Уровни творчества

Разработчики технологического оборудования в своей деятельности сталкиваются с все более сложными задачами, в то время как методы проектирования практически не совершенствуются.

Во второй половине III века нашей эры впервые были сделаны попытки по упорядочению поиска и построению общих правил решения творческих задач. Как результат - сформировалась наука эвристика. Эвристика с самого начала ставила слишком общую цель: найти универсальные правила, позволяющие решать любые творческие задачи во всех отраслях человеческой деятельности. Была предложена следующая схема творческого процесса:

· замысел (постановка задачи);

· нахождение новой идеи (решение задачи);

· разработка идеи (конструктивное ее воплощение).

На первый взгляд схема действительно предполагает решение любой творческой задачи, к которой можно отнести и процессы проектирование технологического оборудования. Однако реализация данной схемы в практической деятельности весьма сложна, т.к. схема настолько некорректна, что практически ничего не даёт разработчику. В схеме в хронологическом порядке перечислены основные этапы работы над изобретением, причем в один ряд поставлены совершенно различные процессы, например замысел (усмотрение потребности) и нахождение идеи (поиск информации). Получить информацию можно в библиотеке, усмотрение потребности возможно в результате анализа существующих образцов и присущих им недостатков. Но возможность зарождения новой идеи требует еще и здоровой, живой интуиции разработчика. Данный пункт в предложенной схеме не учитывается.

Чтобы разобраться в технологии изобретательства, необходимо рассматривать проектировочную и изобретательскую деятельность с учетом многообразия уровней на каждом этапе творческого процесса.

На рис. 4.2 приведена структурная схема творческого процесса. Этапы на ней обозначены буквами (А, Б, В, Г, Д, Е), уровни - цифрами (1, 2, 3, 4, 5).

Каждая стадия может быть пройдена на одном из пяти уровней.

Первый уровень: использование готового объекта без выбора или почти без выбора.

Второй уровень: выбор одного объекта из нескольких.

Третий уровень: частичное изменение выбранного объекта.

Четвертый уровень: создание нового объекта (или полное изменение исходного).

Пятый уровень: создание нового комплекса объектов.

Конечно, стадии и уровни могут быть детализированы. Однако качественные отличия между уровнями нам­ного важнее количественных отличий в пределах одного уровня.

При этом, соотношение между количествами изобретений разных уровней следующее (%):

1-й уровень............ 32

2-й уровень............ 45

3-й уровень............ 19

4-й уровень........... менее 4

5-й уровень........... менее 0,3

Следовательно, 77% зарегистрированных (признанных) изобретений фактически представляют лишь новые конструкции. В принципе каждый инженер должен уметь делать изобретения на двух первых уровнях. В этом диапазоне не приходится иметь дело с выработкой новых задач, новых технических идей и т. д., для успешной работы достаточны те знания и навыки, которыми обязан обладать каждый современный инженер. С другой стороны, высшие подуровни пятого уровня связаны с использованием новых открытий. Для современного изобретатель­ского творчества типичен, таким образом, диапазон от третьего уровня до середины пятого уровня. Количественно это менее ¼ регистрируемых изобретений. Но именно эти изобретения обеспечиваюткачественное из­менение техники.

Ур о в е н ь		А	Б	В	Г	Д	Е
	Найдена новая про­блема	Найден новый ме­тод	Полу­чены но­вые дан­ные, от­но­сящие­ся к про­блеме	Найден новый принцип	Созданы новые кон­струк­тив­ные прин­ци­пы	Изменена вся сис­тема, в ко­торую во­шла новая конст­рук­ция
	Найдена новая з­адача	Найдена новая по­иско­вая кон­цепция	Получе­ны новые дан­ные, отно­ся­щие­ся к задаче	Найдено новое ре­шение	Создана новая кон­ст­рукция	Конст­рук­ция приме­нена по новому
	Изменена исходная задача	Поиско­вая кон­цепция изменена примени­тельно к условиям задачи	Собран­ная ин­форма­ция из­ме­нена при­менитель­но к усло­виям за­дачи	Изменено известное решение	Изменена исходная конст­рук­ция	Внедрена новая кон­ст­рукция
	Выбрана одна из не­сколь­ких задач	Выбрана одна по­ис­ковая кон­цеп­ция из несколь­ких	Собраны сведения из не­скольких источни­ков	Выбрано одно ре­шение из несколь­ких	Выбрана одна из не­сколь­ких кон­струк­ций	Внедрена модифи­ка­ция го­то­вой конст­рукции
	Исполь­зо­вана гото­вая задача	Исполь­зо­вана гото­вая поис­ко­вая кон­цепция	Исполь­зо­ваны имею­щиеся све­дения	Исполь­зо­вано гото­вое реше­ние	Исполь­зо­вана гото­вая конст­рукция	Внедрена готовая конст­рук­ция
	Выбор задачи	Выбор поисковой концепции	Сбор ин­формации	Поиск идеи решения	Развитие идеи в кон­цепцию	Внедрение

Рис.4.2. Структурная схема процесса изобретательского творчества

Разницу между уровнями (на стадии Г) можно охарактеризовать так: на первом уровне число проб и ошибок, необходимых среднему инженеру для отыскания решения, измеряется единицами, на втором уровне - десятками, на третьем - сотнями, на четвертом - тысячами и десятками тысяч, на пятом - сотнями тысяч, миллионами. На верхних ступенях пятого уровня пробы можно продолжать до бесконечности, поскольку среди “спрятанных” решений еще нет нужных (нет открытий, которые позволили бы решить данную изобретательскую задачу).

Психологи довольно точно разобрались в механизме мышления на первом и втором уровнях (поскольку этот механизм не отличается от нетворческого мышления): идет перебор вариантов, негодные варианты отбрасываются, каждый отброшенный вариант проясняет задачу, перестраивая ее условия.

Трудности для традиционной психологии возникают при раскрытии механизма творчества на более высоких уровнях. Теоретически число подлежащих перебору вариантов очень велико, но не вызывает никаких сомнений, что изобретатель не перебирает их все подряд, а каким-то образом сужает число проб и ошибок: из 100000 возможных проб изобретатель эвристически выделяет “участок”, скажем, со 100 пробами. Решающее значение имеет механизм этого выделения, дальше действует обычный перебор.

Вся эвристика (в значительной мере и психология творческого мышления) построена на надежде выявить механизм перехода от 100000 вариантов к 100. Эксперименты в этом направлении столь же стары, как и сама эвристика. И столь же безрезультатны.

Ошибочно исходное положение. Никаких эвристических механизмов перехода от “большого поискового поля» (сотни тысяч попыток) к “малому, но нужному участку” (сотни попыток) не существует. Хотя задачу, требующую 100000 проб, изобретатель действительно решает всего 100 пробами.

Кажущееся противоречие объясняется тем, что психологи рассматривают действия одного человека, а задачи высших уровней решаются последовательными усилиями многих людей.

С древних времён эвристические приемы считаются универсальными. Исследуя творчество, психологи экспериментируют на головоломках и других простых задачах, считая механизм творчества одинаковым на всех уровнях. С таким же успехом можно пытаться постичь законы кораблестроения, экспериментируя с бумажными корабликами.

Эвристическое отыскивание решения в поисковом поле площадью в 100000 попыток не может не отличаться от поиска на участков 100 попыток. Тут нужны совершенно различные психологические механизмы.

Эвристические приемы низших уровней типа простых правил “помни о психологической инерции”, “используй аналогию”, «по­ставь себя на место рассматриваемого объекта (эмпатия)» и т. д. вполне годятся для решения задач первого и, в определенной мере, второго уровня. Выше этого они бесполезны, а иногда даже вредны.

Никакие призывы “помнить о психологической инерции” не срабатывают, если человек не знает, как именно бороться с инерцией. Тщетными остаются рекомендации использовать аналогии, когда этих аналогий слишком много. Эмпатия только запутывает дело, если объект достаточно сложен.

Эвристике на таком уровне можно было научить всех инженеров. Но практически нет особой разницы - сделано ли изобретение после 20 попыток или эвристически с двух попыток. В полной мере сила эвристики могла бы проявиться лишь на высших уровнях творчества. Но там эвристические приемы низших уровней оказываются бессильными. А высших эвристических приемов не существует.

И это не случайно.

На протяжении всей эволюции мозг человека приспосабливается к решению задач, соответствующих по сложности примерно первому уровню. Эволюция сделала свое дело: задачи этого уровня могут решаться с полной уверенностью. Даже с избыточной уверенностью. Выработанные механизмы мышления (включая эвристические приемы) годятся и на втором уровне. Но они оказываются совершенно непригодными для работы на высших творческих уровнях.

Естественный отбор способствовал появлению и закреплению механизмов, свойственных первому уровню. Если и рождался человек с эвристическими способностями высших порядков, он не имел ни малейших преимуществ. Скорее наоборот.

Природа не выработала эвристических приемов высшего порядка хотя бы из-за длительности каждого цикла. Сделав в течение жизни одно-два изобретения четвертого уровня, человек просто не успевает накопить «выс­ший» эвристический опыт.

Эволюция пошла испытанным путем: создана надежная система из ненадежных элементов. Нет одного изобретателя "мощностью" в 100000 попыток. Но изобретения, требующие такого числа попыток, тем не менее, делаются. Поле в 100000 попыток с избытком перекрывается тысячью участков по 300 попыток.

Поэтому эвристические приемы, которые, казалось бы, должны играть решающую роль на высших уровнях, фактически проявляются лишь в виде едва ощутимых проблесков при решении немногих изобретательских задач на низших уровнях. Опыт большинства изобретателей дают основание констатировать: изобретения на высших уровнях делаются без высших эвристических приемов - теми же методами, которыми делаются изобретения низших уровней.

Драма изобретательства состоит в том, что на высших уровнях приходится работать методами, соответствующими низшим уровням.

Количественно задачи разных уровней отличаются числом проб и ошибок, необходимых для отыскания решения. Но почему одна задача требует 100 проб, а другая в 1000 раз больше? В чемкачественная разница между ними?

Сравнительный анализ задач позволяет ответить на этот вопрос.

На первом уровне задача и средства ее решения лежат в пределах одной профессии (одного раздела отрасли). На втором уровне - в пределах одной от­расли (машиностроительная задача решается спосо­бом, уже известным в машиностроении, но в другой его области). На третьем уровне - в пределах одной науки (механическая задача решается механически). На четвертом уровне - за пределами науки "задачедательницы" (например, механическая задача решается химически). На высших подуровнях пятого уровня - вообще за пределами современной науки (поэтому сначала нужно сделать открытие, а по­том, опираясь на новые научные данные, решать изобретательскую задачу).

Когда задача возникает, ее пытаются решить сначала на первом уровне, затем на втором и т. д. Изобретатель, приступающий к решению задачи четвертого уровня, с точки зрения психологов, начинает с первой попытки. На самом деле он начинает с n-й попытки, причем n — весьма большое число.

При решении задачи первого уровня человек, прежде всего, использует "житейское знание". Как показали опыты, именно это мешает понять задачу сразу. Но разница между "житейским знанием" и подходом, требуемымна первом уровне, очень невелика. Поэтому, достаточно нескольких попыток, чтобы осмыслить задачу.

Идеальная тактика решения на первом уровне практически совпадает с реальной тактикой. На четвертом уровне такого совпадения нет.

Задачи первого уровня сложности решались из поколения в поколение и продолжают решаться сегодня каждым из нас вповседневной жизни. Эволюция выработала механизмы мышления, соответствующие таким задачам.

Изобретательская задача четвертого уровня значительно сложнее повседневных ситуаций.

Теперь мы можем четко сформулировать отличие между задачами первого и четвертого уровней.

Для изобретательской задачи первого уровня (а также для повседневных житейских задач и экспериментальных психологических задач) характерно:

1. Небольшое число элементов в задаче.

2. Неизвестных элементов нет (редко один-два неизвестных элемента).

3. Легкость анализа: элементы, которые могут быть изменены, легко отделяются от элементов, не поддающихся изменениям в условиях данной задачи. Легко прослеживается взаимное влияние элементов.

4. На решение дается короткое время.

Изобретательская задача четвертого уровня отличается:

1. Большим числом элементов.

2. Значительным числом неизвестных элементов.

3. Трудностью анализа: сложно отделить известные элементы от неизвестных; практически невозможно построить полную модель, учитывающую взаимодействие элементов.

4. На решение дается достаточно большое время.

В процессе эволюции наш мозг научился находить приближенные решения простых задач. Но эволюция не выработала механизмов для медленного и точного реше­ния сложных задач,

Если бы мы с величайшей точностью знали все, что происходит в голове хорошего изобретателя, это не приблизило бы нас к созданию тактики, соответствующей четвертому уровню. Мы бы просто обнаружили, что при решении задачи четвертого уровня изобретатель приме­няет ту же тактику, что и на первом уровне.

Эвристические механизмы высших порядков не могут быть открыты—их нет. Но они могут и должны быть созданы.

В 1953 году американский психолог А. Осборн предпринял попытку усовершенствовать метод «проб и ошибок». Пытаясь решить задачу этим методом, изобретатель выдвигает какую-то идею («А если сделать так?»), а затем проверяет, годится она или нет. Есть люди, которые по складу ума хорошо «генерируют» идеи, но плохо справляются с их анализом. И наоборот: некоторые люди больше склонны к критическому анализу идей, чем к их «генерации». Осборн решил разделить эти процессы. Пусть одна группа, получив задачу, только выдви­гает идеи, хотя бы и самые фантастические. Другая группа пусть только анализирует выдвинутые и д е и.

Мозговой штурм (брейнсторминг)—так назвал Осборн свой метод—не устраняет беспорядочных поисков. В сущности, он делает их даже более беспорядочными. Как мы видели, «пробы» долгое время идут в направлении «вектора инерции»: они не просто беспорядочны, они преимущественно направлены не в ту сторону. По­этому переход к «простой беспорядочности» — уже какой-то прогресс.

Основные правила мозгового штурма несложны:

1. В группу «генераторов» идей должны входить люди различных специальностей.

2. «Генерирование» идей ведут, свободно высказывая любые идеи, в том числе явно ошибочные, шутливые, фантастические. Регламент — минута. Идеи высказыва­ются без доказательств. Все идеи записываются в прото­кол или фиксируются магнитофоном.

3. При «генерировании» идей запрещена всякая критика (не только словесная, но и молчаливая—в виде скептических улыбок и т. п.). В ходе штурма между его участниками должны быть установлены свободные и доб­рожелательные отношения. Желательно, чтобы идея, выдвинутая одним участником штурма, подхватывалась и развивалась другими.

4. При экспертизе следует внимательно продумывать все идеи, даже те, которые кажутся явно ошибочными или несерьезными.

Известны различные разновидности мозгового штурма:

· обратный штурм (ищут недостатки машины или процесса, выявление недостатков позволяет поставить новые задачи);

· индивидуальный;

· массовый;

· двухстадийный (между этапами ведется обсуждение);

· поэтапный (последовательно штурмуются постановка задачи, решение, развитие идеи в конструкцию, проблема внедрения).