- •Приазовский государственный технический университет
- •1.1 Основные положения
- •1.2 Подготовка и повышение квалификации научно-технических кадров
- •2 Государственная система управления развитием науки и техники
- •2.1 Принципы программно-целевого управления развитием науки и техники
- •2.2 Организационные структуры для осуществления научных исследований и разработок
- •Тема 2 Диалектика технических систем
- •2.1 Диалектика технических систем
- •2.1.1 Системный подход
- •2.1.2 Противоречия, выявляемые при решении технических задач
- •2.2 Жизнь технической системы
- •2.3 Законы развития технических систем
- •2.4 Уровни сложности технических задач
- •Тема 3 Диалектика технического творчества. Психология и структура тт. Этапы творческого процесса
- •3.1 Уровни творческой деятельности
- •3.2 Психологические особенности научно-технического творчества
- •3.3 Учет психологических факторов при решении творческих технических задач
- •3.4 Основные этапы рационального творческого процесса
- •3.4.1 Оценка целесообразности решения задачи
- •3.4.2 Анализ надсистемы, в которую входит рассматриваемая техническая система
- •3.4.3 Анализ технической системы и ее подсистем, выбор задачи
- •3.4.4Анализ технической задачи
- •3.4.5 Формулировка условий и анализ изобретательской задачи
- •3.4.6 Поиск идеи решения
- •3.4.7 Синтез нового технического решения
- •Тема 4 Подготовка и проведение научно-технического исследования. Этапы научно-технического исследования
- •Основные понятия и классификация научно-технических исследований
- •Этапы научно-технического исследования
- •4.1 Информационный поиск и составление методики исследования
- •4.1.2 Научные документы и издания
- •Первичные документы и издания
- •Вторичные документы и издания
- •4.1.3 Документные классификации
- •4.1.4 Библиографическое описание источников, использованных в научном исследовании
- •4.1.5 Организация работы с научной литературой
- •4.1.6 Составление методики исследования
- •4.2 Предварительная разработка исследования
- •4.2.1 Методы эмпирического уровня
- •4.2.2 Методы экспериментально-теоретического уровня:
- •4.2.3 Методы теоретического уровня
- •4.2.4 Методы метатеоретического уровня
- •4.2.3 Гипотезы в научных исследованиях
- •4.2.4 Доказательства в научных исследованиях
- •4.2.5 Научная проблема и обоснование темы исследования
- •4.3 Экспериментальные научные исследования
- •4.3.1 Классификация, типы и задачи эксперимента
- •4.3.2 Методика эксперимента
- •4.3.3 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований
- •4.3.4 Рабочее место экспериментатора и его организация
- •4.3.5 Влияние психологических факторов на ход и качество эксперимента
- •4.3.6 Вычислительный эксперимент
- •4.3.7 Элементы теории планирования эксперимента
- •4.4 Обработка данных эксперимента и обобщение результатов
- •4.4.1 Основы теории случайных ошибок и методов оценки случайных погрешностей в измерениях
- •4.4.1.1 Интервальная оценка с помощью доверительной вероятности
- •4.4.1.2 Определение минимального количества измерений
- •4.4.1.3 Проверка наличия грубых ошибок ряда
- •4.4.2 Методы графической обработки результатов измерений
- •4.4.3 Методы подбора эмпирических формул
- •4.4.4 Регрессионный анализ
- •4.5 Оформление, защита и внедрение результатов научных исследований
- •4.5.1 Отчетные документы
- •4.5.2 Требования к представлению структурных элементов отчета
- •4.5.3 Представление результатов нти
- •4.5.4 Внедрение законченных разработок в промышленность
- •4.5.5 Эффективность научно-технических исследований
- •5 Методы поиска новых технических решений
- •5.1 Основные определения и понятия технического творчества
- •5.2 Ассоциативные методы поиска технических решений
- •5.3 Метод контрольных вопросов
- •5.4 Мозговой штурм
- •5.5 Синектика
- •Систематические методы
- •5.6.1Морфологический анализ
- •5.6.2 Алгоритм решения изобретательских задач
- •5.8 Обобщенный эвристический алгоритм
- •5.8 Другие методы поиска технических решении и активизации творчества
- •5.8.1 Метод организующих понятий
- •5.8.2 Метод "матриц открытия"
- •5.8.3 Метод десятичных матриц поиска
- •5.8.4 Метод оценки оптимальности
- •5.8.5 Функционально-стоимостный анализ
5 Методы поиска новых технических решений
5.1 Основные определения и понятия технического творчества
Цель– желаемый результат деятельности лица или коллектива в пределах некоторого намеченного интервала времени.
Эвристическое (методологическое) правило – это элементарная единица методологических средств, содержащая приказание действия, разрешение его либо запрет. Несколько элементарных правил, объединенных для достижения определенной цели, представляют собой эвристический прием – следующую ступень методологических средств.
Эвристический прием - краткое указание того, какие преобразования в технической системе можно провести для получения нового решения, достижения поставленной цели.
Метод -это способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи, совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения (познания) действительности.
Операциейназывается действие, направленное на достижение определенной цели. Оно может быть как простым, не расчленяемым действием, так и сложным, расчленяемым на ряд более простых действий.
Процедура - это совокупность указаний о порядке выполнения всех операций, приводящих к достижению определенной цели.
Эвристический метод содержит один или несколько методологических приемов, изложенных с соблюдением целеустремленной упорядоченности предписываемых действий, процедур.
Методика -это метод, обогащенный целенаправленными руководящими принципами. Структура методики содержит несколько принципов и упорядоченных методологических правил.
Методология– наука (учение) о методических средствах.
Современная эвристика – синтетическая наука. Она основывается на достижениях многих наук и научных направлений, но фундаментом ее являются материалистическая диалектика и системный подход.
5.2 Ассоциативные методы поиска технических решений
Ассоциативные методы активизации творческого мышления основываются на применении в творческом процессе семантических свойств понятий путем использования аналогии их вторичных смысловых оттенков. Основными источниками для генерирования новых идей служат ассоциации, метафоры и случайно выбранные понятия.
К ассоциативным методам относятся (во многом аналогичные):
метод каталога,
метод фокальных объектов,
метод гирлянд случайностей,
метод ассоциаций.
Установлено, что число прямых ассоциативных связей любого понятия (слова) в среднем около десяти. Один ассоциативный шаг дает возможность выбора из 10 слов, второй – из 102, третий – из 103. Таким образом, каждый шаг па порядок увеличивает число связей данного понятия с другими по каким-либо признакам, что существенно расширяет возможности выбора идей решения.
Ассоциации:
- по сходству – это материал для эвристической аналогии;
- по контрасту – для эвристической инверсии;
- по смежности – для преобразования в пространстве и времени;
- по смыслу – для семантической интерпретации проблемной ситуации, установления причинно-следственных связей между техническим объектом, его элементами, человеком, средой и т. д.
Одновременно с целью расширения пространства поиска идей и повышения степени их оригинальности прибегают к гирляндам метафор (ассоциаций), т. е. семантически взаимосвязанным цепочкам. Чаще всего применяют две их разновидности:
а) концентрированные гирлянды, различным образом выражающие одно и то же ключевое понятие;
б) гирлянды последовательных метафор (ассоциаций), при генерировании которых предыдущая метафора является ключевым понятием для образования последующей.
Метод фокальных объектовдает хорошие результаты при поиске новых модификаций известных способов и устройств. Кроме того, он может быть использован для тренировки воображения (упражнения типа: придумать фантастические животное, растение, корабль и т. д.). Сущность метода состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса.
Применяют метод фокальных объектов в следующем порядке:
1. Выбор фокального объекта.
2. Выбор трех-четырех случайных объектов.
3. Составление списков признаков случайных объектов.
4. Генерирование идей путем присоединения к фокальному объекту признаков случайных объектов.
5. Развитие полученных сочетаний путем свободных ассоциаций.
6. Оценка полученных идей и отбор полезных решений.
Дальнейшим развитием метода фокальных объектов является метод гирлянд случайностей и ассоциаций. Он помогает найти большое количество подсказок для новых идей путем образования ассоциаций. Алгоритм метода:
Определение синонимов объекта.
Произвольный выбор случайных объектов.
Образование комбинаций из элементов гирлянд синонимов и случайных объектов, т. е. каждый синоним соединяют с каждым случайным объектом.
Составление перечня признаков случайных объектов.
Генерирование идей путем поочередного присоединения к техническому объекту и его синонимам признаков случайно выбранных объектов.
Генерирование гирлянд ассоциаций.
Генерирование новых идей.
Выбор альтернативы.
Оценка и выбор рациональных вариантов идей.
Отбор оптимального варианта.