Два подхода при разработке методов технического творчества.

Известно довольно много различных методов и приемов, ускоряющих творческий процесс, которые по подходам (по идеям) их разработки можно разделить на 2 вида:

- методы активации творческого процесса, в основе которых лежит идея воздействия на психику человека, на раскрепощение его внутренних возможностей и устранение внутренних «табу»;

- методы направленного поиска, основанные на использовании закономерностей и логики развития технических объектов и систем и фонда эвристических приёмов. Эти методы разрабатываются с опорой на достижения науки о развитии - на диалектику и на главнейшее в ней - учение о противоречиях. Внутренняя логика развития технических объектов (ТО) и технических систем (ТС) - основа этих методов.

К первому виду методов, т.е. к методам активизации творческого мышления, относятся: метод проб и ошибок, метод мозгового штурма, синтетический метод, методы морфологического анализа и т.д. Эти методы созданы на базе следующих трех принципов:

- на организации коллективной, частично управляемой, творческой работы с использованием соответствующих правил поведения участников работы, способствующих повышению эффективности творческого процесса;

- на систематизации перебора вариантов;

- на использовании ассоциативного мышления и различного рода эвристик.

Эти методы слабо ориентированы на конечный результат, а в большей степени на раскрепощение психики человека, повышение свободы его мышления.

Другой подход был принят при разработке методов направленного поиска, которые в первую очередь направлены на конечный результат, на получение наилучшего решения; они более логичны и целенаправлены, чем первые. К ним относятся:

- алгоритмы решения изобретательских задач АРИЗ или теория решения изобретательских задач ТРИЗ (нами будет рассмотрен АРИЗ 77);

- обобщенный эвристический метод поиска новых технических решений;

- комплексный метод поиска новых технических решений.

19. Основные этапы решения и виды технических задач.

 

На первом этапе авторам технических работ приходилось отстаивать тезис о том, что творчество в технике и науке есть такое же творчество, как и творчество в искусстве.В этих первых работах о техническом и научном творчестве была выполнена классификация этапов творческого процесса, что явилось дисциплинирующим работу изобретателя моментом. Выдающийся русский исследователь творчества Петр Энгельмейер (1855-1942) творческий процесс представил состоящим из трех актов:

- первый акт - акт интуиции и желания. Происхождение замысла, появление идеи, гипотезы, принципа изобретения, цели того, над чем следует работать;

- второй акт - акт знания и рассуждения. Выработка схемы и плана. Ставятся мысленные опыты, проводятся эксперименты и логический анализ, определяется новизна;

- третий акт - акт умения. Конструктивное выполнение изобретения. Решение задачи применения, эксплуатации.

П.М. Якобсон процесс работы изобретателя подразделял на семь стадий:

1. Интеллектуальной готовности.

2. Усмотрение проблемы.

3. Зарождение идеи - формулировка задачи.

4. Поиск решения.

5. Разработка принципа решения.

6. Превращение принципа в схему.

7. Техническое оформление и развитие изобретения.

Постепенно изобретатель выявляет наиболее интересующие его вопросы и проблемы, над которыми он начинает более целенаправленно работать. Так происходит усмотрение проблемы, которая чаще всего вызвана текущими потребностями общества.

Эти схемы творческих процессов не претерпели серьезных изменений до настоящего времени. Так, в работе [6] предложена схема решения для любой технической задачи, состоящая из следующих главнейших этапов:

1. Постановка задачи.

2. Поиск вариантов решения.

3. Анализ вариантов.

4. Оценка вариантов и выбор решения.

Под постановкой задачи понимается усмотрение общественной потребности или трудности, определение цели, ограничений и критерия выбора решения.

Возникшая общественная потребность в создании технической системы (ТС), выполняющей требуемую функцию, определяет цель. Цель - это то, к чему мы стремимся и что будем иметь в результате решения. При формулировке цели обычно указывается начальное и конечное состояние ТС.

Ограничения - условия создания ТС, нарушение которых приведет к неприемлемому решению по работоспособности, экономической целесообразности, размещению и т.п. ТС. Критерий выбора - наиболее важный признак или комплекс таких признаков решения, по которым можно качественно или количественно оценить оптимальность принимаемого решения.

После выполнения этапа постановки задачи приступают к процессу поиска вариантов решений, которые должны быть:

-физически осуществимыми (соответствовать законам природы);технически реализуемыми (соответствовать ресурсам и уровню научно-технического развития общества);

- экономически выгодными.

Решить задачу, начиная с конца, однозначно, т.е. от цели и требуемых характеристик к техническим средствам, возможно лишь для простых, тривиальных задач. Для сложных задач неопределенность решения может быть преодолена за счет перебора вариантов. Вначале намечаются и определяются характеристики как можно большего количества вариантов, а затем отбрасываются наименее подходящие по выбранному критерию качества (минимум массы, наименьшие габариты, надежность работы, высокий КПД и т.п.).

Кроме таких, наиболее часто возникающих задач, имеется целый класс задач по синтезу структуры. Задача синтеза может возникнуть при необходимости достройки недостающих подсистем в ТС или построения ТС с нуля, т.е. синтез многофункциональной технической системы, обеспечивающей выполнение требуемых функций.

Простая задача синтеза — это построение одной подсистемы с одной элементарной функцией. Сложная задача синтеза - построение нескольких взаимосвязанных подсистем или построение многофункциональной ТС. Также и задача- противоречие может быть простой, имеющей одно техническое противоречие, и сложной с несколькими противоречиями, т.е. иметь несколько взаимосвязанных положительных и отрицательных эффектов.

Синтез ТС может выполняться на основе структурного или функционального подхода [22]. При поиске структуры ТС, соответствующей условиям задачи, согласно первого подхода выполняют следующее:

- анализ условия задачи;

- предварительный синтез структуры на основе выполненного анализа;

- сравнение предварительной структуры с другими известными структурами;

- выделение нужной структуры и ее перекомбинирова- ние.

При формировании структуры на основе функционального подхода процесс идет несколько иначе, в основу его положены:

- анализ условия задачи;

- выделение основной функции будущей конструкции;

- поиск механизма с нужной функцией;

- перенос выбранного механизма в новые условия;

- переконструирование механизма с целью применения найденной функции.

В настоящее время стал применяться смешанный принцип поиска структуры, включающий как наиболее известный структурный принцип, так и менее разработанный - функциональный.