Раздел 1 общие приемы поиска решений

1. Анализ проблемы.

Часто при решении задачи используют традиционный метод проб и ошибок МПиО. Существенным недостатком этого метода (рис. 1.1) является, во-первых, то, что каждая неудачная попытка мало приближает к цели, ибо, обнаруживая бесперспективность выбранного направления, она часто не позволяет определить каким же способом и в каком направлении нужно искать решение.

Рис. 1.1. Модель решения задачи методом проб и ошибок

Во-вторых, получив приемлемый результат, нельзя быть уверенным, что это наилучший из всех возможных.

В третьих, решить задачу с ходу и при этом получить сильное решение часто мешает «вектор психологической инерции» (ВПИ).

Психологическая инерция – упорное стремление человека решать задачу традиционным хорошо известным ему способом, искать решение в заранее выбранном направлении. Весьма часто оказывается, что для конкретного случая это направление выбрано неудачно.

Конструктор, встретившись с технической задачей, в поиске путей ее решения сначала опирается на свой опыт, на имеющиеся у него бессознательные установки, выработанные как в процессе обучения, так и практической деятельности. В стандартных ситуациях сложившиеся установки очень полезны так как значительно экономят ресурсы при решении задачи, позволяя не раздумывать над каждым элементарным действием, выбором каждой шайбы, винтика или проводника и весьма часто позволяют принимать правильные решения. Но эти же установки оказывают плохую услугу, когда нужно найти качественно иное, новое решение задачи. Они по-прежнему подталкивают сознание человека к использованию трафаретных, известных способов и средств. Человек при этом не осознает, что он действует под влиянием сложившихся ранее установок. Психологические установки часто приводят к выбору далеко не лучшего способа поиска решения, к усложнению процесса решения, увеличению времени и сил на решение задачи. Все это сдерживает творческий поиск при решении задачи, способствует получению плохого решения.

Приведем примеры некоторых установок.

Одну из установок можно сформулировать следующим образом: должно быть так…, а этого не может быть, потому что ... и далее, как правило, приводится обоснование «почему этого не может быть», например, ошибочности или бесполезности рассматриваемой идеи, невозможности ее реализации. При этом часто подсознательно человек опирается на какую-нибудь естественно-научную теорию или авторитеты.

Парижская академия специальным решением в конце XVIII в. постановила не принимать сообщений «о камнях, падающих с неба» (метеоритах). В постановлении указывалось, что камни падать с неба не могут, ибо тверди небесной не существует. Выдающийся ученый А. Лавуазье тоже это подписал.

Французский астроном, физик и политический деятель Д. Араго выступал против сооружения железных дорог, и его поддержали многие английские коллеги, мотивируя тем, что при большой скорости колеса будут скользить по рельсам.

Французский астроном XIX в. Ж. Лаланд, немецкий изобретатель Э. Сименс полагали невозможным создания летательных аппаратов тяжелее воздуха. Г. Гельмгольц в 70-х г.г. XIX века пришел к выводу о бесперспективности полетов механических систем. Все они ссылались на законы природы.

Еще одна установка, оказывающая сильное влияние на принятие решений, может быть коротко сформулирована в следующем виде: так считают авторитеты.

Ссылки на мнение авторитетов редко высказываются вслух, но их мнение часто оказывает решающее влияние на бессознательном уровне.

Оказывать влияние и формировать установки может не только авторитет одного человека, но и коллективное мнение. Поэтому часто встречается обоснование решения в виде выражения: так считают все.

Психологические установки, этот объект имеет ограниченное применение, а также принцип работы объекта всегда был такой также сильно мешают развитию технического прогресса

В свое время одна только Парижская академия наук сумела объявить пароход, изобретенный Р. Фултоном, утопией из-за установки на применение парусных судов, отвергнуть противооспенную прививку Э. Дженнера, а Ф. Месмера, осуществившего первые опыты гипноза, заклеймила как шарлатана.

Наполеон, который поддержал отказ академии по поводу первого парохода, позднее пожалел об этом. Будучи уже пленником англичан, он плыл в изгнание на остров Святой Елены на парусном судне, и их обогнал пароход. Тогда он сказал: «Прогнав Фултона, я потерял корону».

В начале XIX в. английские научные круги и Парижская академия медицинских наук оказывали упорное сопротивление внедрению наркоза в практику врачевания. Английский врач Г. Гикмен безуспешно просил разрешения применить для обезболивания при операциях закись азота, которую он испытал на животных и на себе. Более 40 лет добивались передовые врачи ряда стран права использовать наркоз в медицине. В России Н. Пирогов тоже встретил немалые препятствия применению наркоза в хирургии.

В свое время Лондонское Королевское общество, выполняющее, по существу, функции Английской академии наук, неприязненно встретило первые сведения об эволюционном учении Ч. Дарвина; провозгласило бесполезным изобретение лампочки Т. Эдисона; отклонило, как нелепое, сообщение о состоявшейся уже проверке эффективности громоотвода.

А.К. Сухотин отмечает: «Конечно, ученый должен хорошо знать добытые другими результаты, но слишком упорные старания приносят эрудицию, а хорошая эрудиция невольно толкает к тому, чтобы искать спасение в готовых рецептах…

Издержки эрудиции особенно внушительны, когда исследователь, хорошо владеющий методами и законами науки, не находит готового ответа на вопрос. В этом случае специалист просто объявляет, что задача неразрешима, и даже не пытается ее решать. Дилетант же не знает этого и потому, стремясь найти ответ, часто приходит к открытию».

Известен такой афоризм: «Все знают, что это невозможно. Но приходит один чудак, который этого не знает и делает открытие». Этот чудак – специалист в другой предметной области, а в этой – он дилетант. Он не отягощен тем самым ВПИ, который мешает специалисту подойти нетрадиционно к проблеме и найти оригинальное ее решение.

Итальянский радиотехник и предприниматель Г. Маркони, вслед за русским физиком А. Поповым, осуществил передачу радиосигнала. При исследовании радиоволн он стал отмечать их распространение на все большее и большее расстояние. В нем крепла и утвердилась вера в возможность послать сигнал через Атлантический океан.

Против Г. Маркони выступили специалисты. Всем известно, что радиоволны распространяются прямолинейно. Поэтому они не смогут обогнуть Землю. Г. Маркони просто отмахнулся от них. И ему удалось в 1897 г. осуществить свою идею.

Если бы Г. Маркони фундаментально знал законы распространения радиоволн, он не ставил бы перед собой такую задачу. В то время никто не догадывался о существовании особого слоя атмосферы – ионосферы, которая отражает радиоволны.

Часто ВПИ незримо присутствует в формулировке задачи. Но может быть и так, что сложившаяся ситуация, обстановка формирует ВПИ.

Пример 1.1. Оценка качества электродов. Высококвалифицированным сварщикам раздали несколько электродов для сварки, снабженных этикетками различных фирм, и попросили оценить их качество. На самом деле они были одинаковые. Каждый сварщик получил по шесть электродов. Пятеро не только указали, какие электроды лучше, но и объяснили почему. И только один усомнился: «Возможно, я ничего не понимаю, сказал он, но я не вижу между ними никакой разницы».

В процессе поиска решения технической задачи человек почти всегда находится под воздействием ВПИ. Это связано с тем, что на мыслительные процессы существенным образом влияют окружающие условия, которые диктуют определенные требования и ограничения, накладываемые на допустимые решения.

Действуя на подсознательном уровне, ВПИ сдерживает фантазию и творческий поиск в процессе решения задачи.

Приступая к решению любой задачи, очень важно научиться смотреть на задачу через приемы, а не искать решение МПиО (см. рис. 1.1.)

Взгляд через приемы позволяет, во-первых, избавиться от ВПИ, а во вторых, перебор приемов произвести значительно легче, чем подыскивать какие-либо варианты решений. Приемов значительно меньше, чем возможных вариантов решений. Приемы известны, а решения еще нужно получить, разработать. Убедиться, что тот или иной прием не подходит к данной задаче, значительно проще и быстрее, чем традиционным МПиО искать решение не в том направлении, и убедиться в этом только тогда, когда вплотную подошли к неприемлемому результату.

Однако если человек владеет многими приемами решения задач, то это приводит к тому, что МПиО по поиску решений, заменяется МПиО по поиску самих приемов. Попытка использования приема, который неуместен для решения конкретной задачи это тот же МПиО. Поэтому для того, чтобы можно было сразу вбрать нужный прием, нужно иметь какие-то основания. Сопоставляя логические или психологические основания приемов решения задач с особенностью самой задачи, уже можно наметить подходящий прием. Именно знание теоретического обоснования того или иного приема часто создает ассоциативную связь, позволяющую использовать его для решения конкретной задачи.

В литературе можно найти большое количество приемов решения задач, выявленных многолетней практикой специалистов. Знание некоторых теоретических оснований приемов поиска решений позволит избежать МПиО при выборе подходящего приема к конкретной задаче, а сам поиск приемов сделать целенаправленным.

Следует подчеркнуть еще один важный момент – чем в более общих терминах сформулирован сам прием, тем большую область применения он может найти, позволяя человеку дать ему соответствующую трактовку для применения в той или иной предметной области, лучше приспособить к своему стилю мышления.

Обычно в исходных данных (ИД) заданы некоторые объекты, которые обладают определенными свойствами. Проблема обычно заключается в том, чтобы понять, как использовать эти свойства для получения требуемого результата.

Решение любой задачи начинается с анализа и сопоставления признаков объектов, описанных в исходных данных, и требуемого результата. На этом этапе проблема заключается в том, чтобы из условия задачи выявить свойства, существенные и необходимые для получения решения (рис. 1.2, а).

Одной из причин, по которой не сразу просматривается план решения задачи, может быть неувязка свойств объектов, описанных в ИД – имеющихся свойств {Sи} (рис. 1.2 а), и свойств, необходимых для получения результата, – потребных свойств {Sп}. Ибо если такая увязка есть, то сразу видно как от ИД перейти к результату (рис. 1.2, б).

а)

б)

Рис. 1.2. Схема взаимосвязи имеющихся свойств {S_и}и потребных свойств {S_п}: а – имеющиеся свойства не соответствуют потребным; б – найдены свойства, позволяющие получить требуемый результат

Таким образом, для решения задачи нужно, во-первых, выявить свойства, которыми обладают объекты, описанные в условии задачи {Sи} и, во вторых, найти способ состыковать имеющиеся в наличии свойства {Sи} с потребными {Sп}. Это означает, что человек должен иметь в своем арсенале какие-то приемы как для осуществления первой части процесса решения задачи – выявить свойства, так и для завершения второй части – состыковать.

Следует отметить, что любая задача решается, как правило, использованием не одного, а сразу нескольких приемов. В основе этих приемов лежат типовые операции мышления.