Алгоритм изобретения - Генрих Альтшуллер

Инерцией, присущей технической терминологии, прежде всего и объясняется инерция мышления. Изобретатель «думает словами», и эти слова — неощутимо для изобретателя! — подталкивают его в определенном направлении. Чаще всего в направлении уже известных технических идей, для которых и была создана терминология. Не случайно Ф. Энгельс говорил: «В науке каждая новая точка зрения влечет за собой революцию в ее технических терминах»[53]

Вспомним хотя бы задачу о намотке. С самого начала формулировка задачи навязывала изобретателю определенное направление поисков. Нужно наматывать проволоку, говорилось в условиях задачи. Но почему наматывать? Только в силу инерции терминологии: ранее известные способы основывались именно на намотке, и вот новая задача была сформулирована в старых терминах. Между тем не нужна намотка сама по себе, надо иметь колечко со спиралью. Зачем же заранее усложнять задачу, вводя дополнительное требование — получить колечко со спиралью обязательно путем намотки?..

Конечно, если бы вопрос был поставлен так с самого начала, мы сказали бы: нет, намотка не обязательна, нужно только иметь колечко со спиралью... Беда, однако, в том, что опасная тенденциозность терминов становится видимой лишь после решения задачи. В начале же все кажется естественным: надо наматывать — что же еще?

На одном из семинаров была рассмотрена задача о переброске нефтепровода через ущелье. По условиям задачи устройство опор или подвески исключалось. Обычно в таких случаях изгибают нефтепровод в виде арки, обращенной выпуклостью вверх или — при больших пролетах — вниз). Но в задаче было сказано: трубопровод необходимо перебросить без прогибов.

Решение получилось тривиальное: «Нужно увеличить площадь поперечного сечения трубы».

В следующий раз та же задача формулировалась иначе: «Нефтепровод необходимо перебросить «без ничего» и «без прогибов». Таким образом, заменено было одно лишь слово: вместо «трубопровод» в задаче теперь говорилось «нефтепровод».

На этот раз среди решений оказалось и такое: «Прочность зависит от площади и формы поперечного сечения нефтепровода. Площадь менять нельзя по условию задачи (проигрыш в весе). Остается менять форму поперечного сечения. Пусть это будет полый двутавр. Тогда при том же расходе металла на единицу длины несущая способность нефтепровода повысится. Но такая форма сложнее в изготовлении. Однако двутавр (на этом участке) можно составить из двух труб (меньшего диаметра, чем основной трубопровод), расположенных одна над другой и соединенных вертикальными связями».

Вот к каким результатам привела замена одного только термина на более общий!

В первом случае в условиях задачи присутствовало слово «труба». И хотя нефтепровод не обязательно должен иметь в поперечном сечении форму трубы, но инерция мысли такова, что «сойти с рельсов» трудно, а они ведут в направлении малоперспективном. Как только слово «труба» исчезло из условий задачи, инерция мышления была погашена. В поле зрения сравнительно легко попала простая, но в данном случае новая мысль: нефтепровод не обязательно должен быть трубой.

Изобретателю необходимо учитывать стремление терминологии направлять мысль по привычному руслу. Нужно вести самоконтроль на всех стадиях АРИЗ: следить, чтобы в рассуждение не «просочились» специальные термины. Формулировки, соответствующие каждому шагу, должны быть предельно просты и свободны от технической терминологии.

Практика решения многочисленных задач на семинарах показывает, что лучшие результаты получаются при использовании не специальных терминов, а самых обычных слов. Потом, когда новая идея уже найдена, можно (и нужно) вновь вернуться к точной терминологии.

Давно подмечено, что многие изобретения были сделаны в три этапа. Сначала изобретатель напряженно и безуспешно ищет решение. Затем, так и не решив задачу, перестает о ней думать. Проходит некоторое время, и вдруг как бы срабатывает некий механизм замедленного действия: «само собой» приходит требуемое решение. Вот, например, что говорил об этом Гельмгольц:

«Каждый раз приходилось сперва всячески переворачивать свою задачу на все лады, так что все ее изгибы и сплетения залегали прочно в голове и могли быть снова пройдены наизусть, без помощи письма. Дойти до этого обыкновенно невозможно без долгой предварительной работы. Затем, когда прошло наступившее утомление, требовался часок полной телесной свежести и чувства спокойного благосостояния — и только тогда приходили хорошие идеи. Часто они являлись утром, при пробуждении, как замечал Гаусс (он установил закон индукции утром, перед вставанием)».

Можно привести еще одни типичный пример. Известный русский бактериолог С. Н. Виноградский долгое время пытался разобраться в физиологии тогда еще не изученных серобактерий. «Я научился, — пишет С. Н. Виноградский, — пичкать их сероводородом, наблюдать, как быстро они наполняются серой и как затем, без сероводорода, сера эта быстро исчезает». Однако открыть механизм работы серобактерий долгое время не удавалось, «Вопрос не двигался с места. Ощущалось некоторое утомление им, и вот, ради отдыха, я стал больше сидеть в химической лаборатории, где занимался весьма скромными аналитическими упражнениями. Шел оттуда как-то домой, к обеду, и, дойдя до набережной, вспомнил сероводородную воду, которая, оставленная в стаканчике на столе, помутнела от выделившейся серы, а потом посветлела от окисления этой серы. И в этот момент, точно подсказанная этим банальным фактом, вдруг выпукло и ярко загорелась в голове мысль, бактерии мои сжигают серу в серную кислоту; затем сразу развернулась в голове вся их физиология. Дальше пошло как по маслу, и в несколько дней работа была закруглена».

Три фазы изобретательского творчества («поиск — выжидание — озарение») проявляются очень отчетливо. Это едва ли не единственная особенность творчества, которую можно часто наблюдать со стороны. Не случайно поэтому трехфазность служит (явно или неявно) исходной точкой для тех «объяснений» творчества, которые легко сводят весь процесс к чему-то одному. Обычно выделяют только последнюю фазу: «вдруг» появляется идея. Другие, наоборот, видят только первую фазу: «Надо искать, пытаться, пробовать...» Наконец, есть еще одно «объяснение» — оно делает упор на вторую фазу: «Надо наблюдать, всматриваться в окружающее, постоянно держать в мыслях задачу — что-нибудь послужит толчком, подскажет решение...»

Теперь, выяснив, как возникает инерция мышления, мы можем объективно разобраться в механике творческого процесса.

Задача ставится в терминах, обладающих инерцией и скрыто подталкивающих мысль в направлении, противоположном тому, где лежат новые идеи. Именно поэтому первая фаза творческого процесса (если он ведется бессистемно) обычно не приводит к решению задачи.

Изобразим условие задачи так:

А ⇄ Б ⇄ В ⇄ Г

Каждая буква может обозначать, например, часть машины, а стрелки между буквами символически указывают на существующую между этими частями связь.

В результате первой фазы творческого процесса исходная формула еще не разрушается. Связи между частями машины лишь слегка ослабляются, расшатываются. Условно это можно записать так:

А ↔ Б ↔ В ↔ Г

Наступает вторая фаза. Человек почти не думает о задаче. Но тут проявляется положительная роль инерции мышления. По инерции расшатанные связи между частями продолжают ослабляться и постепенно совсем рвутся:

А Б В Г

Теперь изобретатель может легко переставлять части, менять характер связи между ними и т. д. В результате (без особого труда) возникает новая формула машины

В ⇄ А ⇄ Г ⇄ Б

Если изобретатель работает бессистемно, ему нужно много времени на разрыв привычных «связей». АРИЗ делает процесс разрыва осознанным и планомерным.

Сила фантазии

Стало прописной истиной, что фантазия играет огромную роль в любой творческой деятельности, в том числе и научно-технической. Но удивительный парадокс: признание величайшей ценности фантазии не сопровождается планомерными усилиями, направленными на ее развитие.

Пока единственным массовым и практически действенным средством развития фантазии является чтение научно-фантастической литературы (НФЛ). При этом наблюдается отчетливая закономерность: ученых и инженеров тянет к НФЛ значительно сильнее, чем других читателей. Несколько лет назад комиссия по научно-технической литературе Союза писателей Азербайджана провела анкетный опрос, в результате которого выяснилось, что 20% опрошенных инженеров и физиков предпочитают НФЛ другим литературным жанрам[54]. Среди врачей, например, увлекающихся фантастикой вдвое меньше (9%).