Помоги проекту - поделись книгой:
| В4 |
В свою очередь В4 может образовывать новый веполь, состоящий из Вб, Вб и Пз и т. д. Такие веполи называют цепными.
Задача 15. До сих пор в технике используется один из древнейших механизмов — клин. Но клиновым устройствам присущ принципиальный недостаток: клин трудно извлекать. Были сконструированы разного рода «складывающиеся» клинья, но они оказались сложными и ненадежными. Что вы предлагаете?
Модель этой задачи можно представить в виде веполя: клин, поверхность, на которую он давит, и механическое взаимодействие между ними. Веполь включает все три элемента, но ни один из них не поддается легкому управлению, отсюда и несовершенство системы. По авторскому свидетельству № 428119, клин разделен на две части: собственно клин и прокладку, выполненную из легкоплавкого вещества. Когда надо извлечь клин, прокладку нагревают, она размягчается, и клин легко извлекается. Это изобретение вполне могло быть сделано еще в древнем Египте...
5. Правило выявления физэффектов. Если в задаче дан веполь с полем Пі, а на выходе требуется получить поле П2, то название нужного физического эффекта можно узнать, соединив названия полей Пі и П2:
в,
название физического эффекта
Например, если дано механическое поле, а на выходе желательно получить магнитное поле, необходим механомагнитный эффект (магнитоупругий эффект). Зная название нужного эффекта, можно подобрать В2, реализующее этот эффект, или развернуть В2 в цепной веполь, в котором В4 сможет реализовать необходимый эффект.
В задачах на изменение В1 (обработка, перемещение и т. д.) поле П2 нужно для действия на Вр
Ч
Ч'
Правило 5 сохраняет силу и в этом случае.
ЗАДАЧИ ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ
Теперь в нашем распоряжении табор правил: правила перехода от ситуации к задаче и далее к модели задачи, пять правил вепольных преобразований. Давайте потренируемся. Попробуйте самостоятельно решить несколько задач. Решить задачу — значит указать правила, на основе которых предлагается решение, и уж затем дать ответ. Простое угадывание ответа совершенно бесполезно, смысл тренировки именно в применении правил. Позже мы вернемся к этим задачам, и вы сможете проверить, верно ли были использованы правила.
Тренировочные задачи, в общем, довольно просты. Их условия содержат все сведения, необходимые для решения. Если в ответе используется физический эффект, то это простой эффект, наверняка знакомый вам по школьной физике или уже упоминавшийся в этой книге. Только одна задача связана с чуть более сложным физэффектом, но вам не обязательно его знать: достаточно, пользуясь правилом 5, указать название эффекта.
Итак, задачи для тренировки.
Задача 16. При выплавке стали возникает необходимость перемешивать расплавленную сталь со шлаком (шлак поглощает примеси). Для этого используют мешалку, сделанную также из стали. Недостаток: мешалка быстро плавится. Сделать мешалку из тугоплавкой стали или из титана — дорого. Сделать мешалку из керамики нельзя: керамическая мешалка быстро разрушится, появятся ненужные примеси.
Как быть?
Задача 17. Имеется термопластический материал (пластмасса). Из него надо изготовить покрытие — листы метр на метр с ворсинками, т. е. с выступами из того же материала в виде «иголочек». Количество ворсинок — десятки на квадратный сантиметр. Высота ворсинок 5—10 М1
©1
Нужен способ изготовления — простой, высокопроизводительный, дешевый (предполагается организация соответствующего цеха).
-ч
т
/
с&й>
Задача 18. На консервном заводе часть продукции (огурцы) выпускают в литровых стеклянных банках с металлическими крышками. Необходимо проверить каждую банку на герметичность — достаточно ли плотно крышка закрывает горловину банки. Для этого банки опускают в ванну с водой и смотрят, появятся ли пу-
зырьки воздуха над банкой (вода проникает через неплотности внутрь банки и вытесняет воздух). Способ очень медленный и ненадежный: контролер может и не заметить маленьких пузырьков воздуха.
| Фиг. 5 |
Как быть?
Задача 19. Для исследовательских целей были заказаны несколько тысяч пустотелых керамических изделий, похожих на вазы, но неправильной формы (продольный разрез показан на фиг. 5). Изготовить такие изделия нетрудно. Но после изготовления нужно промерить толщину стенок, а сделать это, не разбивая изделия, не так-то просто. На заводе-изготовителе сказали: «Мы сделаем эту штуку из двух половинок. Промерим стенки, потом как-нибудь склеим изделие». Заказчик не согласился: изделие должно быть целым, никакие склеивания недопустимы. Что вы предлагаете?
Задача 2 0. При заправке ракеты жидким кислородом возникает проблема отделения от жидкого кислорода нерастворивше-гося газообразного кислорода. Будем считать, что предотвратить возникновение пузырьков невозможно. Суть задачй в том, чтобы очистить от пузырьков поток жидкого кислорода, поступающий по трубопроводу.
Задача 21. В устройстве для совмещения микроминиатюрных элементов радиоэлектронных схем одна из деталей передвигается с помощью микрометрического винта. Потребовалось повысить точность передвижения. Но микрометрические винты не обеспечивают требуемой точности. Как быть?
Задача 2 2. Измерение сверхвысоких напряжений порядка 2000—2500 киловольт и токов в проводниках, находящихся под этим напряжением, представляет собой сложную техническую задачу. Приходится воздвигать огромную конструкцию, имеющую изоляцию на полное напряжение. Такие «этажерки» из изоляторов достигают высоты 10—12 м. Измерение напряжений и токов по коронному разряду не годится, так как для определения параметров короны, в свою очередь, надо знать напряжение.
Нужен простой и дешевый способ измерения сверхвысоких напряжений в проводниках, находящихся под этим напряжением.
* * *
Перебор вариантов так долго был единственным методом решения творческих задач, что сами эти понятия — «перебор вариантов» и «творчество» — стали почти синонимами. Перебирать варианты — дело простое, и сейчас, когда в книге появились формулы, читатель может сказать: «А ведь раньше было проще...»
Да, решать задачи методом проб и ошибок просто: не нужно ни правил, ни формул. Но получить сильный ответ, используя этот метод, очень трудно. За простоту (точнее — за примитивность) метода приходится платить потерями времени, бесконечными пробами, отсутствием какой бы то ни было гарантии, что ответ, в конце концов, будет получен.
Теория решения изобретательских задач сложнее метода проб и ошибок, но зато не приходится тратить годы на перебор вариантов: к ответу можно прийти, используя правила и формулы.
Кстати, о формулах. Они напоминают химические формулы. Казалось бы, какая разница — записать реакцию словами или специальными символами? На первых порах, пока речь идет о простых реакциях, особой разницы нет. Но химическая символика дает компактный и наглядный язык для описания сложных процессов, и чем сложнее реакция, тем нагляднее видны преимущества символической записи.
Вепольные правила и формулы позволяют разглядеть под внешней оболочкой то, что составляет глубинную суть задачи и ее решения. Помните, как в известной сказке козленок, научившись считать до десяти, считал всех встречных подряд? Козленка можно понять, он испытывал радость применения нового знания. В вепольном анализе обычно приходится считать всего до трех, но когда перелистываешь бюллетень изобретений и видишь, что десятки, сотни, тысячи новшеств сделаны по принципу «достроим систему до трех элементов», тоже испытываешь волнующую радость понимания... Вот авторское свидетельство № 471 528: чтобы измерить плотность потока капель, в жидкость добавляют люминофор и освещают поток ультрафиолетовым излучением. Имеется одно вещество, для построения веполя добавлено второе вещество и поле. В авторском свидетельстве № 305 395 даны два вещества: жидкость и в ней инородные частицы — поэтому для построения веполя введен третий элемент, поле. Чтобы обнаружить и сосчитать частицы, на жидкость действуют электромагнитным излучением и регистрируют форму и амплитуду рассеянных частицами колебаний.
Подобно рентгену, вепольный анализ высвечивает то, что скрыто под внешней оболочкой задачи. Случайные детали оттесняются, и проступают главные, типичные признаки. Сравним, например, два изобретения. Для определения степени затвердевания полимеров в полимер добавляют магнитный порошок и измеряют магнитное поле (авт. св. № 239 633). И другое изобретение: для измерения температуры во вращающихся и труднодоступных объектах кладут в заданное место алмазное зерно и о температуре судят по изменению оптического поля — у зерна меняется показатель преломления (авт. св. № 415 516). Изобретения разные, но записываются они одной и той же общей формулой:
Имеющееся вещество плохо взаимодействует с полями и потому не дает сигнала («сигнального поля»). Вещество должно взаимодействовать с полями, чтобы давать сигнал, и не должно этого делать, чтобы оставаться самим собой. Противоречия преодолеваются тем, что вводится вещество-посредник Вг, которое меняет свои свойства в зависимости от изменения свойств В1, но в отличие от В1 легко взаимодействует с тем или иным полем.
Если теперь нам встретится задача того же класса, мы сразу можем дать общую формулу решения. Взять хотя бы задачу 22. Правда, там речь идет об измерении поля, а не вещества, но все равно задача похожая. А раз так, мы можем сразу записать решение в общем виде:
Поле П1 не дает сигнала. Вводим вещество, меняющееся в зависимости от состояния поля П1 и в то же время хорошо взаимодействующее с другим полем Пг. Конечно, это еще не окончательный ответ. Но теперь известно, что нужно использовать вещество, которое, находясь в поле П1, меняет свои электромагнитные или оптические свойства. Найти такое вещество нетрудно, это, как говорится, дело техники. Впрочем, здесь тоже есть свои правила.
КРЫЛЬЯ ДЛЯ ИКАРА
ОШИБКА ДЕДАЛА
История не сохранила имен первых изобретателей. Мы не знаем, кто изобрел копье, глиняную посуду, колесо и многое другое. Первое имя, дошедшее до нас,— Дедал. Тот самый Дедал, который смастерил крылья для Икара. Конечно, Дедал — личность мифологическая, но легенда о нем резко выделяется среди других легенд и мифов древних греков. Дедал — не бог, не титан, не герой. Легенда о нем поразительно жизненна, она похожа на биографию реального человека, биографию, в которой вымысел перемешан с правдой.
Дедал, гласит легенда,— великий афинский художник, скульптор, зодчий. Дедалу принадлежит ряд крупнейших изобретений, в том числе топор и бурав. Гений и злодейство, по утверждению Пушкина, несовместимы. Но гениальный Дедал был изрядным злодеем. Он без колебаний убил своего племянника и ученика Тала, увидев, что тот превзошел учителя. Естественно, Дедала приговорили к смерти. И он убежал на остров Крит, к царю Ми-носу. Там, на Крите, с почетом принятый Миносом, Дедал сооружает знаменитый Лабиринт для Минотавра, чудовищного полубы-ка-получеловека. За исключением упоминания о Минотавре, все остальное выглядит вполне достоверно. Реалистично и дальнейшее: Дедалу в конце концов наскучило сидеть на Крите, однако Минос ни за что не хотел отпускать прославленного мастера. Крит оказался тюрьмой для Дедала...
И вот Дедал замыслил побег. Единственно возможным путем — по воздуху. Из перьев, воска и льняных ниток он соорудил две пары крыльев — себе и своему сыну Икару. Перед побегом Дедал подробно объяснил Икару, как надо лететь. Когда значительная часть пути была преодолена, Икар, забыв наставления отца, стал подниматься ввысь, к, Солнцу. Жаркие солнечные лучи растопили воск, которым были скреплены перья, и Икар с огромной высоты упал в море. Напрасно Дедал кружился над волнами и звал Икара. Ответа не было, Икар погиб. Ну, а Дедал, гласит легенда, долетел до Сицилии и нашел приют у царя Кокала...
Удивительно романтичная история! Не бог и не полубог, а обычный человек, притом далеко не безгрешный, проявляет чудеса изобретательности и, чтобы обрести свободу, создает крылья, поднимается в небо.
Герой легенды — Дедал, но с веками акценты сместились: почему-то Икара помнят лучше, чем Дедала. Что ж, в безрассудном порыве ввысь, в «безумстве храбрых» есть что-то очень привлекательное...
Перед отлетом Дедал четко изложил два основных правила безопасности. Более того, он объяснил, почему нужно соблюдать эти правила. Если лететь слишком низко, сказал он, соленые брызги намочат крылья, сделают их тяжелыми, поэтому нельзя опускаться к волнам. Подниматься слишком высоко тоже нельзя, потому что Солнце растопит воск. Правила очень четкие, притом их только два — и все же Икар погиб. В легенде отражено исконное человеческое свойство, слабость и сила человека — стремление нарушать правила.
Дедал, немало поживший на свете и, наверное, неплохо разбиравшийся в людях, тем не менее совершил роковую ошибку: не предусмотрел, что правила могут быть нарушены. Теорию решения творческих задач без всякой натяжки можно сравнить с крыльями, поднимающими человека ввысь. Но теория включает множество правил — и каждое из них может быть нарушено.
Одному инженеру предложили сделать запись решения задачи о шлаке, используя правила вепольного анализа. И вот что получилось:
«Изделием в задаче является шлак, его надо обрабатывать (перевозить). Инструмент — ковш, в нем перевозят расплав. В верхней части расплава образуется твердая корка. Устранить образование корки можно тремя основными способами:
1. Создавать тепловую изоляцию на поверхности расплава. Для этого можно использовать тугоплавкие композиции на основе графита.
2. Перемешивать расплав во время перевозки. Правда, при этом будет происходить более интенсивное охлаждение расплава. Этот вариант приемлем лишь при небольшом расстоянии между пунктами перевозки.
3. Применить подогрев верхнего слоя расплава. Можно насыпать сверху слой кокса. Кокс будет гореть, обогревая шлак».
Модель задачи составлена неверно: ковш не конфликтует со шлаком. У ковша свое назначение — перевозка шлака, и ковш вполне с этим справляется. Конфликт возникает между горячим шлаком и холодным воздухом (холодной внешней средой): шлак «хочет» нагреть воздух, а воздух «хочет» охладить шлак. В этой борьбе перевес на стороне воздуха, постепенно отбирающего тепло у шлака. В модели задачи два вещества и тепловое поле, т. е. дан веполь, однако веполь ненужный, вредный.
Впрочем, главная ошибка не в том, что модель составлена неверно. Сказав несколько слов о модели, инженер перешел к перебору вариантов, вообще не имеющему никакого отношения к вепольному анализу. Только-только начала выстраиваться цепочка логических рассуждений, как метод проб и ошибок разорвал логику... Интересно, что в записи есть идея введения разрушающего веполь вещества. Но этим веществом оказываются либо тугоплавкие композиции на основе графита, либо горящий кокс. Тут явноал)тстудление от_лравила разрушения .кшшшй., и за это приходится расплачиваться: графитные композиции слишком дороги, а горящий кокс интенсивно загрязняет атмосферу. Правило не случайно указывает: вводимое вещество должно быть и его не должно быть, а для этого надо применить вещество, являющееся видоизменением имеющихся веществ.
Есть только одна возможность правильно использовать любое правило: надо точно выполнить то, что требуется. Зато нарушить правило можно множеством самых различных способов. Поэтому ни отдельные правила, ни набор правил еще не "гарантируют успешного решения задач. Необходимо объединить правила в жесткую систему и снабдить эту систему «правилами против нарушения правил». Нужна программа, заставляющая последовательно применять правила и делать это без отклонений и без ошибок. Во всяком случае, без значительных отклонений и без грубых ошибок.
АРИЗ: ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО
Такая программа, разработанная в нашей стране, получила название Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). Слово «алгоритм» еще не так давно применялось только в узком смысле: этим словом обозначали определенную последовательность математических действий. Например, алгоритм деления одного числа на другое, алгоритм извлечения квадратного корня и т. д. Ныне слово «алгоритм» используют, и в широком смысле, подразумевая любую, не обязательно математическую, последовательность операций. В таком смысле использовано слово «алгоритм» и в АРИЗ: процесс решения изобретательской задачи разделен на отдельные операции, которые выполняются последовательно и по правилам.
Первые модификации АРИЗ, появившиеся в конце 40-х годов, были еще очень неудобны для применения. С годами АРИЗ совершенствовался, и нынешний АРИЗ-77 похож на первые модификации не больше, чем современный реактивный лайнер похож на первые самолеты-этажерки. Индекс 77, кстати, показывает год вступления «в строй»; каждые 5—6 лет вводится новая, более совершенная модификация АРИЗ.
АРИЗ-77 разбивает процесс решения задачи на семь частей. Каждая часть состоит из последовательных шагов (операций):
дачи оказывается только один
1.1, 1.2, 1.3 и т. д. Многие шаги в свою очередь делятся на подшаги, обозначаемые буквами. ^Первая часть АРИЗ помогает осуществить переход от изобретательской ситуации к задаче. ♦ Вторая часть — построение модели задачи. Из системы, включающей многие элементы, выделяются два конфликтующих элемента, указывается суть конфликта — техническое противоречие. Иногда в модели за-элемент, как, например, в задаче 9 о полигоне для завода сельхозмашин. В этих случаях можно, не продолжая анализа, сказать: решение заключается во введении второго вещества и поля. Чаще, однако, приходится иметь дело с моделью из двух конфликтующих элементов, а иногда и из трех. В таких задачах необходимо выявить физическое противоречие — этому посвящена третья часть АРИЗ-77.
Исключительно важное значение для всего процесса решения имеет шаг 3.2 — определение идеального конечного результата (ИКР), т. е. выработка идеального решения. Две точки на плоскости можно соединить бесчисленными линиями, но только единственная линия, прямая, соответствует кратчайшему пути от одной точки к другой. Точно так же любая задача в принципе может иметь множество ответов. Но наилучший ответ всегда один: это такой ответ, в котором требуемый результат достигается сам собой, «без ничего», без перестройки системы, без затраты материалов, энергии, средств — словно по мановению волшебной палочки. Разумеется, реально достичь такого идеала невозможно. ИКР служит лишь маяком, позволяющим ориентироваться на самое лучшее из решений. Реальное решение должно быть максимально близко к ИКР, а чтобы этого добиться, нужно, естественно, знать ИКР.
« Четвертая часть АРИЗ начинается с проверки применимости простейших способов устранения физического противоречия (шаг 4.1). Но, конечно, далеко не всегда с противоречием удается расправиться столь простыми способами. Тогда на помощь изобретателю приходит вепольный анализ: он позволяет выделить основные классы моделей задач и указать типичные пути решения для каждого класса.
Попытки классифицировать изобретательские задачи предпринимались не раз и всегда безуспешно: классификация нисколько не облегчала процесс решения. Обычно в основу классификации брались признаки функциональные (задачи на нагревание, задачи на перемещение и т. д.) или отраслевые (задачи судостроительные, задачи авиационные и т. д.). Признаки эти отражают внешние особенности задач, поэтому основанная на них классификация дает лишь видимость порядка. Иное дело — вепольная классификация моделей задач. Подобно классификации химических элементов по структуре электронных оболочек их атомов, классификация моделей задач опирается на глубинные, фундаментальные признаки. Все модели делятся на три типа в зависимости от того, из скольких элементов состоит модель: одного, двух или трех (более сложные модели можно привести к этим трем типам). Три типа моделей включают два десятка типичных классов, причем отнесение модели к тому или иному классу определяется такими «вепольными» факторами, как наличие полей и веществ, допустимость или недопустимость введения добавок и т. д. Существенно отличаются друг от друга и модели задач «на изменение» и «на измерение» — мы уЖе говорили о различии их вепольных формул.
Каждый вепольный класс задач имеет свои типовые приемы решения. Если, например, в модели одно вещество, задача решается достройкой веполя (добавим поле и еще одно вещество). Если в модель входят два вещества, задача решается добавкой одного элемента — поля. И так далее. АРИЗ-77 снабжен списком типичных вепольных моделей задач; для этих моделей указаны вепольные преобразования, ведущие к решению. Использование этого списка (шаг 4.2) позволяет уверенно «расправляться» со многими задачами. Но бывает и так, что вепольное преобразование ясно, а вот как его осуществить, какой физический эффект использовать — неизвестно. В конце предыдущей главы упоминалось авторское свидетельство № 415 516: для определения температуры в труднодоступных местах используют свойство алмазного зерна менять показатель преломления в зависимости от измене-иия температуры. В вепольной форме получить эту идею очень легко, но чтобы перейти к конкретному решению, нужно знать соответствующий физический эффект. Поэтому АРИЗ-77 включает таблицу применения физических эффектов и явлений. Составленная на основе анализа большого числа (свыше 12 000) сильных «физических» изобретений таблица показывает, какие эффекты дают наилучшие результаты при осуществлении тех или иных физических действий (например, какие эффекты обеспечивают поддержание определенной температуры объекта или изменение его размеров, перемещение, разрушение и т. д.).
В старых модификациях АРИЗ большую роль играло применение таблиц устранения технических противоречий. Таблицы указывали, какие приемы (из 40 основных) надо использовать в зависимости от вида технического противоречия1. В АРИЗ-77 анализ задачи ведется глубже, до физического противоречия. Поэтому таблица устранения технических противоречий применяется (шаг 4.4) только как вспомогательная — для контроля полученного решения.
Посмотрите в конце книги приложения 1 и 2 — фрагменты АРИЗ-77 и таблицы применения физэффектов 2 3. В этих фрагментах хорошо видны главные особенности алгоритма: решение задачи идет по четкому плану, шаг за шагом, причем для решения выявляется физическое противоречие, спрятанное в «недрах» задачи, а для преодоления этого противоречия используются таблицы, полученные анализом десятков тысяч наиболее сильных изобретений и представляющие собой сконцентрированную информацию об опыте нескольких поколений изобретателей. Решение идет по четкой программе, зона поисков методически сжимается: от технической системы (шаг 2.1) к паре конфликтующих элементов (шаг 2.2.), затем к одному элементу, который предстоит изменить (шаг 3.1), и, наконец, к «больной» зоне этого элемента (шаг 3.3) — тому участку, где «прячется» физическое противоречие.
Так же методично ведется определение изменений, которым надо подвергнуть выделенную зону, чтобы решить задачу. Сначала формулируется идеальное решение (шаг 3.2) без учета, возможно ли его достичь и как именно. Затем совершается переход к вепольному решению (шаг 4.2), уже реальному, но еще очень общему. Далее следует физическое решение (шаг 4.3), уточняющее _ какие именно вещества и поля должны быть использованы. И только после этого формулируется техническое решение (шаг 4.5), переводящее физическую идею изобретения в конкретную техническую схему.
В пятой части АРИЗ полученное решение подвергается тщательной проверке, причем прежде всего исследуют соответствие между полученным ответом и ИКР (шаг 5.1). В первых четырех частях поле поисков планомерно сужалось. В шестой части идет обратный процесс: изучается возможность распространения изменений одной части системы на всю систему и даже надсистему. Речь тут идет о выгодных изменениях. Допустим, задача о шлаке решена так, что шлак при перевозке «сам собой» остается жидким. Появляется возможность отказаться от копровой установки для пробивания отверстий в корке шлака, можно подальше расположить шлакоперерабатывающие установки. Неразумно было бы не использовать такие возможности.
Найденную идею необходимо развернуть в комплекс идей. Как это делается, мы уже видели. Строятся таблицы, исходная идея трансформируется, видоизменяется: вместо одного изобретения возникает целый букет новшеств, относящихся порой к самым различным отраслям техники.
Весьма своеобразна и седьмая часть АРИЗ-77: реальный ход решения задачи сравнивается с теоретическим, записываются отклонения, например отход реального ответа от того, что подсказывают таблицы. Как уже упоминалось, через каждые пять-шесть лет вступает в строй новая модификация АРИЗ. Этот процесс можно ускорить, если регулярно собирать и анализировать отклонения записей решения задач от теоретического хода решения, предусмотренного АРИЗ. Обучение решению задач ведется в основном организованно — в институтах повышения квалификации, в университетах и школах технического творчества, на курсах и семинарах. Поэтому записи решения задач (во всяком случае, значительную часть этих записей) можно собрать для систематического исследования: какие ошибки допущены по вине АРИЗ? какие ошибки обусловлены несовершенством обучения? какие ошибки допущены самим обучающимся? как изменить АРИЗ, чтобы избежать этих ошибок? Такое исследование ведется давно, именно поэтому АРИЗ постоянно совершенствуется. Вопросы седьмой части АРИЗ позволяют значительно повысить эффективность исследования: яснее становится ход мыслей человека, решающего задачу.
Чем точнее программа решения изобретательских задач (шаги) и чем богаче ее информационное обеспечение (таблицы), тем сильнее тянут они в сторону «диких», неожиданных вариантов, против которых решительно восстает здравый смысл. Допустим, АРИЗ подсказывает такую идею: «Нужно сохранить шлак горячим? Прекрасно! Необходимо бросить туда лед...» В борьбе необычной идеи со здравым смыслом почти всегда, увы, побеждает здравый смысл, и неожиданная идея отвергается... Поэтому АРИЗ должен иметь шаги, позволяющие управлять психологическими факторами: «включать» и «выключать» воображение, гасить психологическую инерцию, обеспечивать направленное, без шараханья из стороны в сторону, движение мысли.
По своей природе мышление очень подвижно, мысль подобна капельке ртути — как ее схватить, удержать, не дать уйти в сторону?..
В великолепной повести Л. Соловьева «Насреддин в Бухаре» есть такой эпизод. Эмир бухарский приказал Насреддину, скрывающемуся под видом мудреца Гуссейна Гуслия, исцелить ростовщика Джафара. Не выполнить приказ было невозможно, но и исцелить Джафара Насреддин не мог и не хотел. Единственный выход состоял в том, чтобы свалить вину за неудавшееся исцеление на самого ростовщика.
«Лицо Ходжи Насреддина вдруг прояснилось. Он облегченно вздохнул и, откинувшись, расправил плечи.
— Дайте мне одеяло! — сказал он звучным голосом. — Джа-фар и все остальные, подойдите ко мне!
Он выстроил родственников кольцом, а ростовщика посадил в середине на землю. Потом он обратился к ним со следующими словами:
— Сейчас я накрою Джафара этим одеялом и прочту молитву. А все вы, и Джафар в том числе, должны, закрыв глаза, повторять эту молитву за мной. И когда я сниму одеяло, Джафар будет уже исцелен. Но я должен предупредить вас об одном необычайно важном условии, и если кто-нибудь нарушит это условие, то Джафар останется неисцеленным. Слушайте внимательно и запоминайте.
Родственники молчали, готовые слушать и запоминать.
— Когда вы будете повторять за мною слова молитвы, — раздельно и громко сказал Ходжа Насреддин, — ни один из вас, ни тем более сам Джафар, не должен думать об обезьяне! Если кто-нибудь из вас начнет думать о ней или, что еще хуже, представлять ее себе в своем воображении — с хвостом, красным задом, отвратительной мордой и желтыми клыками — тогда, конечно, никакого исцеления не будет и не может быть, ибо свершение благочестивого дела несовместимо с мыслями о столь гнусном существе, как обезьяна...»
Разумеется, никто не смог не думать об обезьяне:
«И вот на лице одного Ходжа Насреддин заметил тревогу и смущение; второй родственник начал кашлять, третий — путать слова, а четвертый — трясти головой, точно бы стараясь отогнать навязчивое видение. А через минуту и сам Джафар беспокойно заворочался под одеялом: обезьяна, отвратительная и невыразимо гнусная, с длинным хвостом и желтыми клыками, неотступно стояла перед его умственным взором и даже дразнилась, показывая ему попеременно то язык, то круглый красный зад, то есть места наиболее неприличные для созерцания мусульманина...»4.
Когда изобретатель пытается решать задачу по правилам, метод проб и ошибок врывается в рассуждения подобно этой обезьяне. Разница лишь в том, что не нужно подсказки Насред-дина: мы привыкли к методу проб и ошибок, и привычка срабатывает сама, без подсказки.
Средства управления психологическими факторами, используемые в АРИЗ-77, неприметны, не бросаются в глаза, но они достаточно эффективны. Прежде всего, это сама программа, упорядочивающая, направляющая, организующая процесс решения. Некоторые шаги, имеющие, казалось бы, целью только обработку задачи, фактически являются и операциями психологическими: они меняют не только задачу, но и ее восприятие человеком. Таков, например, шаг 2.1. Тут не просто записывается задача, выделенная из ситуации, но одновременно идет освобождение условий задачи от специальных терминов, навязывающих старые, привычные представления об объекте и потому усиливающих психологическую инерцию. Имеет «психологическую силу» и шаг 3.2 (определение ИКР), он создает определенную установку — нацеленность на идеальное решение. А вот шаг 1.9 — чисто психологический: нужно осуществить — по определенной программе — серию мысленных экспериментов, меняя образ технической системы, данной в условиях задачи. Начнем, например, уменьшать размеры системы, доведем эти размеры почти до нуля (система состоит из одной молекулы). В предельно уменьшенной системе возникнут новые особенности, проявятся свойства, ранее остававшиеся в тени. Несколько таких операций (резко увеличим размеры системы,
уменьшим скорость ее действия и т. д.) — и появится новое представление о системе, значительно более широкое и гибкое. Обратите внимание: эти мысленные эксперименты (шаг 1.9) выполняются до анализа задачи. Тут своего рода психологическая подготовка, предшествующая атаке и помогающая уловить и принять неожиданные идеи, когда они появятся.
Шаг 1.9 — один из самых своеобразных механизмов АРИЗ, и мы еще к нему вернемся.
СТАЛЬНЫЕ ЖЕРНОВА ПРОГРАММЫ
Итак, АРИЗ держится на трех китах: 1) по четкой программе, шаг за шагом, ведется обработка задачи, выявляется и исследуется физическое противоречие, делающее задачу задачей; 2) для преодоления противоречий используется сконцентрированная информация, вобравшая опыт нескольких поколений изобретателен (таблицы типовых моделей задач, таблицы применения физэффек-тов и т. д.); 3) на протяжении всего хода решения идет управление психологическими факторами: АРИЗ направляет мысль изобретателя, гасит психологическую инерцию, настраивает на восприятие необычных, смелых идей.
Посмотрим внимательнее, как работает программа анализа задачи.
Поделиться книгой: