Почему это так? Прежде всего потому, что в методике мозгового штурма отсутствует этап АНАЛИЗА ПРОБЛЕМЫ и участники сразу начинают решать ее, предлагая и развивая идеи. К тому же в этой методике нет критериев выбора направления поиска решения, нет критериев оценки идей, выдвигаемых непосредственно в ходе штурма. Основная красота штурма — в хаотичности выдвигаемых идей, поэтому часто очередная выдвинутая идея перебивает ход решения, ведущий к нужному ответу, и задача возвращается к началу. Ход штурма отображает рис. 2.1.
Идея 1, например, неприемлемая в принципе («Прорыть канал к лодке»), получает вполне логичное и технически обоснованное развитие в виде идей 2 и 3 — использовать дождевую воду для создания шлюзов. Но это развитие перебивается идеей 4 — все-таки тянуть лодку. Идеи 8–11 представляют собой постепенное развитие варианта, предлагающего уменьшить трение, и естественно подводят к идее 12 — катить лодку. Но попытка решить новую задачу — поднять лодку — опять уводит решение в сторону. В результате большинство выдвинутых идей (а иногда и все!) оказываются «пустыми», а время на их генерирование — затраченным зря.
Кроме того, методика не дает уверенности, что в числе выдвинутых идей действительно находится та, которая приведет к единственно верному результату.
ТРИЗ требует начинать решение с анализа проблемной ситуации и определения основной функции системы. Для проблемы Робинзона это — прежде всего надежность, поэтому дискуссии на тему «Зачем нужна большая лодка?» сразу отменяются.
Анализ причины, из-за которой возникла проблема — необходимость создания большой тяговой силы, нужной, чтобы тащить лодку, — приводит к выбору другого способа перемещения — катить лодку. И еще десяток выдвинутых идей, связанных с понятием «тащить», оказываются ненужными: запрягать коз, рубить деревья, смазывать поверхности жиром... Так возникает новая задача — поднять лодку, чтобы поставить ее на катки. НО (!) — вместо поисков вариантов «по аналогии» сразу выдвигается идеальное с точки зрения ситуации требование: лодка должна САМА СЕБЯ поднять. Тем самым отсекается возможность применения блоков, рычагов, растущих деревьев, воздушных шаров и других «пустых» вариантов идей. И остается только один, самый сильный и реальный.
Так методика ТРИЗ самой структурой своего построения устраняет недостатки, присущие мозговому штурму (и, как убедимся в дальнейшем, другим методам перебора вариантов). Изначальная нацеленность на идеальное решение отбрасывает саму возможность тратить время на генерирование и дальнейший анализ «пустых» идей, сужая в процессе решения поле поиска до той минимальной зоны, в которой существуют только сильные варианты.
Определим инструментарий, использованный при решении проблемы алгоритмическим методом. Прежде всего, это была четкая программа в виде некоторой универсальной последовательности шагов по анализу проблемы и преобразованию исходной ситуации до задачи и поиска ее решения. Эта программа называется алгоритмом решения проблемных ситуаций (АРПС).
По ходу решения мы неоднократно исследовали сущность физических процессов, создающих проблемы. Да и само решение в конце концов свелось к поиску физического (в данной задаче) эффекта, который обеспечивает реализацию идеального варианта. Объем знаний о законах природы, необходимый для реализации идеи, составляет необходимый информационный фонд (ИФ).
Во время решения задачи к чисто логическим ходам мысли подключалось воображение: например, тогда, когда нужно было представить себе идеальный — отсутствующий — кран, мысленно разделить лодку на две части... Формирование управляемого воображения — цель специального курса развития творческого воображения (РТВ).
АРПС, ИФ и РТВ — основные части теории решения изобретательских задач — ТРИЗ, основы которой в конце 1940-х гг. заложил и затем на протяжении всей своей жизни развивал инженер Г.С. Альтшуллер с соратниками и учениками. Возможность применения ТРИЗ для формирования культуры мышления в учебном процессе и является содержанием данной книги.
Глава 3. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
В предыдущей главе, решая проблему Робинзона, мы использовали некоторые понятия: функция, система, идеальный объект. Определим теперь эти понятия и их значимость для поиска решения проблем.
Но прежде немного истории. Проблемы интенсификации интеллектуального труда, в частности творческого, — генерирования новых идей с целью создания новых технологий — особенно острыми стали в начале ХХ в. Тогда были предприняты попытки изучить процессы мышления наиболее талантливых ученых и изобретателей, чтобы выявить закономерности в этих процессах и на их базе сформировать систему обучения творческим способностям. Результаты этих исследований и практические наблюдения за технологией генерирования идей и особенностями мышления личности привели к созданию целого ряда широко известных методов, применяемых в техническом творчестве. Эти методы можно условно разделить на две группы:
1. Методы психологической активизации творческих процессов (мозговой штурм, синектика, конференция идей, метод фокальных объектов и др.).
2. Методы систематизации перебора вариантов (практически все методы этой группы используют в качестве основы принцип морфологического анализа).
В конце 1940-х гг. изучением процесса генерирования идей начал заниматься Г.С. Альтшуллер (15.10.1926 — 24.09.1998). После недолгих и бесплодных попыток выявить технологию мышления изобретателей Альтшуллер обратился к продукту изобретательской деятельности — авторским свидетельствам и патентам. Изучение в патентном фонде (в этой библиотеке собраны и систематизированы описания всех изобретений мира) истории развития объектов, созданных человеком для удовлетворения своих потребностей, и причин их изменения позволило сделать ему неожиданные и основополагающие для всей методологии творчества выводы, которые стали базой для создания ТРИЗ — теории решения изобретательских задач. Проведем аналогичное исследование (в ТРИЗ его называют генетическим анализом) и на примере развития и изменения одной системы попробуем выявить некоторые общие закономерности развития систем.
Но предварительно введем несколько определений. Взглянем на объекты и явления вокруг себя. По способу возникновения, существования и изменения их можно разделить на две группы: природные, или естественные, и искусственные. К первым относятся горы, реки, облака, дождь, снег, растительный и животный мир и многие другие объекты и явления, созданные природой без участия человека.
К искусственным относят объекты и явления, созданные трудом человека. Внимательный взгляд на них показывает, что нет «объектов-бездельников»: нож, повозка, книга, станок, телефон, кинофильм — каждый из этих объектов создавался, когда у человечества возникала очередная острая потребность. Поэтому введем понятие «основная функция» (ОФ) как действие, для осуществления которого создан данный искусственный объект.
В качестве объекта для проведения генетического анализа системы рассмотрим источник местного освещения. Потребность в таком источнике возникла, чтобы продлить световой день и иметь возможность работать в темное время суток или в темной пещере.
Функцию первого источника местного освещения выполнял костер. Источником интересующей нас световой энергии служило дерево, получалась эта энергия в процессе химической реакции в форме горения. Регулирование количества света производилось изменением количества дров и их концентрацией в очаге горения.
Итак, чтобы осветить нужное место, можно разжечь костер. Но по мере развития человеческого общества и роста его потребностей недостатки такого источника освещения становились все более очевидными: прежде всего, костер потреблял много дров и освещал очень небольшое пространство.
Возникает проблема: если нужно осветить какое-то место, то можно использовать свет костра, но его в этом месте нет. Костер придется здесь разжечь специально, так как переносить его практически невозможно. А если нужно осмотреть большую пещеру? Или поискать что-то в темном лесу? Разжигать в каждом месте костер ради одного взгляда — смысла не имеет. Источник света должен быть подвижным. Отсюда противоречие: костер нужно переносить, чтобы осветить нужное место, но его нельзя переносить, потому что нельзя взять в руки.
Взять и перенести можно часть костра — одну горящую ветку. Но одна ветка без компании плохо горит и быстро гаснет. Новая проблема: если использовать в качестве источника света одну ветку, то ее можно переносить, но она быстро гаснет. И появилось новое противоречие: одна ветка должна гореть, чтобы ее можно было переносить, но одна ветка гореть не может.
Впрочем, может, если она тонкая и сухая — лучинка. Но лучинка, хотя дает много яркого света, быстро сгорает. Чтобы лучина долго горела, она должна быть длинной. Но тогда по мере сгорания лучины огонь будет перемещаться, например, сверху вниз, а огонь нужен на одном месте, например, над столом. Для этого придется все время лучину поднимать... Складывается интересная ситуация: как только мы пытаемся улучшить что-то одно — тут же ухудшается другое. Опять проблемы и противоречия...
