Эвристика в науке, технике и психологии

 

Вернуться (часть 1)

 

Часть 2

 

Методы ТРИЗ 

  Рассмотрим основные эвристические приёмы в ТРИЗ. Простой и понятный приём – “метод маленьких человечков”, являющийся развитием метода “поставь себя на место объекта”.

  Предположим, человеку нужно разработать ледокол нового типа. Сначала он использует приём “поставить себя на место ледокола”: он представляет себе, что он – это ледокол, а стол перед ним – это лёд. Как расколоть этот лёд?

  Можно навалиться на него всем телом, можно ударить его сверху, снизу, и этим набор идей обычно исчерпывается. Недостаток метода “поставь себя на место ледокола” – в том, что человеческое тело нельзя разделить, придать ему другую форму и т.д.

  Теперь этот человек представляет себе, как бы задачу раскалывания льда решили множество маленьких человечков (предположительно, с реактивными ранцами), которые могут свободно перемещаться. И сразу в голову приходит такая идея: одна часть человечков идёт надо льдом (над столом), вторая часть – подо льдом, и они с двух сторон режут этот лёд.

  Так возникает идея “двухслойного” ледокола, часть которого находится надо льдом, а часть – подо льдом, и он как ножницами режет этот лёд. Я не знаю, насколько хороша такая идея практически, но этот пример показывает, как модель “маленьких человечков” сразу позволила сгенерировать оригинальную идею.

   Преимущество метода маленьких человечков перед методом “поставь себя на место объекта” очевидна – в отличие от человеческого тела, группе человечков можно придать любую форму, как и любому конструируемому аппарату.

  Надо сказать, что в психологии и психотерапии, наоборот, более эффективен метод "вжиться о образ пациента" (это называется феноменологическим подходом).

  Важный метод в ТРИЗ – вепольный анализ (от слов "вещество" и "поле"), но он, как мне видится, явно неприменим к психологии. В этом методе комбинируется взаимодействие веществ и полей, т.е. метод оперирует понятиями сугубо из области физики.

  Как уже было упомянуто, при решении творческих задач нужно уметь избавиться от зашоренности мышления, которое может быть обусловлено образованием. В ТРИЗ это очень подчёркивается.

  Выбирая и корректируя задачу, отыскивая техническое и физическое противоречия и пути их устранения, человек постоянно сталкивается с вопросом: возможно или невозможно то или иное направление решения? Чаще всего человек выбирает привычное направление, ориентируясь на собственные знания и опыт, на мнение авторитетов и окружающих, на неоспоримость укоренившихся запретов, на сохранение своей психологической безопасности (боязнь показаться смешным или глупым), на принижение своих возможностей (переоценивая сложность задачи). Все это свойственно человеческому мышлению.

  Как учит ТРИЗ, с детства в нас воспитывают множество правил и привычек (стереотипы мышления и действия), которые мы затем автоматически выполняем. Это полезно и обществу и индивидууму, ненужно каждый раз решать проблемы (как открыть дверь, как завязать шнурки на ботинках и т.п.). Но как только требуется решить творческую задачу, получить качественно новую идею, инерция стереотипов наносит вред человеку.

 Внутренняя цензура ставит барьер на пути даже робкого шага в сторону от привычного способа мышления. Между тем логика ТРИЗ часто требует признать белое черным, прописную истину заблуждением, причину следствием, и наоборот. Кроме внутренних причин, существует мощный вектор в условиях задачи: ведь изобретательской задача становится после многочисленных попыток конструкторского решения, которая заводит исходную ситуацию в тупик, именно эта тупиковая ситуация чаще всего и формулируется в задаче. Весь этот комплекс внутренних и внешних причин называется психологической инерцией.

  Психологическая инерция мешает совершать необычные ("талантливые") мыслительные операции, поэтому в ТРИЗ предусмотрены средства управления мышлением, защиты от ошибок. Различают три основных вида психологической инерции: инерция терминов, инерция образов, инерция узкой специальности.

  Один из приёмов преодоления психологической инерции заключается в том, чтобы сформулировать задачу в необычных терминах. Когда задача ставится в уже известных терминах, каждый термин отражает старое, существующее техническое решение. Изобретатель "думает словами", и эти слова подталкивают его идти в определенном направлении (неощутимо для него).

  Возьмём такую задачу: нужно усовершенствовать морской якорь. Недостаток обычных якорей заключается в том, что они должны иметь очень большой вес, около 10% от веса судна: т.е., для удержания судна весом 10 тонн требуется якорь весом около тонны. Как значительно увеличить удерживающую силу якоря на любом дне?

  Проблема в том, что слово "якорь" сразу навязывает определенный путь: может быть увеличить число лап, сделать их другой формы, утяжелить якорь?

  Поэтому один из самых простых и эффективных приемов гашения психологической инерции состоит в полном отказе от специальных терминов в ходе решения задачи. Надо использовать слова, не содержащие конкретного смысла: "штуковина", "вещь", "объект" и т.п. (подобно "иксу" в математике). Например: "нужна штуковина, которая удерживала бы судно с силой 100 т". Или "какая-то вещь должна прикрепляться к любому дну с силой отрыва в 100 т". Или “судно должно каким-то образом закрепляться на одном месте”.

  У Г. Форда есть такое высказывание (может быть слишком резкое): "Специалисты вредны тем, что они скорее других найдут недостатки всякой новой идей и тем самым помешают ее применению. Они так умны и опытны, что в точности знают почему нельзя сделать того-то и того-то; они видят пределы и препятствия. Поэтому я не беру на службу чистокровного специалиста. Если бы я хотел убить конкурентов нечестными средствами, я предоставил бы им полчища специалистов. Получив массу хороших советов, мои конкуренты не могли бы приступить к работе".

  Следующий приём преодоления психологической инерции – оператор РВС: Размер, Время, Стоимость. Этот оператор подразумевает шесть мысленных экспериментов, изменяющих условия задачи:

1) Размер объекта (судна) увеличивается в тысячу раз. Как изменится решение? Сразу приходит в голову мысль, что такое огромное судно может просто сесть на дно. Отсюда приходят разные решения: прикрепляться к айсбергу, отделять и затоплять нижнюю часть судна, чтобы она села на дно. Может быть, все эти идеи недостаточно практичны, но цель статьи в данном случае – показать, что какие-то определённые приёмы помогают генерировать новые идеи.

2) Размер судна уменьшается в тысячу раз – тут сходу не обнаруживается решение задачи.

3) Время процесса (прикрепления “штуковины” ко дну) увеличивается в тысячу раз. Тогда можно глубоко внедриться в грунт: вбить сваю, ввинтиться в дно. Существуют винтовые якоря. В США запатентован виброякорь: под действием вибрации от электродвигателя нижний конец глубоко входит в грунт (удерживающая сила в 20 раз больше веса). Это решение неэффективно для скального грунта.

4) Время процесса уменьшается в тысячу раз. Якорь должен стать ракетой, его можно “приварить” ко дну с помощью экзотермических смесей.

5) Разрешённая стоимость “штуковины” неограниченно высока. Можно использовать самые необычные способы и дорогие установки (якорь из платины, использовать ракеты, подводные лодки, батискафы...).

6) Стоимость “штуковины” близка к нулю. Для творческого изобретателя это может подсказать идею: если “штуковина” стоит столько же, сколько и вода, может быть можно сделать “штуковину” из воды?

  Запатентованное решение заключается в том, чтобы изготовить якорь в виде металлической плиты с холодильным агрегатом. Охлаждая воду вокруг себя и превращая её в лёд, такой якорь может создать очень большую удерживающую силу.

  Следующий метод в ТРИЗ – формулировка технического и физического противоречия. Об этом следует рассказать подробнее.

  Насколько я понял, техническое противоречие – это когда достаточно явно виден компромисс, оптимальное решение. Предположим, у нас есть деталь, которую можно либо удлинить, либо укоротить. Если её удлинить – ухудшится свойство A, а если укоротить – ухудшится свойство B. Значит, можно найти компромиссную длину.

  Физическое противоречие в данном случае звучит так: деталь должна быть “одновременно” и длинной, и короткой. Получается некий абсурд, но в именно этом абсурде начинают генерироваться оригинальные идеи.

   Общий принцип решения заключается в том, чтобы разнести противоречащие свойства во времени, пространстве и т.д. Пусть эта деталь, например, будет попеременно то короткой, то длинной; или с одной стороны короткой, а  с другой длинной, и т.д.

  Ещё в ТРИЗ есть ИКР – “идеальное конечное решение”. Задачу можно сформулировать так, чтобы достигалось её идеальное решение: например, вредный эффект для свойства A, возникающий при удлинении упомянутой детали, сам себя устраняет (или, что ещё лучше, превращается в полезный). Такие формулировки тоже помогают генерировать идеи.

  Приведу конкретный пример, как в ТРИЗ используется физическое противоречие. Задача заключается в изготовлении железобетона. Для его изготовления берут железную проволоку и нагревают её до 700 градусов – за счёт этого она растягивается. Далее нагретую удлинённую проволоку соединяют с бетоном, далее она охлаждается и укорачивается, стягивая бетон – так и получается железобетон (при постоянном стягивании бетон становится прочным).

  Проблема в том, что нагревание до 700 градусов портит проволоку, делает её менее прочной. Техническое противоречие здесь позволяет сразу увидеть компромисс – нагревать проволоку, например, только до 400 градусов. Но это решение неудачное.

  Альтернативные методы растягивания проволоки – домкраты, подвешивание груза и пр. – также малополезны. Нужно именно растягивание за счёт нагревания, оно наиболее эффективно.

  Физическое противоречие здесь можно сформулировать так: проволока должна быть одновременно и растянутой (нагретой), и нерастянутой (холодной). И такая формулировка помогает довольно быстро найти оптимальное решение.

  Это решение заключается в том, что берутся две проволоки: первая проволока (или штырь) нагревается до 700 градусов, далее она соединяется со второй проволокой, далее она охлаждается, а вторая соответственно удлиняется – уже без нагрева. После этого вторая проволока соединяется с бетоном и сжимается.

  По сути, использование физического противоречия в данном случае привело к изобретению электротермического домкрата.

  Такой метод, по-видимому, вполне можно использовать и для решения организационных, и прочих задач. Приведу пример: сейчас в Европе, особенно в Германии, остро стоит проблема сирийских беженцев. С одной стороны, европейский гуманизм и всё такое заставляют их принимать, а с другой стороны, всё громче слышны опасения, что мигранты-мусульмане представляю собой угрозу для европейской цивилизации.

   В данном случае “техническое” противоречие сводится к поиску компромисса – например каких-то квот на максимальное количество принимаемых беженцев. Это решение явно не самое удачное. “Физическое” противоречие в данном случае можно сформулировать так – беженцы должны быть приняты Германией, и в то же время не должны быть приняты.

   Достаточно быстро можно увидеть, например, такое решение – дать беженцам возможность пожить в Германии, но с обязательным условием, что они будут депортированы на родину сразу после того, как закончится война в Сирии.

  Суть метода ИКР, возможно, заключается в том, что решающему задачу даётся некая “подсказка”. Те, кто решал задачи по математике, знают, насколько легче найти решение, если о нём уже хотя бы что-нибудь известно (либо, если сам правильный ответ уже известен, а требуется только найти его вывод).

 

Часть 3

 

Наверх