, а также сами методы поиска, обеспечивающие эффективную селекцию знаний и экстракцию нужных знаний применительно к целям синтеза новых идей.
До настоящего (до 2006 года) остается малоизученным и малопродуктивным направление создания компьютерных систем психологической поддержки процесса творчества, и особенно, инновационною и изобретательского творчества.
Таким образом, можно указать следующие фундаментальные направления развития ТРИЗ-знаний, ориентированных на поддержку инновационной деятельности человека интеллектуальными компьютерными системами:
1)создание систем обработки знаний для инновационной и изобретательской деятельности;
2)создание универсальных и специализированных прикладных систем на основе ТРИЗ;
3)интеграция ТРИЗ-систем с другими системами поддержки деятельности человека, например, с системами образования, проектирования, управления, научных исследований;
4)создание систем психологической поддержки инновационной и изобретательской деятельности;
5)создание систем поддержки социально-ценностной ориентации человека с учетом закономерностей, ограничений и целей экологического и социального прогресса.
Особым фундаментальным направлением является расширение ТРИЗ-транс- фера в сферы искусства, менеджмента, воспитания. ТРИЗ может сыграть выдающуюся социально-значимую роль в развитии широкого движения с целью воспитания творческих личностей, начиная с детского возраста. Как психоло- го-педагогическое кредо этого последнего по упоминанию, но не но важности, направления, приведу высказывания самого Г. Альтшуллера90: «Обычно мы живем по трехзвенной схеме: работа — деньги — удовольствия. Творческий стиль жизни предусматривает сокращение среднего звена, избыточного для схемы творческая работа —удовольствия. Удовлетворение приносит сам процесс работы.
Творчество — это возможность самовыражения, самопознания, познания окружающего мира, принесения добра этому миру. Творчество — это путешествие в страну мечты. Разве можно мечтать за деньги?
Творческий труд избирается человеком по доброй воле. Нельзя 15 часов в день добровольно заниматься нелюбимым занятием: это запредельная нагрузка. Переход к творческому ритму жизни возможен только тогда, когда работа
превращается в потребность. Поэтому 15 часов работы воспринимаются как 15 часов удовольствия! 15 часов награды.
...Чего мы хотим? Вообще, в дальнейшем, в целом. Прогресс человечества зависит от концентрации талантливых людей в каждом поколении. Чем выше в поколении процент творческих личностей, тем лучше и выше общество. Это главный параметр общества, который определяет его дела, занятия, возможности, перспективы. Если Эйнштейн занят работой, ему не до агрессии, не до склок в коридоре, он не будет этим заниматься. Это только отнимает время. Можно привести несколько исключений (в смысле отрицательного творчества), но все равно прогресс остается и держится на творчестве.»
Поскольку автор отдает приоритет исследованиям и разработкам, стратегически ориентированным на интеллектуально-психическую активность человека при решении проблем и создании инновационных идей, то следует хотя бы кратко объяснить связь развиваемой им творческой методологии с ТРИЗ.
Вопрос о выборе творческого метода является в начале III тысячелетия не менее остродискуссионным, чем до начала христианского летоисчисления.
Действительно, что находится между методом Брэйнсторминг, относящимся к «чистому» искусству, и, например, методом Морфологического анализа, относящимся к «чистой» науке? Оба метода отличаются простотой и универсальностью применения. Однако, они теряют свои преимущества в сложных задачах. И тогда случайный (?) поиск по методу Брэйнсторминг или сплошной перебор по методу Морфологического анализа утрачивают свои преимущества, казавшиеся столь явными.
ТРИЗ создавалась школой Г. Альтшуллера как непримиримая альтернатива методу Проб-и-Ошибок, под которым понималось, фактически, все, что не относилось к ТРИЗ. Для оценки сложности задачи применялся мультипликативный функционал от размерности шкал переменных факторов. Например, если решение нужно найти в пространстве 5 факторов, каждый из которых может принимать по 10 значений, то пространство перебора содержит 100 000 комбинаций. В качестве примера нередко приводится метод Эдисона, примененный им при создании щелочного аккумулятора, при котором потребовалось провести 50 тысяч экспериментов.
Однако, многие другие не менее известные примеры показывают, что удивительные решения обнаруживались в условиях немыслимой комбинаторной сложности. Это говорит в пользу того, что мозг человека использует не просто и не столько переборные механизмы, а ка- кие-то иные, гораздо более эффективные.
Учитывая эти доводы, представляется вполне философским разрешение этого противопоставления в стиле самой ТРИЗ, а именно, объединением альтернативных подходов.
Целью объединения является обоснованная интеграция методов творчества, считавшихся ранее несовместимыми и взаимно отвергавшимися в различных направлениях. Основой для интеграции служит понимание природы мышления хотя бы в том виде и объеме, какие объективно присутствуют в интегральном взаимодополняющем функционировании левого и правого полушарий мозга и в нейрофизиологической активности полушарий, а также лобных долей при генерации новых идей.
Обобщение этих знаний позволило автору в начале 1990-х годов построить три схемы творческого мышления, которые послужили в дальнейшем основой для практических разработок и проверки самих этих схем. Результаты применения подхода и новые данные о работе мозга подтвердили правильность и полезность этих схем.
Первая схема, приведенная на рис. 20.2, отражает фундаментальные различия лево- и правополушарного мышления и позволяет сформулировать требования к теоретическим и прикладным разработкам:
1) время: учет макроритмов мышления и микроритмов функционирования мозга;
2)пространство: интеграция логико-алгоритмических моделей с эмоцио- нально-образными, метафорическими;
3)эмоции: учет психофизиологических особенностей конкретной личности — мотивация, психологические ресурсы, здоровье, подготовленность.
Результаты исследования активности мозга, особенно, российской школы нейрофизиологов, стали основой для «топологической модели рождения идеи», представленной на рис. 20.3.
И, наконец, третья схема даст представление об эмоционально-временных явлениях, которые необходимо учитывать в новых разработках (рис. 20.4).
Таким образом, интеграция подходов имеет вполне надежные психологические обоснования и обнаруживает с этих позиций и гармоничность, и прагматичность. Начало такой интеграции было положено в конце 1980-х голов автором настоящего учебника в направлении, которое получило название CROST™ —
Constructive Result& Resource Oriented Strategy of Thinking& Transforming.
CROST интегрирует следующие концепты:
Constructive — в основе направления лежит ТРИЗ как конструктивная теория и конструктивный инструментарий для управляемого синтеза идей, направленного на преобразование (трансформацию) улучшаемого объекта;
Result&Resource Oriented — подход ориентирован на достижение результата с применением минимально необходимых, наиболее доступных ресурсов, учитывая и интеллектуально-психические ресурсы человека;
Strategy of Thinking&Transforming — подход дисциплинирует и организует мышление в направлении конструктивных, улучшающих трансформаций, отвечающих содержанию и стратегическим целям задачи.
Весь объем знаний, имеющих отношение к мотивам, целям и способам творчества человека, трудно представить какой-то одной схемой. И все же разработанная автором учебника и приводимая ниже схема представляется весьма простой и конструктивной. Благодаря этой схеме, можно увидеть конкретные ступени в развитии методов творчества, связь этого развития с естественноисторической эволюцией общества и Природы. Она рационально дифференцирует знания о творчестве. И что особенно важно, в ней аккумулированы возможности для будущего направленного развития этих знаний.
При разработке под руководством автора нового софтвера эта схема получила метафорическое название Idea Navigator™. Пять ядер дают нам стратегическую основу для конструктивного анализа и синтеза технологий творчества, для практического сопоставления и интегрированного применения «старых» и новых методов.
Пять символов, которые использованы в названии Idea Navigator™, составлены из понятий, образно отражающих основное содержание соответствующего ядра Idea Navigator™.
А теперь построим Idea Navigator™ вместе. И начнем со второй буквы — «В». Ключевые понятия — Brainstorming и Brainwave. Для наших целей уместно принять, что все методы, основанные на догадках и свободных ассоциациях, на полете фантазии и произвольных аналогиях, это и есть Brainstorming, имеющий результатом Brainwave. По сути своей, это методы правополушарного, художественного мышления. Независимо от конкретных версий, Brainstorming нередко определяют как метод «Проб-и-Ошибок». Но абсолютное большинство изобретений за время существования человечества было сделано именно этим, можно сказать, «экспериментально-творческим методом». Поэтому не
будет ли более справедливо определить Brainstorming как метод «Проб-и-Удач» Во всяком случае можно собрать все версии этого направления в одно В-ядро (рис. 20.5).
Мы также имеем возможность связать символ В с именем психолога и педагога, ученого и писателя, Эдварда де Боно, специалиста, который на протяжении уже более 30 лет успешно развивает этот класс методов, придавая ему то характер рационально-направленного поиска, то характер игры и шутки.
Идеи де Боно так же, как и идеи Г. Альтшуллера, далеко не исчерпаны, и мы будем использовать их не только в рамках В-ядра.
В-ядро тесно связано с ядром, научное развитие которого привело к конструктивным результатам только в последние 30—40 лет. Это ядро аккумулирует в себе знания о психике и психологии человека. Ключевым понятием мы избрали понятие доминанты (dominant, dominance), определившее название этого ядра как D-ядра. Именно доминирующая мотивация личности, направленность и конкретные состояния во многом определяют возможности открытия и изобретения нового.
Интуитивно это прекрасно осознавали выдающиеся мыслители во всех известных нам эпохах цивилизации. Другое дело, какие конструктивные, то есть практичные и результативные, рекомендации они смогли нам дать. Такие рекомендации чаще носили характер философского осмысления, созерцательного и образного описания процесса и отдельных проявлений творческого акта. Однако в последние несколько десятилетий с появлением исследований о доминантах мышления, о роли и организации совместной работы различных отделов мозга, появились предпосылки к разработке инструментальных
рекомендаций для управления и поддержки творческой деятельности.
Здесь же важно только указать на вполне очевидную иерархическую взаимосвязь этих двух ядер (рис. 20.6), вместе и неразделимо развивавшихся уже не одно тысячелетие.
И все же принципиальными недостатками «старых» методов В-ядра и тем более D-ядра являлись следующие: случайный, мало управляемый характер поиска новых идей, невозможность передачи накоп-
ленного опыта.
Стремительный прогресс технологий и рост знаний с середины XX века потребовали создания адекватных методов творчества. Методов, основанных на закономерностях эволюции технических систем, на закономерностях создания изобретений высокого уровня. Такой подход и был предложен в ТРИЗ, которая строится на фундаменте систематического исследования знаний, аккумулированных в мировом патентном фонде. Конструктивизм этой концеп-