Взгляд на процесс совершенствования объектов техники не как на психологический процесс, происходящий в мышлении изобретателя, а как на закономерный переход из одного состояния в другое предложил в конце 1940-х гг. инженер-изобретатель и писатель-фантаст Г. С. Альтшуллер (Г. Альтов). Чтобы выяснить, почему одни технические системы функционируют и продолжают развиваться, а другие умирают на стадии опытного образца (а иногда не дожив и до нее), был проведен скрупулезный анализ десятков тысяч патентов – описаний продукта изобретательского процесса. В результате анализа был сделан основополагающий для всей методологии технического творчества вывод: общее развитие технических систем происходит в соответствии с законами диалектики и не подчиняется субъективной воле человека.
Эволюция техники, таким образом, подтвердила общие положения объективной логики Гегеля: предметный мир определяет характер действий с ним.
Придя к такому выводу, Г. С. Альтшуллер сформулировал концепцию науки о развитии технических систем: «Технические системы развиваются по объективно существующим законам, эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного совершенствования старых и создания новых технических систем».
К настоящему времени выявлен ряд закономерностей (работа еще продолжается), которые сведены в систему законов развития технических систем (ЗРТС). Основные из них:
1. Развитие технических систем происходит в направлении повышения их идеальности (с точки зрения функций, выполняемых технической системой).
2. Развитие технических систем происходит через выявление и разрешение противоречий.
Выявленные законы легли в основу принципиально нового направления эвристики – теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). В ТРИЗ процесс решения задачи, при сведении к минимуму всех субъективных факторов, построен как четкая программа по выявлению и устранению логических и диалектических противоречий, что обеспечивает ее целенаправленность. В результате происходит четкая локализация конфликта, лежащего в основе задачи, и его предельная обостренность, что придает программе высокую эвристическую ценность. Число вариантов решений, которых на этапе постановки задачи могло быть десятки тысяч, после разрешения противоречий сокращается до нескольких, из которых выбирается наиболее подходящий.
Комплексная программа последовательных операций по выявлению и устранению противоречий – суть алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ), включающего в себя целую систему инструментов решения задачи: психологических, логических, информационных… И на каждом этапе отсекается часть «пустых» вариантов, слабых, компромиссных, и остаются только самые сильные решения, изначально ориентированные на идеальный конечный результат, который должен удовлетворять определенным критериям.
Из изложенного видно, что количественный параметр эффективности ТРИЗ представляет собой дробь, в знаменателе которой – однозначное число, обычно не превышающее 4–5, а в отдельных случаях приближающееся к единице… Качественный параметр также стремится к 100 %, так как изначально ориентирован на идеальный результат [Альтшуллер Г. С., 1961].
Таким образом, объективность законов, лежащих в основе ТРИЗ, обеспечивает ей способность устранять недостатки, присущие мозговому штурму, синектике и другим методам перебора вариантов. Но «расплата» за эффективность методики достаточно высока: необходимый уровень квалификации, позволяющий работать с ТРИЗ, достигается только после специальной подготовки. Однако в результате эффективная работа с ТРИЗ формирует особый стиль мышления, который становится неотъемлемой частью поведения. Поэтому весь комплекс ТРИЗ – объективность законов, подтверждаемых огромным числом реально существующих примеров, четкая логическая последовательность алгоритма, обеспечивающая организованность мышления, необходимую для решения задач, – это инструмент формирования управляемого творческого мышления, с успехом применяемый для подготовки специалистов во всех сферах деятельности.
Результат анализа применяемых методов технического творчества показывает, что эволюция методологии, достигнув этапа применения алгоритмических методов, идет в направлении роста таких параметров, как осознанность выполняемых операций, их управляемость, стремление к получению заведомо сильных решений, перенос приемов решения одних задач на решение задач другого типа.
Подобный вывод дает основание утверждать, что по аналогии с законом повышения идеальности, применяемым для оценки развития технических систем, эволюция методологии также подчиняется законам диалектики и протекает, с точки зрения выполняемой функции, в направлении повышения уровня ее идеальности.
2. Проблема Робинзона
Чтобы покинуть свой необитаемый остров, Робинзон Крузо месяц рубил огромное дерево. Еще несколько месяцев ушло на то, чтобы выдолбить из этого дерева лодку. Все это время Робинзон отгонял от себя мысль: как же спустить эту лодку на воду? Когда же лодка была готова – а получилась она такая большая и надежная, что на ней смело можно было пускаться в плавание через океан, – отгонять эту мысль было уже некуда.
Попытки сдвинуть лодку с места оказались безуспешными. Робинзон попробовал сделать «наоборот» – подвести к лодке воду, но прикинул объем работ и отказался от этой попытки.
В июне 1986 г. Центральное телевидение СССР предложило в качестве разминки эту, по мнению Британской академии наук, «нерешаемую» задачу командам-участницам первой передачи из цикла «Требуется идея»[2]. Передача проводилась в форме технического КВН; авторы передачи считали, «что эта игра – отличная тренировка изобретателей, а во многих случаях и реальный метод решения практических задач».
Для участия в игре были приглашены шесть команд институтов, предприятий и журнала «Изобретатель и рационализатор». Состав команд – по одиннадцать человек в каждой – был достаточно сильным: доктора и кандидаты наук, ведущие специалисты различных отраслей. Перед передачей участники прошли две тренировки на усвоение приемов решения задач методом мозгового штурма.
Мозговой штурм, как известно, состоит из двух этапов: генерирования идей и их экспертизы. На первом этапе группа за короткое время должна «выдать» как можно больше идей и стремиться к тому, чтобы они были необычны, оригинальны, даже на первый взгляд безумны. Вот варианты идей «Как стащить тяжелую лодку в воду?», выдвинутые командами-участницами в ходе передачи, а также предложенные после передачи телезрителями и слушателями наших семинаров:
1. Прорыть канал до лодки.
2. Использовать дождевую воду.
3. Сделать несколько ступенек-шлюзов и заполнять их дождевой водой.
4. Привязать лодку к дереву внатяжку мокрой веревкой. Когда она высохнет, длина веревки уменьшится и за счет сокращения длины подтянет лодку вперед. Потом опять привязать мокрой веревкой…
5. Привязать лодку к дереву сдвоенной веревкой. Потом вставить между веревками палку и закручивать их. Свиваясь в спираль, веревки становятся короче и подтянут лодку вперед. Потом опять…
6. Сделать блоки и полиспасты, привязать их к дереву и тянуть лодку.
7. Привязать лодку к верхушке высокого дерева и срубить дерево так, чтобы, падая, оно тянуло лодку в сторону моря.
8. Привязать к лодке стадо коз.
9. Выстелить дорогу к морю шкурами коз, чтобы уменьшить трение.
10. Смазать шкуры козьим жиром, чтобы трение было еще меньше.
11. Жир можно сбить из козьего молока, а не убивать коз (группа преподавателей из г. Тирасполя).
12. Сделать «грязь» под лодкой, чтобы лодка могла «поскользнуться» (ученики 2-го класса, г. Одесса).
13. Сбить вокруг носа и кормы лодки два диска в виде колес и катить лодку.
14. Поставить лодку на катки и катить.
15. Поднять лодку можно рычагом.
16. Поднимать блоком.
17. Привязать лодку к верхушке растущего дерева, оно само поднимет.
18. Сделать воздушный шар из козьих шкур или парусины, он поднимет лодку.
19. Сделать из парусины парус – при сильном ветре парус будет помогать тащить лодку.
20. Сделать водный парус – при отливе поток воды потянет его за собой, а вместе с ним и лодку.
21. Сделать большой плот и во время прилива через блок привязать его к лодке. При отливе плот опустится и потянет за собой лодку. При очередном приливе укоротить веревку…
22. Сделать ветряную мельницу с барабаном. Наматываясь на барабан, веревка будет тащить или поднимать лодку.
