Прикладные основы разработки инновационных технологий при проектировании радиоэлектронных систем. Учебное пособие

2.5. Метод мозгового штурма

Второй принцип состоит в том, что если участники совещания находятся в состоянии генерирования людей, то процесс творческого мышления, господствующего в этот момент, нельзя тормозить преждевременной субъективной оценкой этих идей. В этом принципиальное отличие мозгового штурма от любой другой технологии.

Достоинства и недостатки метода «Мозговой штурм»

Мозговому штурму так же, как и многим другим коллективным методам принятия решений, свойственны определенные достоинства и недостатки.

Одно из наиболее важных преимуществ мозгового штурма заключается в том, что во время мозгового штурма поощряется творческое мышление, причем генерирование идей происходит в условиях комфортной творческой атмосферы. Идет активизация всех участников процесса. Они глубоко вовлечены в ход генерирования идей и их обсуждение, более гибко осваивают новые идеи, чувствуют себя равноправными [8–12].

Лень, рутинное мышление, рационализм, отсутствие эмоционального «огонька» в условиях применения этой технологии снимаются практически автоматически. Раскованность активизирует интуицию и воображение.

Происходит выход за пределы стандартного мышления. Интерактивное взаимодействие порождает синергический эффект. Чужие идеи дорабатываются, развиваются и дополняются, уменьшается шанс упустить конструктивную идею.

Привлекается большое количество идей, предложений, что позволяет избежать стереотипа мышления и отобрать продуктивную идею.

Мозговой штурм – это простой метод, который легко понять и легко применять на деловом совещании. Для его проведения не требуется сложное оборудование, техника, много времени и специально организованная пространственная среда [5, 6].

Необходимо выделить также недостатки мозгового штурма, что поможет избежать появления проблем при решении задач методом мозгового штурма.

В связи с тем, что при мозговой атаке поощряется генерирование любых идей, даже фантастических, зачастую его участники уходят от реальной проблемы. В потоке разнообразных предложений бывает порой довольно трудно найти рациональные и продуктивные идеи. Кроме того, метод не гарантирует тщательную разработку предлагаемой идеи.

41

2. Методы инженерного творчества

Из-за высокой степени вовлеченности участников совещания ответственность за конечный результат несут все, и если идеи есть у всех, затраты времени на их обсуждение возрастают.

При слабой обученности персонала сотрудничеству и командной работе, участники совещания могут быть не удовлетворены эффективностью своей деятельности. Кроме того, многие участники могут настаивать на своем авторстве обсуждаемых идей и предпочитают быть лидерами творческого процесса за счет тех, кто менее развит и подготовлен.

Итак, рассмотрев методологию мозгового штурма, можно сделать вывод о том, что основой методологии является преодоление стереотипов мышления и коммуникативных барьеров, т.е. обеспечение процесса генерации идей, без их критического анализа и обсуждения; успех проведения мозгового штурма основывается на принципе синергии и запрета остановки генерации идей субъективной оценкой.

2.6. Метод «обратного» мозгового штурма

Предназначен для составления наиболее полного перечня недостатков анализируемого объекта, который рассматривается предельно критично.

Объект анализа: конкретные объекты, технологии или отдельные стадии и др. Этот метод позволяет уточнить содержание технических проблем, технических заданий на разработки при экспертизе проектноконструкторской документации.

Формулировка задачи для конкретного обсуждения включает описание объекта, его известные недостатки, связанные с изготовление и ремонтом. В число участников включают специалистов, обеспечивающих весь жизненный цикл объекта. Правила для участников те же.

Известны различные модификации метода: массовая мозговая атака, «конференция идей» и др.

Метод синектики предложен американским ученым В. Гордоном в 50-х гг. XX в., как процедура «объединения разнородных элементов» [5, 11, 12], реализующаяся в четыре этапа:

1.Подбор группы специалистов – «синекторов».

2.Освоение практики использования аналогий при решении различных технических задач.

3.Анализ проблемы и поиск ее решения.

42

2.6.Метод «обратного» мозгового штурма

4.Оценка результатов решения проблемы, их оптимизация и реализа-

ция.

На первом этапе подбирают группу специалистов различных профессий, представляющих различные научные дисциплины. Как правило, это

должны быть специалисты в возрасте 25 40 лет с гибким мышлением, контрастными психологическими типами личности, диапазонами знаний и практическими навыками. Эту группу специалистов, приглашенных со стороны, объединяют с группой специалистов, заинтересованных в реализации искомого технического решения. Этому коллективу необходимо предоставить финансовые ресурсы, помещения, оснастить необходимым оборудованием. В процессе работы коллектив может провести необходимые исследования, изготовить собственными силами модели разрабатываемых изделий [5].

На втором этапе необходимо формирование в коллективе взаимопонимания, заинтересованности каждого из участников в эффективном решении изобретательских задач.

Для этого необходимо создать предпосылки следующего мышления

[10]:

-умение отвлечься от частностей, выделять сущность задачи, абстрагироваться от обычного контекста, мысленно удаляться от предмета разработки;

-способность отложить развитие первых найденных идей, как очевидных, которые могут прийти в голову другим изобретателям, работающим в этой области;

-повышенная терпимость к идеям других людей, готовность учитывать

иразвивать их;

-уверенность в успешном решении проблемы;

-умение обнаруживать в обычных явлениях нечто особенное и использовать оригинальные качества, как стартовые, для творческого воображения.

Для формирования такого мышления коллектив тренируется в использовании аналогий различных типов [11]:

-прямых аналогий, когда разрабатываемый технический объект сопоставляют с похожими объектами из разных областей техники;

-личные аналогии, которые создаются в результате «вживания в образ объекта» и позволяют проникнуть в суть его работы;

43

2.Методы инженерного творчества

-символические аналогии, реализующиеся при подборе метафор и сравнений, в которых характеристики одного предмета отождествляются со свойствами других;

-фантастические аналогии, позволяющие представлять вещи в виде, каком они не представляются, но каким «синектор» хотел бы их видеть.

На третьем этапе работа организуется следующим образом [6]:

-ознакомление с формулировкой проблемы в редакции заказчика;

-выявление очевидных решений, т.е. решений, которые вряд ли позволят создать что-то новое и оригинальное;

-поиск аналогий, превращающих необычное в обычное, что позволяет выразить решаемую техническую проблему в терминах, хорошо знакомых «синекторам» по опыту их работы, но допускает игнорирование физических законов;

-определение главных трудностей и противоречий, препятствующих решению проблемы так, как она понята.

Синектика, по мнению многих специалистов, является одним из наиболее мощных методов активизации творческого мышления.

Анализ свидетельствует об эволюционном развитии приемов изобретательской деятельности, оно обусловлено повышением степени обобщения приемов во всех областях деятельности человека.

Метод конфликта начинает уступать интуитивным методам осознания сути проблемы и поиска решения. Приходит понимание, что наиболее крупные прорывы в познании и преобразовании действительности получены в результате «озарения» и последующего логического обоснования новых идей. Осознана роль в изобретательстве накопленных знаний по психологии мышления и методов управления «эмоциональным» интеллектом.

2.7. Метод инверсии

Метод инверсии также является представителем семейства эвристических методов и осуществляет поиск творческих решений посредством в новых, неожиданных направлениях, чаще всего противоположных традиционным взглядам и убеждениям, которые диктуются формальной логикой и здравым смыслом.

Метод инверсии базируется на закономерности и соответственно принципе дуализма, диалектического единства и оптимального использования

44

2.9. Фантазия

противоположных (прямых и обратных) процедур творческого мышления: анализ и синтез, логическое и интуитивное, статические и динамические характеристики объекта исследования, внешние и внутренние стороны объекта [8]. Если не удается решить задачу с начала до конца, то можно попытаться решить ее от конца к началу и т.д.

Несомненным достоинством метода инверсии является то, что он позволяет развивать диалектику мышления, отыскивать выход из, казалось бы, безвыходной ситуации, находить оригинальные, порой весьма неожиданные решения различного уровня трудности и проблемности творческих задач.

Его недостатком и ограничением является то, что он требует достаточно высокого уровня творческих способностей, базисных знаний, умений и опыта.

2.8. Метод эмпатии (метод личной аналогии)

Чаще всего эмпатия означает отождествление личности одного человека с личностью другого, когда пытаются мысленно поставить себя в положение другого [10, 11]. Не случайно, эмпатия, или личная аналогия, в решении творческой задачи понимается как отождествление человека с техническим объектом, процессом. Когда применяется метод эмпатии, то объекту приписывают чувства, эмоции самого человека: человек идентифицирует цели, функции, возможности, плюсы и минусы, например машины, со своими собственными. Человек как бы сливается с объектом.

Таким образом, в основе метода эмпатии (личной аналогии) лежит принцип замещения исследуемого объекта, процесса другим. Метод эмпатии в этом отношении сродни мысленному эксперименту, в результате которого происходит отождествление себя с объектом и предметом творческой деятельности, осмысление функций исследуемого предмета на основе «вживания» в образ изобретения, которому приписываются личные чувства, эмоции, способности видеть, слышать, рассуждать и т.д.

2.9. Фантазия

Фантазия (воображение) – сложная психическая функция, без которой немыслима творческая деятельность. По своему значению понятие фантазия совпадает с понятием воображения. Однако фантазию можно рассмат-

45

2. Методы инженерного творчества

ривать и как метод инженерного творчества, заключающийся в построении образа или психической модели конечного или промежуточного продуктов деятельности.

Деятельность воображения основана на использовании имеющегося у человека чувственного опыта. Материалом служат образы памяти, а также образы наличных восприятий. В качестве исходных компонент для фантазии могут служить любые объективные данные человеческого опыта – виденные, услышанные, прочитанные [8, 12].

В сфере инженерной деятельности фантазию, как прием, следует существенно ограничить: во-первых, результаты должны быть практически реализуемы, во-вторых, воспроизводимы, в противном случае фантазия превращается в вид психической деятельности, но не более того. Для правильного движения техники требуется управляемость фантазией, возможность уверенно получать результаты её применения.

Можно прийти к выводу, что как для решения вопроса об управляемости фантазией, так и для решения вопроса о применимости фантазирования в техническом творчестве, следует иметь модель процесса фантазирования. Эта модель должна быть проверяема, следствия из этой модели должны давать возможность усиливать либо ослаблять фантазию. Для того чтобы выводы модели могли быть оценены, следует уметь измерять силу фантазии. Мера должна быть встроена в модель.

Для измерения и оценки силы фантазии существуют, например, тесты Роршаха, вероятностная модель интеллекта по Эшби. Однако они обладают рядом недостатков. Также проблематичная воспроизводимость фантазирования.

На основе модели Эшби, используя методы психологического снятия границ допустимого, можно увеличить (статистически) продуктивность фантазирования, однако получение сильных результатов не гарантируется. Очевидно, для получения гарантированных результатов, требуются целенаправленные методики нахождения новых комбинаций известных образов. Сформулируем в явном виде предположение, которое как будто подтверждается некоторыми психологами и имеет правдоподобность:

а) существуют минимальные операции по комбинированию образов (непосредственно выполняемые в одном акте фантазирования);

б) всякий результат фантазии может быть представлен как последовательность минимальных преобразований, указанных в пункте а).

46

2.10. Метод морфологического анализа

Если бы операции п. а) были бы операциями над знаками, предположение пунктов а), б) вело бы к тому, что фантазии являются выводами в некотором исчислении и, может быть, результатами работы алгоритмов.

Действительно, исчисление и алгоритм, будучи примененными к некоторым актам научного характера, способны дать неожиданные, и даже невероятные, с точки зрения здравого смысла, образы. Однако, как уже отмечено, область действия этих механизмов ограничена. Другая особенность этих механизмов, в особенности алгоритмов, – их объективированность, отчуждение от личности. Метод может быть применен полностью формально, при этом работающий может заведомо не фантазировать. Отсюда следует обычный вывод – отчуждение, объективирование любой способности человека может вести к обеднению его внутреннего мира и арсенала трудовых навыков.

Анализ свойств показывает, что исчисление и алгоритм, как формаль- но-математические абстракции, полностью отвечают требованиям воспроизводимости результатов. Именно этим можно объяснить популярность применения в технике основных принципов и положений теории алгоритмов и в настоящее время, и в будущем. Молчаливо предполагается, что недалек день, когда алгоритмизировать станут (смогут) всё. Результатом этой популярности является появление массы работ по моделированию на ЭВМ. Однако результаты использования моделирования, как оказалось, зависят от удачности выбора исходных посылок. Кроме того, моделирование на ЭВМ требует, чтобы исходная и результирующая ситуации были фор- мально-знаковыми.

Таким образом, для систематического использования фантазии в техническом творчестве требуется методика, обладающая известной регулярностью, подобно алгоритму или исчислению, однако способной манипулировать не только со знаками, но и с содержательными понятиями и образами.

2.10. Метод морфологического анализа

Метод морфологического анализа включает следующие этапы [5, 12].

1.Постановка задачи с точной формулировкой условий и ограничений.

2.Определение существенных признаков объекта.

47

2.Методы инженерного творчества

3.Генерация моделей объекта, каждая из которых основана на различных комбинациях признаков и вариантов их реализации.

4.Выбор наиболее предпочтительных моделей.

2.11. Метод ступенчатого подхода

Основан на системном анализе причин, определяющих цели разработки, и препятствий на пути выработки конкретных решений.

Он реализуется в следующей последовательности [8, 11, 12]:

-определение конечной цели решения задачи;

-установление принципа возникновения потребности в новом решении;

-выявление противоречий, которые вызывают необходимость решения задачи;

-определение препятствий (ограничений) на пути устранения выявленных противоречий;

-поиск средств, которые можно использовать для преодоления препятствий;

-построение модели задачи и проверка правильности решения.

2.12. Метод функционального изобретательства

Под функцией в техническом творчестве понимают как потребность, которую может удовлетворить технический объект, так и операцию (физическое преобразование, химическое превращение и др.), с помощью которой технический объект может быть реализован.

Метод реализуется в следующей последовательности [6, 10]:

-определение функций каждого конкретного элемента существующего технического решения;

-определение основной функции, для которой остальные являются вспомогательными;

-поиск возможных результатов изменения основной функции, которые могут способствовать усовершенствованию рассматриваемого технического объекта;

-формирование задачи с учетом новой или видоизмененной основной функции;

48

2.12.Метод функционального изобретательства

-поиск методов реализации вспомогательных функций, которые необходимы для осуществления новой основной функции.

Все рассмотренные методы, безусловно, обладают своими особенностями, однако при их применении можно рекомендовать не забывать и о семействе следующих эвристических приемов.

1. Анализ условий задачи, анализ данных, анализ конфликта.

2. Движение от конца к началу, подведение под логические категории, сближение данных и цели.

3. Изменение уровня обобщенности задачи, использование известной общей задачи, конкретизация задачи, использование известной конкретной задачи.

4. Включение в новые связи, подведение под компоненты деятельности, включение в другую неизвестную структуру, введение дополнительных элементов или отношений (неизвестных, известных), переструктурирование, деление задачи на части.

5. Анализ допущений, выделение доминирующих идей, критика очевидных решений, поиск лишних условий.

6. Моделирование, перекодирование текста в схему (модель), символическая запись.

7. Выдвижение любых гипотез, выдвижение маловероятных гипотез, противоречивых гипотез.

8. Обоснование принятия и отвержения гипотез, обоснование выдвижения гипотез, анализ достоинств и недостатков гипотез.

9. Переключение и другие проблемы, параллельное решение нескольких задач, перерыв в решении задач.

10. Вживание в образ явлений, задачи, принятие роль объекта или процесса задачи. «Регулирование» уровня уверенности в себе, повышение уровня уверенности в себе.

Как можно видеть, это список приемов психологической поддержки творчества. Часто решение задачи приходит интуитивно. Методы, моделирующие интуицию или способствующие ее развитию, используют при организации коллективного творчества: участники мозгового штурма, «генераторы» и «аналитики», следовательно, необходимыми условиями являются:

-запрет любых суждений;

-формулируют проблемы: чем завершится разработка, что препятствует достижению желаемого;

49

2.Методы инженерного творчества

-успех «мозгового штурма» определяется правильным набором участников и обеспечением творческой атмосферы при его проведении.

Группа (по численности примерно 8 10 человек) способна за 15–30 мин генерировать 50 150 идей.

Контрольные вопросы

1.Как соотносятся противоречие и изобретательское творчество?

2.Выявите противоречия, которые привели к изобретению: колеса, ис-

кусственного сердца AbioCor (2001), электрического Nissan Leaf автомоби-

ля (2010), Facebook (2004), автомобиля без водителя от Google (2012).

3.Какова роль системного анализа в инженерной творческой деятельности?

4.Назовите и поясните основные принципы системного анализа, использующиеся в инженерной деятельности.

5.Что такое эвристика? Для решения какого рода задач целесообразно использовать эвристические методы?

6.Опишите процедуру мозгового штурма. Каковы основные ограничения при реализации метода?

7.Каковы основные достоинства и недостатки метода мозгового штур-

ма?

8.Каким требованиям должны отвечать участники процедуры мозгового штурма?

9.В чем отличие метода обратного мозгового штурма от основной процедуры мозгового штурма и для решения каких проблем целесообразно его применять?

10.Приведите примеры пар дуальных направлений, которые могут быть использованы в методе инверсии?

11.В каких технических областях целесообразно применять метод эмпатии? Каковы основные ограничения использования этого метода?

12.Какими приемами можно обеспечить управляемость фантазирования, как метода изобретения? Следует ли относить проблематичность воспроизводимости фантазирования к положительным или отрицательным свойствам данного метода?

13.Перечислите основные ограничения при использовании фантазии, как приема инженерной деятельности.

50