Весь прогрес людства базується на відкриттях і винаходах, тобто на те, що є результатом творчого мислення. Хто з нас не знає таких імен як Леонардо да Вінчі, Ломоносов, Едісон, Попов? Це найбільші винахідники свого часу. А скільки менш відомих імен? Особистість винахідника вже давно стала предметом дослідження різних наук: історії техніки, філософії, психології та ін.
Що ж все таки приводить людину до винахідництва - здатність людської особистості до творчості взагалі або це, так би мовити, чисто "від бога", незрозумілі прояви таланту?
Давайте візьмемо вищу ступінь таланту - геній і розглянемо його з позицій винахідництва.
Хто такі геніальні винахідники і як вони з'явилися? І ось тут то нам доводиться констатувати той факт, що геніальні винахідники з'явилися ще задовго до того, як стався ... людина. Так Так. Першим геніальним винахідником (якщо вірити Дарвіну) була та сама мавпа, яка застосувала палицю в якості знаряддя праці (збивала нею плоди), оборони і нападу (била нею своїх ворогів). Всі інші мавпи були геніальними настільки, щоб винайти щось принципово нове, але багато хто з них виявилися досить талановитими, щоб навчитися добре володіти палицею і урізноманітнити її застосування. І так до поява чергового генія, який почав обробляти шматки каменю, потім хтось прикріпив камінь до палиці ...
Стоп! Саме цей хтось був уже цар природи - Людина! А звідси все і почалося: геній створював творіння, яке використовувало людство, і кожне геніальне творіння було кроком вперед на шляху технічного прогресу. І чим далі розвивалося людство, тим все більш керованим ставав прогрес: тепер уже людина, виходячи зі своїх постійно зростаючих потреб, ставив перед собою мету і йшов до неї. Так для того, щоб продовжити день, людина винайшла освітлення, щоб прискорити пересування - винайшов автомобілі, поїзди, літаки.
Вся енергія людської думки була направлена в основному на те, щоб якомога більше розвантажити людські руки. Але суворий закон збереження енергії: "Що в одному місці убуде ..." Так ось розвантаження рук досягається завантаженням мозку. Тому не дивно, що творче мислення ставати потребою все більшого числа людей.
Хто ж все-таки може винаходити? Тільки генії або кожен з нас на своєму місці?
Отже, в дитинстві ми всі трошки генії. Ну, а далі? А далі, в міру того як ми набуваємо знань (як правило, з якоїсь однієї спеціальності), всі шаблони і інертніші ставати наше мислення. Образно кажучи, ми закриваємо свій геній стіною шаблонів. Але раз геній існує, як же його "відкопати"? На думку американського фізика і письменника Д.Хойла, який так само, як і ми, не сумнівається в тому, що кожна людина в потенції геній, але тільки в якійсь одній галузі науки або мистецтва, знайти себе людині може допомогти тільки випадок. А ось з цим ми вже не згодні. За Ф. Хойл виходить, що випадок - це жар птиця, яку треба ловити за хвіст. Ми ж вважаємо, що випадки чекати не треба. Здатність до творчості треба розкрити в собі і розвинути.
Все ж в чому особливість творчості талановитих винахідників? На це питання не можна правильно відповісти, якщо не враховувати, що винаходи бувають різні. Праща - зброя, балістична ракета - теж зброя. Палка - знаряддя праці, верстат з програмним керуванням - теж знаряддя праці. Проте всі розуміють, що тут є якісна різниця. А ось різницю між винаходами дослідники творчості не приймали до уваги до самого останнього часу.
Розділимо умовно все винахідницькі завдання на п'ять рівнів. Домовимося, що для вирішення винахідницьких задач першого рівня досить перебрати з десяток варіантів. Такі винаходи (а вони цілком патентоспроможні) може робити кожен.
Перший рівень
другий рівень
Від завдань другого рівня умовно будемо вимагати кілька сотень проб. Їх рішення не так очевидно, воно не кожному під силу: якщо знання і досвід малі, людина "видихається" після десятка спроб.
третій рівень
На третьому рівні, за нашими умовами, рішення ховаються серед тисяч невдалих варіантів, на четвертому - серед десятків і сотень тисяч, на п'ятому - серед мільйонів варіантів. Едісону довелося поставити 50000 (!) Дослідів, щоб винайти лужної акумулятор. І це тільки речові досліди, число уявних експериментів було значно більше.
Розглянемо приклади винаходів вищих рівнів.
четвертий рівень
п'ятий рівень
Підраховано, що 77 відсотків (!) Всіх зареєстрованих винаходів - це винаходи першого і другого рівнів. В принципі кожен може робити винаходи першого рівня і багато - винаходи другого рівня. У цьому діапазоні не приходиться мати справу з виробленням нових завдань, нових технологічних ідей і т.д. Для сучасного винахідницької творчості типовий (в творчому, а не юридичному розумінні), таким чином, діапазон з третього по п'ятий рівень. Кількісно - це менше 1/4 реєстрованих винаходів. Але саме ці винаходи забезпечують якісно зміна техніки.
Але все таки робляться ж винаходи вищих рівнів, значить, вдається якось перебрати сотні тисяч варіантів? Так, робляться. Але як?
Уявіть собі скарб, захований в полі з площею 100000 квадратних метрів. На поле протягом кількох поколінь послідовно працює тисяча чоловік. Кожен веде розкопки на ділянці 200 квадратних метрів (ділянки часто перекривають один одного). Поступово з'ясовуються області, в яких марно копати. І все одно там копають ... Нарешті з'являється 1001-й шукач. Він уже знає, де свідомо не треба копати - за півстоліття це з'ясували його попередники. Він вибирає некопаний ділянку - і знаходить скарб. Тут з'являється психолог, який досліджує творчість: "Скажіть, як вам вдалося знайти скарб з такої невеликої кількості спроб?" І починаються туманні і плутані судження про "інтуїції", "здогаду", "осінення", "комбінаційному дар" і тому подібних ознаках геніальності. З таким же успіхом можна замість конкретного дослідження паровоза міркувати про "пихтінням", "гудінні" і "стукіт коліс". Згадайте, до речі: саме в такому дусі описують ліліпути речі, вилучені під час обшуку у Гуллівера.
У попередньому розділі ми познайомилися з методами психологічної активізації творчості. Підкреслимо - творчості взагалі, а не саме винахідницької. Простота і універсальність - гідності цих методів. Універсальність - в сенсі застосовності до різних завдань (винахідницьким, військовим, науковим, адміністративним і т.д.). Але якщо ми підемо не вшир, а вглиб - до завдань вищих рівнів, то універсальності не буде: методи психологічної активізації добре спрацьовують при вирішенні завдань нижчих рівнів і виявляються слабкими при вирішенні завдань вищих рівнів. Чому?
Одна причина вже згадувалася: методи психологічної активізації зберігають тактику проб і помилок. Вони її механічно збільшують (як друкар збільшує зображення негативу), лише злегка змінюючи співвідношення між перевагами і недоліками. Переваг ставати трохи більше, недоліків - трохи менше. Саме "трохи": тут дуже близький стелю. Коли "ціна" завдання - 300 проб, кілька мозкових штурмів можуть вивести на рішення. Але якщо "ціна" завдання вимірюється сотнями тисяч проб, немає різниці - перебираємо ми варіанти "вручну" або "мозковим штурмом". Все погано. І нарешті, головна причина: не будучи прив'язані до якоїсь конкретної задачі (універсальність!), Методи психологічної активізації ігнорують природу досліджуваного об'єкта, об'єктивні закономірності його розвитку, тобто діалектику. Як же працює діалектика? Досліджуючи розвиток об'єктів, вона виявляє внутрішні протиріччя і шукає способи їх усунення. В області суспільних відносин, наприклад, в протиріччя можуть вступити продуктивні сили і виробничі відносини. Революція, усуваючи цю суперечність, призводить до створення нового суспільного ладу.
А в техніці? Будь-яка технічна система характеризується комплексом взаємопов'язаних параметрів (вага, потужність, швидкість, точність, надійність, вартість і т.д.). Спроба відомими способами поліпшити один параметр призводить до погіршення інших параметрів. Так, наприклад, при збільшенні міцності конструкції зазвичай зростає її вага, при збільшенні точності - зростає вартість, при збільшенні граничної швидкості - збільшується потужність і т.д.
Для конструкторської роботи і винаходів першого і другого рівнів характерний компроміс між суперечливими параметрами і характеристиками. У книзі Г.С.Альтшуллером "Алгоритм винаходу" наведено спогад академіка А. Н. Крилова про епізод, який стався в 1942 році. Він працював тоді в складі радянсько-французької комісії, оглядали в гавані Бізерти російські кораблі, виведені туди Врангелем. Тут пліч-о-пліч з російським есмінцем стояв французький есмінець - приблизно того ж віку і розмірів. Різниця в бойову могутність кораблів була настільки велика, що адмірал Буї, голова комісії, не витримав і вигукнув: "У вас гармати, а у нас пукалки! Яким чином ви досягли такої різниці в озброєнні есмінців?" Крилов відповів так: "... Ваш міноносець побудований зі звичайної сталі і на нього взято розрахункове напруження в 7 кг на 1 мм 2. як ніби-то це був комерційний корабель, який повинен служити не менше 24 років. Наш побудований цілком із сталі високої опору , напруга допущено в 12 кг і більше - місцями до 23 кг / мм 2. Міноносець будується на 10-12 років, бо за цей час він встигає настільки застаріти, що не представляє більш істинної бойової сили. Весь виграш у вазі корпусу і вжито на посилення бойового озброєння, і ви бачите, що в артилерійському бо наш есмінець рознесе вщент щонайменше чотири, тобто дивізію ваших раніше, ніж вони наблизяться на дальність пострілу своїх "пукалок". "Як це просто!" - сказав адмірал.
А ось приклад з проектування космічних кораблів: "І ось тут-то почалася неминуча при всякому проектуванні боротьба протилежностей. Вага реквізит - і вага допустимий; обсяг реквізит - і обсяг допустимий; міцність потрібна - і міцність допустима. І ще багато-багато різних" потрібних "і" допустимих ". і всі вони один з одним не хочуть жити.
Для корабля потрібні прилади, системи, механізми, джерела енергії, і все це повинно бути максимально надійно, але майже будь-яке підвищення надійності, за рідкісним винятком, "додавало" кілограми, а зайва вага - "ворог"!
Те ж саме з об'ємом: конструкторам доводиться втискуватися в відпущені "урізані" кубометри.
І талант проектанта складався, мабуть, перш за все в тому, щоб знайти "золоту середину" між цими крайнощами ". [А.Иванов. Перші ступені. М." Молода гвардія ", 1970, с.56.]
Мистецтво конструктора багато в чому залежить від уміння визначити, що треба виграти і чим можна за це "заплатити". Необхідність же у винаході виникає в тез випадках, коли завдання містить додаткові вимоги: виграти і ... нічого не програти.
Звернемося до прикладів винаходів вищих рівнів. Винаходом четвертого рівня можна, наприклад, вважати перехід від валкового конвеєра для прокату розпеченій скляній стрічки до конвеєра з розплавленого олова. Тут є великий виграш - забезпечується гранична чистота поверхні скла, скляна стрічка не прогинається, не розтріскується - і немає програшу: ванна з оловом простіше конвеєра з тонкими валками.
Відомий радянський винахідник Б.Блінов так пише про свою роботу на створенням спеціального компресійного двигуна для досліджень на моделях: "Але тут ми опиняємося перед купою питань, які призводять на пам'ять казочку про журавля, які загрузли в болоті:" Ніс витягнеш - хвіст загруз, хвіст витягнеш - ніс загруз ".
Наприклад, нелегким виявляється питання про охолодження двигуна. Спалах в циліндрі компресійного двигуна відбувається тому, що горюча суміш, піддаючись великому стиску, розігрівається і самозаймається. Природно, що після нетривалої роботи мотор розігрівається, і вибух суміші в циліндрі відбувається раніше, ніж поршень досягає крайньої верхньої, так званої "мертвої" точки. Це випередження буде вести до втрати потужності, до псування мотора. Але якщо "витягнути ніс" - зменшити ступінь стиснення суміші так, щоб вона від спільної дії розігріву мотора і сильного стиснення спалахувала в потрібний момент, то "загрузне хвіст" - ми ніби свідомо йдемо на зменшення потужності двигуна, яка падає зі зменшенням стиснення ... " . [Б.Блінов. Загадковий імпульс. М. "Молода Гвардія", 1969, с.126]
Недарма у головного конструктора космічних кораблів академіка С.П.Корольова була в ходу приказка: "Краще - ворог хорошого". Міркуючи як конструктор, С.П. Корольов мав на увазі, що будь-яке вдосконалення в одному вузлі або параметрі викличе погіршення в іншому.
А ось як розплутував вузол протиріч Б.Блінов при удосконаленні човни-байдарки.
"... Я почав з погляду й критичного розгляду тієї грубки, від якої можна було б почати танцювати. Піч ця була зображена на папері у вигляді креслень серійної байдарки" Луч ".
Погана це була піч! Між "Променем" і мною "все народжувало суперечки, все для роздумів вабило". Плодом роздумів стала система моїх вимог до уявної байдарці, які я виклав на папері у вигляді переліку. В основному я хотів, щоб човен був ось який:Було багато й інших вимог. Хотілося продумати все до дрібниць: щоб байдарка не заливати дощовою водою і хвилею, щоб на ній можна було ловити раків, щоб ... та хіба мало чого ще! Може бути, зробити катамаран? Він дуже стійкий і бігали перед ним.
Катамаран - це два човни, поставлені поруч і з'єднані широким помостом. Але катамаран-байдарка є річ безглузда, бо головне в байдарці - її легкість, зручність в управлінні. Байдарку ні до чого подвоювати в ширину.
Ну, а якщо зробити два паралельних кіля? Поперечна стійкість зросте, як у всіх плоскодонних човнів, але збільшитися і лобове опір руху. Якщо ...
Словом, я задавав собі численні запитання. Але відповісти на них було важко, тому що, як ви вже бачите, це були суцільні протиріччя ". [Б.Блінов. Загадковий імпульс. М." Молода Гвардія ", 1969, с.134-136]
Продуктивність виробництва паперу машин визначається швидкістю сітки, на якій відливається папір. Здавалося б, чого простіше: хочеш підвищити продуктивність - збільшуй швидкість. Що і зробили один раз на целюлозно-паперовому комбінаті в г.Балахне. Величезний агрегат (папероробна машина досягає 140 м в довжину, 15 м в висоту - в двоповерховому виконанні, 15 м в ширину) протягом декількох діб працював на максимальній швидкості, яку дозволяв розвинути електропривод машини. І ... всю вироблення довелося забракувати (див. Газету "Лісова промисловість" N5 за 1974р.). Справа в тому, що збільшення швидкості призводить до зростання зневоднює дії валів, що підтримують сітку, а це, в свою чергу, різко погіршує якість паперу. Протиріччя типу "продуктивність - якість" притаманне всім без винятку технологічних процесів. Інакше кажучи: виграєш в кількості - програєш в якості.
На практиці часто зустрічаються такі завдання, в яких головне - знайти технічне протиріччя, після цього рішення як би напрошується само собою. Для прикладу наведемо задачу. Вона стосується гоночних автомобілів. Для гонщика під час змагань дуже важливо бачити колеса свого автомобіля, щоб прикидати можливість нахилу на віражах. Для цього колеса повинні бути винесені за капот автомобіля. Але, з іншого боку, винос коліс за капот робить автомобіль менш обтічним і створює додатковий опір повітря, що знижує швидкість машини. Спробуйте чітко сформулювати технічне протиріччя, приховане в цьому завданні, і дати свою пропозицію щодо його усунення.
Отже, правило: вирішити винахідницьку завдання вищого рівня - значить знайти технічне протиріччя, виявити породжують його причини і усунути їх.
Як знайти і як усунути?- Якщо ви бажаєте відправити повідомлення упорядника сайту, клацніть тут. [[email protected]]