Методические средства поиска новых технических решений

Понятие эвристики.

Как уже отмечалось, решение творческих задач посредством простого перебора вариантов, т.е. методом проб и ошибок, является далеко не самым эффективным. Поэтому, начиная с античных времен, человек искал способы и средства, позволяющие более успешно решать стоящие перед ним творческие задачи. Так, еще древнегреческий философ Эпикур предлагал получать требуемое путем комбинаций элементарных частей, составляющих предметы. Из Древней Греции пришло к нам и восклицание Архимеда «Эврика!» («Нашел!»), составившее впоследствии основу названия науки о решении творческих задач — эвристики. Термин «эвристика» был впервые введен греческим математиком Паппом Александрийским, жившим во второй половине III века н.э. В дальнейшем к проблеме создания эвристики обращались многие математики, например: Декарт, Лейбниц, Больцано, Пуанкаре. Определенный подъем эвристика испытала в конце XIX — начале XX веков, т.е. в эпоху промышленных революций. В России, например, были широко известны работы П. К. Энгельмейера, С. М. Василейского, П. М. Якобсона.

В них описывались этапы работы изобретателя, давались первые советы по ее упорядочению и упрощению. Тем не менее, вплоть до 40-х годов нашего века разработка эвристики шла довольно вяло, «индустрия изобретений» хотя и работала прадедовскими методами, но с заданием справлялась. Мощный толчок развитию науки, в том числе и эвристики, дала вторая мировая война. В настоящее время известен ряд различных методов научно-технического творчества. Описание некоторых из них приведено ниже.

Ассоциативные методы поиска новых технических решений

Под ассоциацией понимается связь, возникающая при определенных условиях между двумя или более психическими образованиями (ощущениями, двигательными актами, восприятиями, идеями и т.п.). Оригинальность, сочность и яркость ассоциаций зависят от интересов человека, его индивидуальных особенностей, реакций и моментального направления сознания. Ассоциации можно рассматривать как источник дополнительной информации и использовать в творческом процессе. Основная цель генерирования ассоциаций заключается в том, чтобы расшатать стереотипные представления о совершенствуемом объекте, активизировать фантазию и воображение. Важную роль в ассоциативных методах играют также метафоры, т.е. перенесение свойств одного предмета (явления) на другой на основании общего для обоих предметов признака.

Метод сфокусированного объекта предложен американским специалистом Ч. Вайтингом. Принцип метода состоит в переносе на заданный объект (прототип) новых, ярких, неожиданных свойств, качеств и выявлении оригинальных и эвристически ценных сочетаний. Прототип при этом лежит как бы в фокусе переноса. Последовательность шагов выполнения данного метода следующая:

1. Формулировка цели работы, т.е. выбор совершенствуемого (сфокусированного) объекта и определение цели его совершенствования. Пусть, например, совершенствуемым объектом является карандаш.

2. Произвольный выбор по памяти либо из каталогов, словарей, книг нескольких (обычно четырех — шести) случайных объектов, например: кино, тигр, цветок, часы, фонарь и т.д.

3. Составление по каждому из случайно выбранных объектов списка характеристик или признаков, напри-мер: фонарь — яркий, горящий, старинный, газовый, электрический, декоративный, проекционный, медный и т.д.

4. Генерирование идей путем присоединения к сфокусированному объекту признаков случайных объектов, например: горящий карандаш, электрический карандаш, декоративный карандаш и т.д.

5. Анализ полученных сочетаний с обращением особого внимания на внешне несовместимые, «дикие» сочетания, развитие которых, как правило, и приводит к наиболее, интересным решениям.

6. Оценка полученных идей и отбор полезных решений. Оценку целесообразно поручить эксперту или группе экспертов, а затем совместно отобрать полезные решения.

Метод сфокусированного объекта достаточно прост и позволяет совершенствовать несложные, уже существующие технические объекты, например; расширить функциональные возможности объекта, изменить его внешний вид и т.д. В США метод широко применяется для поиска новой рекламы, оригинального оформления товаров. Он может быть использован также для тренировки и развития воображения, например: придумать фантастическую птицу, рыбу, растение и т.д.

Для более продуктивного использования и расширения эвристических возможностей метода сфокусированного объекта советским исследователем Г. Я. Бушем был разработан метод гирлянд случайностей и ассоциаций. Цель метода — обеспечить поиск решения изобретательских задач при дефиците информации, т.е. при невозможности использовать логические средства. В этом случае одним из средств служит использование цепочек (гирлянд) ассоциаций и метафор, что позволяет совершить переход новую область знаний, интерпретировать по-новому ранее разрабатываемые идеи. Таким образом, в качестве своеобразного информационного фонда выступает ассоциативная память разработчика.

Применение метода гирлянд случайностей и ассоциаций, также как и метода сфокусированного объекта, наиболее эффективно при решении задач улучшения внешнего вида объекта.

Методы мозгового штурма

Метод мозгового штурма (brainstorming) был разработан в 40-х годах нашего века американским морским офицером А. Осборном. Он заметил, что если взять группу из 5–8 человек и дать им возможность коллективно высказывать идеи и предложения по решению какой-либо задачи, то общее число предложенных идей будет в несколько раз больше, чем общее число предложений в случае индивидуальных высказываний каждого члена группы. Так у Осборна родилась идея создания метода коллективного поиска для устранения затруднительных ситуаций. При разработке метода он обратил внимание и на тот факт, что одни люди больше склонны к генерированию идей, а другие — к их критическому анализу. При обычных обсуждениях «фантазера» и «критики» оказываются вместе и мешают друг другу. Осборн предложил разделить этапы генерирования и анализа идей. В качестве основной философско-психологической концепции при этом была выдвинута мысль о возможности при определенных условиях прорыва новых идей из подсознания в сознание человека с последующей организацией так называемой цепной реакции идей, приводящей к интеллектуальному взрыву. В настоящее время известно множество разновидностей метода мозгового штурма. Наиболее распространенным среди них является метод прямого мозгового штурма. Его реализация предусматривает выполнение следующих правил и рекомендаций:

Формулировка проблемы. Проблема должна быть представлена в форме, наиболее удобной для специалистов, участвующих в проведении мозгового штурма. Выбор формулировки зависит от ряда обстоятельств, важнейшими из которых являются психологические особенности и профессиональная ориентация генераторов идей, а также степень углубленности проработки генераторами проблемы до проведения мозгового штурма.

Формирование творческой группы. Наиболее эффективное число участников творческой группы составляет 5...12 человек. Однако допустимо как меньшее (до трех), так и большее число участников. Творческие группы обычно состоят из двух подгрупп — постоянное ядро группы и временные члены. Ядро группы отбирается постепенно в ходе решения задач методом мозгового штурма. В ядро группы входит ее руководитель (ведущий) и сотрудники, плодотворно генерирующие идеи и хорошо соблюдающие правила игры. Временные члены приглашаются в зависимости от характера задачи. В творческую группу никогда не включаются прирожденные скептики и критиканы.

Правила для участников сеанса можно сформулировать следующим образом:

— Стремиться высказать максимальное число идей. Отдавать предпочтение количеству, а не качеству идей. Идеи высказывать короткими предложениями.

— Во время сеанса мозгового штурма абсолютно запрещена критика предложенных идей, что создает благоприятный творческий микроклимат.

— Следует внешне и внутренне одобрять и принимать все идеи, даже заведомо непрактичные и, казалось бы, глупые. Отдавать предпочтение не систематическому логическому мышлению, а озарениям, необузданной и безграничной фантазии в самых разных направлениях.

— Необходимо поддерживать атмосферу шуток, каламбуров и юмора, что способствует продуктивному творческому мышлению.

— Стремиться развивать, комбинировать и улучшать высказанные ранее идеи, получать от них новые ассоциативные идеи.

— Обеспечивать между участниками мозгового штурма сво бодные, демократичные, дружественные и доверительные отноше ния. Никто после сеанса не должен зло шутить над неудачными идеями других.

Обязанности ведущего. Ведущим в сеансе мозгового штурма чаще всего бывает руководитель творческой группы. Он в пер вую очередь руководствуется правилами для участников мозго вого штурма, поддерживает непринужденную обстановку и чувст во юмора. Таким образом, общей целью ведущего является введение генераторов в состояние максимальной творческой раскованности, душевного подъема, концентрации мысли на рассматриваемом объекте. Ведущему необходимо обеспечить активную работу подсознания генераторов, фиксировать совместно с ними все образы, возникающие в мозгу во время размышления вслух. Поскольку, однако, мозговой штурм — это интенсивный, быстро протекающий творческий процесс, нет и не может быть единой схемы поведения ведущего. В каждом конкретном случае ведущий должен самостоятельно искать наиболее эффективные пути повышения результативности сеанса мозгового штурма.

Организация проведения мозгового штурма. Приглашать на сеанс мозгового штурма желательно за два-три дня с изложением сути задачи, чтобы участники могли подумать и настроиться. И ногда бывает целесообразным сообщить постановку задачи только части участников. Полная продолжительность сеанса составляет 1,5 … 2 часа. Порядок его проведения заключается в следующем:

— представление участников друг другу и ознакомление их с правилами проведения сеанса (5 … 10 мин);

— постановка задачи ведущим с ответами на вопросы (10... 15 мин);

— проведение мозгового штурма (20... 30 мин);

— перерыв (10 мин);

— составление отредактированного списка идей (30... 45 мин).

Помещение должно быть по возможности нейтральное (не кабинет директора) и не шумное. Лучше всего сидеть за круглым или П-образным столом, чтобы все друг друга видели. Продуктивность сеанса повышают показ перед мозговым штурмом короткометражного фильма, позволяющего забыть заботы дня или фильма, актуализирующего постановку задачи; включение негромкой фоновой музыки; показ натурального образца, макета или эскиза объекта, который требуется улучшить; показ на экране аналогичных объектов, случайно выбранных предметов или слов (существительных и глаголов); угощение кофе или другими напитками; объявление перед сеансом о гонораре, сувенирах и т.п., вручаемых сразу после окончания сеанса.

Запись и оформление результатов мозгового штурма. Фиксирование идей во время сеанса мозгового штурма производится с помощью стенографирования, магнитофона, видео или записи каждым участником своей идеи после высказывания.

После сеанса проводится быстрое коллективное редактирование подученного списка идей. Все идеи делятся при этом на три группы: наиболее приемлемые и легко реализуемые для решаемой задачи, наиболее эффективные и перспективные, прочие. Отредактированный список передается заинтересованным лицам для дальнейшей более детальной проработки и оценки.

Анализ, оценка и отбор идей. Широко распространенным заблуждением является представление этапа анализа как процедуры, на которой только оценивается уровень предложенных идей. На самом деле, на этапе анализа тоже должно происходить выдвижение идей. Но это должны быть идеи, позволяющие преобразовать выдвинутые ранее предложения, сделать их практически применимыми. Этап анализа, отбора и оценки идей занимает, как правило, от одного до нескольких дней и проводится группой квалифицированных экспертов. Отобранные наиболее ценные идеи подвергаются дальнейшей проработке и развитию.

Важнейшим достоинством методов мозгового штурма является то, что они не ориентированы на какой-либо заданный класс объектов и могут быть успешно применены при решении технических, технологических, организационных, управленческих, экономических задач, при проведении экспертиз в этих областях, а также при прогнозировании. Методы достаточно просты и позволяют обеспечить быстрое и эффективное обучение.

Метод синектики

Слово «синектика» в переводе с греческого, означает совмещение разнородных элементов. По мнению специалистов синектика является одним из наиболее сильных методов активизации поиска. Метод предложен американским исследователем Уильямом Дж. Гордоном, который в 1960 году организовал фирму «Синектикс инкорпорей-тед» по обучению творческому мышлению. Цель метода синектики — направить спонтанную деятельность мозга и нервной системы на исследование и преобразование какой-либо проблемы. Теоретической базой является утверждение, что творческий процесс познаваем и его описание может быть использовано для разработки методических указаний по оптимизации этого процесса.

Авторы метода считают, что у человека в скрытом состоянии находится гораздо больше творческих способностей, чем это обычно предполагают, причем эти способности можно с успехом актуализировать и стимулировать.

В основу метода положен мозговой штурм, который осуществляется специально подобранной и обученной группой людей — синекторами. Оптимальная численность группы — 5… 7 человек. Критериями отбора специалистов для этой группы служат гибкость мышления, диапазон знаний и практического опыта (предпочтение отдается специалистам в возрасте от 25 до 40 лет, менявшим свои профессии или специальности), контрастность психологических типов. Генерирование идей осуществляется на сессиях синекторов. Интересной особенностью этих сессий является то, что никто, кроме руководителя сессии, не должен быть посвящен в конкретные условия задачи, так как преждевременная формулировка нередко влечет за собой затруднения в абстрагировании от привычного хода мышления. Кроме того, проведение сессий отличается от проведения сеансов мозгового штурма использованием различных приемов психологической настройки, а также применением так называемых «механизмов творчества», которые можно условно разделить на две группы. Первая — это «операционные механизмы», которые авторы метода предлагают развивать в процессе обучения. К ним причисляют четыре вида аналогий — прямую, личную, символическую и фантастическую. Прямая аналогия предусматривает сравнение совершенствуемого объекта с более или менее аналогичным объектом из другой отрасли техники или с объектом живой природы. Личная аналогия (эмпатия) базируется на том, что человек, решающий задачу, вживается в образ совершенствуемого объекта, пытаясь выяснить, как можно было бы использовать свое собственное тело для достижения искомого результата. Символическая аналогия основана на поэтических метафорах, сравнениях, в которых характеристики одного предмета отождествляются с характеристиками другого. В символической аналогии могут использоваться противоречивые образы или, так называемые «сжатые конфликты», например, «плененный победитель», «безопасное инфицирование», «точная шероховатость и т.п. Фантастическая аналогия предусматривает введение в задачу каких-нибудь фантастических существ, выполняющих то, что требуется по условиям задачи. Вторая часть «механизмов творчества», так называемые «неоперационные механизмы», включает такие явления, как интуиция, вдохновение, абстрагирование от обычного кон-текста, свободное размышление, использование не относящихся к делу возможностей, применение метафор и элементов игры и ряд других.

В ходе обучения членов группы приучают преодолевать свою боязнь раскрыть друг перед другом глубоко личные мысли, для чего их заставляют наблюдать за тем, как работают опытные синекторы, и следовать их примеру. Чтобы научить членов группы распознавать признаки приближения к решению, ведущему ко всеобщему удовлетворению и душевному подъему, используются записи на магнитную ленту, видео и т.п. Кроме того, на сессиях синекторов присутствуют эксперты — специалисты в области обсуждаемых проблем. Эксперт должен быть подготовлен к обсуждению и быть знакомым с основами синектики. Он является помощником руководителя, может давать пояснения в области технической политики в данной отрасли, задавать наводящие вопросы. Главная задача эксперта — выявление полезных и конструктивных идей путем оперативного анализа высказываний.