1. Неалгоритмические методы решения задач

1.1. Метод проб и ошибок (мПиО)

Суть метода заключается в последовательном выдвижении и рассмотрении всевозможных вариантов (проб) решения задач. Если выдвинутая идея оказалась неудачной, ее отбрасывают, а затем выдвигают новую. Правила выдвижения идей при этом отсутствуют, причем может быть выдвинута и нелепая идея. Перебор проб может быть мысленным или экспериментальным. Первые изобретательские задачи решались человеком методом проб и ошибок, перебирая всевозможные варианты. Вначале наугад, затем появились определенные приемы - копирование природных прототипов, увеличение или уменьшение размеров, изменение числа одновременно действующих объектов, объединение объектов в одну систему. Однако, решение современных технических задач требует перебора тысяч вариантов.

В связи с этим, существуют следующие, не совсем верные, представления об изобретательском творчестве: 1) все зависит от случайности; 2) все зависит от упорства и настойчивости по перебору вариантов; 3) все зависит от прирожденных способностей. На самом деле не эффективен сам МПиО, поэтому много и зависит от удачи и личных качеств изобретателя - не всякий способен отважиться на "дикие" пробы и эксперименты, браться за трудные задачи и долго и терпеливо их решать. Например, в поисках наилучшего материала для получения долговечных угольных нитей электрических ламп Т. Эдисон проделал несколько тысяч опытов. Он перебрал в качестве исходного материала шелковые нити, фибру, целлулоид и др. Оказалось, что наиболее подходящим материалом являются листья бамбука. Тогда в поисках лучших сортов бамбука Эдисон организует экспедиции в труднодоступные джунгли. В данном случае, и во многих других, проявились существенные недостатки МПиО.

Для получения сильных решений необходимо применение методов активации поиска, чтобы: 1) процесс генерации идей шел более интенсивно; 2) повышалась концентрация оригинальных идей; 2) преодолевался психологический барьер, часто выражающийся в недоверии и недооценки изобретений (например, лорд Кельвин, крупнейший английский физик, считал ошибкой применение переменного тока; ядерный физик Резерфорд не верил в ядерную энергетику; первооткрыватель радиоволн Герц скептически относился к радиосвязи).

Бессистемный перебор вариантов по МПиО наблюдается при решении изобретательских задач инженерами и учеными, не знающими методов активации поиска. Теория и практика изобретательства утверждает, что изобретение изобретению рознь. Есть примитивные, когда для того, чтобы найти решения, достаточно перебрать один-два десятков вариантов. А есть изобретения высоких уровней, когда для нахождения решения требуется перебирать сотни тысяч вариантов. При решении изобретательской задачи первые пробы всегда делаются в привычном направлении, подсказанном психологической инерцией. И если задача простая, удовлетворительное решение находится быстро. Но, справиться со сложной задачей можно, только победив инерцию. В современных условиях МПиО просто беспомощен и наносит прямой вред, отнимая у инженера время и средства. Иммунитетом против слепого перебора вариантов может быть овладение осмысленной технологией поиска нового.

В ряде случаев творчески мыслить человеку мешают те знания, которые он приобрел, так как они формируют установки, часто действующие вне нашего сознания. Другими словами, установка - это несознательное побуждение к действию. При решении совершенно новой проблемы она может проявляться труднопреодолимыми психологическими барьерами: например, барьером трафаретного пути мышления, барьером узкой специализации, барьером авторитетных заявлений и предвзятого отрицания возможности решения задачи. Классической задачей о психологической инерции является следующая: даны четыре точки в вершинах квадрата, требуется провести через них три прямые линии, не отрывая карандаш от бумаги так, чтобы карандаш возвратился в исходную точку (подумайте, как это сделать?). Когда же серьезные психологические барьеры отсутствуют, творческая личность достаточно быстро находит ориентиры для решения задачи. Например, открытие эффективного и дешевого способа получения кислорода П.Л.Капицей, который прежде не занимался этим вопросом. Вместо малоэффективных поршневых детандеров другими учеными предполагались газотурбинные детандеры, без учета того, что воздух, благодаря большой сжимаемости при низких температурах, становится настолько плотным, что по своим физическим свойствам приближается к жидкости. Поэтому детандер для сжижения воздуха следовало бы строить по образцу не паровых, а водяных турбин. Капица, никогда не занимавшийся прежде тепловыми турбинами, тотчас же это понял. В то же время большая группа ученых и инженеров, "загипнотизированная" аналогией тепловых процессов в холодильных и паровых машинах, не смогла преодолеть элементарного психологического барьера.

Существует тенденция развития МПиО - замена вещественных экспериментов – мысленными или компьютерными. Теоретическая оценка вариантов при этом идет намного быстрее, но мысленные эксперименты субъективны и не защищены от психологических помех, а компьютерные модели имеют определенные упрощения и допущения. Например, специалисты иногда отвергают необычные для своей области варианты, содержащие сильные решения. Страх выйти за пределы специальности заставляет изобретателя упорно решать задачу "своими" приемами. Кроме того, МПиО не дает возможности своевременно увидеть новые задачи и найти критерии оценки новых технических идей. Само понятие "творчество", в конце концов, слилось с технологией решения задач путем перебора вариантов, наощупь. Неизменными атрибутами творчества привыкли считать озарение, интуицию, прирожденные способности, счастливый случай [1].