1.2.2.3. Логическая сущность «психологической инерции»
Не всякий пастырь гонит своих овечек пастись на вершинах духа.
Станислав Ежи ЛЕЦ
Абстракции изобильны воплощениями.
Он же
Психологическую инерцию не только психологи, но и многие другие исследователи творчества часто рассматривают как главное препятствие «свободному полёту» фантазии и «раскованному от пут привычных представлений» воображению.
На первый взгляд такое утверждение кажется весьма правдоподобным. Действительно:
* живший в ХIХ веке специалист по клёпке обшивок кораблей и паровых котлов, не имевший никакого представления о радиотехнике, никак не мог вообразить радиопрозрачные заклёпки, используемые ныне в стеклопластиковых оболочках-обтекателях бортовых радаров, которыми оснащены многие самолёты и некоторые ракеты,
* наш современник, привыкший обычной тяпкой вырубать сорняки на своём дачном участке, с трудом представляет себе множество конструкций культиваторов для механической прополки, а
* современные молодые люди, для которых персональные компьютеры служат предметами домашнего и служебного обихода, вряд ли могут представить себе будущий «искусственный мозг» второй половины ХХI века.
Даже высокообразованные писатели-фантасты нередко попадают впросак при попытках угадать реалии весьма недалёкого будущего. Например, такой гигант научной фантастики, как Станислав ЛЕМ, в своём знаменитом «Солярисе» начала 60-х годов ХХ века не смог предвидеть ни скорый отказ от перфолент как средства ввода-вывода данных в ЭВМ, ни создание микроминиатюрных процессоров для таких машин.
И это тот самый Лем-автор обширного логико-философского трактата «Сумма технологии» и не переведенной на русский язык книги по прикладной семиотике и теории литературной фантастики под символичным названием «Fantastyka i futurołogia» («Фантастика и футурология»), где он с сугубо логических позиций показал возможности фантазирования, управляемого разумом!
Однако совсем необязательно читать в оригинале два тома «Фантастики и футурологии», чтобы убедиться, что инерция сознательного мышления лишь по видимости может быть отнесена к психологическим феноменам.
Для этого достаточно обратиться к итогам очень простого и наглядного эксперимента, который некогда поставил немецкий учёный Ф. Ханзен. Непосредственная цель этого эксперимента состояла в выявлении образных представлений о рычагах. В роли «подопытных кроликов» выступили инженеры-конструкторы разных специальностей.
До начала эксперимента Ханзен наивно полагал, что каждый выпускник средней школы, который изучал основы механики, и уж тем более каждый инженер, который изучал теоретическую механику, знает, что в зависимости от взаиморасположения единственной точки опоры и двух точек приложения сил возможны:
рычаги 1-го рода, если точки приложения сил расположены по разные стороны от точки опоры, и
рычаги 2-го рода, если точки приложения сил расположены по одну сторону от точки опоры.
Для справки.
На показанных схемах символами F1 и F2 обозначены пары сил, а положение точек опоры рычагов понятно и без обозначения.
Удивительно было уже то, что никто из участников эксперимента не изобразил рычаг второго рода (типа «лома, против которого нет приёма»). Мало того, каждый специалист внёс в графический образ рычага первого рода черты, характерные именно для своей узкой профессии. Так:
* специалист по точной механике изобразил прямой равноплечий рычаг-коромысло для механических весов в виде прямой линии и точку опоры как вершину равностороннего треугольника, который символизировал призматическую опору под рычагом,
* специалист по проектированию шагающих конвейеров изобразил так называемый «двуплечий» (то есть изогнутый) рычаг в виде сварной конструкции из втулок и полос металла, а
* специалист по проектированию металлургического оборудования также изобразил двуплечий рычаг, но в виде массивного литого тела с «могучими» цапфами и перемычками между ними.
Аналогичные эксперименты были поставлены с химиками и биологами.
И во всех случаях было показано:
что пресловутая психологическая инерция имеет логическую природу и
что для её преодоления может быть применён древний, как мир, логический метод «перехода через абстракцию».
К сожалению, его совсем не изучают в средних школах и очень редко (обычно только при обучении философии и логике) преподают в высшей школе. Мало того, даже студентам философских и юридических факультетов, не говоря уже о будущих инженерах, навыки практического применения этого метода не прививают.
Алгоритм перехода через абстракцию внешне очень прост и включает, как минимум, следующие предписания пользователю:
(1) возьмите относительно конкретное описание какого-либо объекта,
(2) замените в выбранном описании конкретные термины абстрактными терминами и/или исключите из этого описания термины, которые указывают на необязательные признаки,
(3) в полученном на стадии (2) первом абстрактном описании (фрейме) замените абстрактные термины иными, чем ранее, конкретными терминами,
(4) проверьте, имеет ли практический смысл новое конкретное описание, и:
(4.1) если ДА, то прекратите работу, а
(4.2) если НЕТ, то вернитесь на этап (3) и повторяйте этапы (3) и (4):
(4.2.1) либо до успеха,
(4.2.2) либо до отказа от использования первого абстрактного описания (фрейма) с возвратом на этап (2), а далее:
(5) постройте второе, ещё более абстрактное описание (фрейм) и
(6) повторяйте этапы (3) и (4) до успеха или следующего возврата на этап (2)…
Рассмотрим сказанное на примере реального изобретения, полный результат работы с которым воплотился в в Международную публикацию WO 98/42987 Международной заявки PCT/UA97/00003 и в формулы и описания изобретений к патентам Украины № 25 852 и России № 2 139 454.
На этапе (1) изобретатель предложил «Проточное устройство для нагрева воды», имеющее:
* электродвигатель;
* центробежный насос непрерывного действия, у которого:
** рабочее колесо кинематически связано упругой втулочно-пальцевой муфтой с валом электродвигателя,
** входной (всасывающий) патрубок подключён к источнику воды, а
** выходной (нагнетательный) патрубок подключён к системе отопления;
* кавитационный нагреватель воды, который:
** включён между нагнетательным патрубком центробежного насоса и системой отопления и
** имеет:
*** осесимметричный канал для прокачивания основного потока воды, который состоит из:
**** входного конфузора, раструб которого непосредственно подключён к нагнетательному патрубку центробежного насоса, и
**** цилиндрического участка,
*** средство возбуждения гидродинамической кавитации, которое состоит из двух симметрично расположенных байпасных патрубков для подачи в основной поток воды возмущающих струй той же самой воды, при том, что входы в эти патрубки связаны с нагнетательным патрубком центробежного насоса, а выходы из этих патрубков представляют собою отверстия в стенке указанного цилиндрического участка;
* проточный бак-аккумулятор тепла, который:
** включён между выходом из средства возбуждения гидродинамической кавитации и системой отопления и
** имеет полый теплоизолированный корпус в виде прямоугольного параллелепипеда, при этом:
*** в нижнюю часть корпуса открыт выход из указанного цилиндрического участка осесимметричного канала,
*** в средней части корпуса размещена перфорированная перегородка, на уровне которой в одной из боковых стенок корпуса выполнено отверстие для отвода горячей воды в систему отопления, а
*** верхняя часть корпуса через через сепаратор капель воды и выпускной клапан подключена к атмосфере.
В приведенном описании объекта изобретения подчёркиванием выделены чрезмерно конкретные данные, которые в случае патентования изобретения именно в том виде, как его первоначально сформулировал изобретатель:
во-первых, «затеняют» для изобретателя реально возможные варианты конструкции аналогичных по назначению и технической сущности устройств,
во-вторых, дают пищу для ума технически его продвинутым конкурентам,
в-третьих, позволяют таким конкурентам путём незначительных модификаций создавать собственные патентоспособные изобретения или полезные модели, патентовать их и выпускать на рынок конкурирующие изделия и,
в-четвёртых, станут существенным, а иногда и непреодолимым препятствием для изобретателя и патентообладателя в его попытках преследовать таких «нарушителей» в судебном порядке.
Действительно:
* нагрев воды – всего лишь следствие перехода направленной кинетической энергии (напора) потока в потенциальную энергию при образовании пузырьков-каверн и обратного перехода при схлопывании каверн этой потенциальной энергии в теплоту, то есть в неупорядоченное движение молекул воды (поэтому акцент следует делать на возмущающее воздействие на поток воды, а не на её нагрев);
* вода – один из многих видов жидкостей, а жидкости – один из множества видов текучих сред (которые и следует рассматривать как объект воздействия);
* электродвигатель – всего лишь один из многих возможных источников кинетической энергии (поэтому при необходимости упомянуть любой такой источник достаточно употребить термин «двигатель», указав условия его выбора для нужд осуществления изобретения, хотя для создания напора воды можно воспользоваться и плотиной на реке);
* для кинематической связи колеса насоса с валом двигателя совсем не обязательно применять какую-либо муфту (и уж тем более - упругую втулочно-пальцевую муфту);
* система отопления – только один из множества возможных потребителей текучих сред после их кавитационной обработки (поэтому достаточно указать на возможность подключения потребителя к выходу из устройства для воздействия на поток текучей среды)
* средством возбуждения гидродинамической кавитации формально может служить даже одно отверстие в стенке канала, а вводимая через такое отверстие возмущающая струя может иметь иной состав в сравнении с составом текучей среды в основном потоке,
* применение проточного бака-аккумулятора тепла не обязательно даже в системах отопления (поэтому упоминание о нём и, тем более, об особенностях его конструкции и взаимосвязей излишне).
Как видите, уважаемый читатель, все выше приведенные рассуждения никакого отношения к психологии не имеют. Зато к ней относятся эмоциональные реакции изобретателей на формально-логическое абстрагирование от привычных для них конкретных картинок.
Так, когда на этапе (2) изобретателю было предложено рассмотреть в качестве желательного объекта патентуемого изобретения абстрактное «Устройство для воздействия на поток текучей среды», он, несмотря на учёную степень, длительный опыт конструирования, производства и эксплуатации таких устройств и серьёзный преподавательский стаж во ВТУЗе, поначалу сильно удивился.
Однако после нескольких собеседований и конкретизаций абстрактной идеи удалось найти множество конкретных решений, которые превратились в приведенную ниже формулу изобретения:
«1. Устройство для воздействия на поток текучей среды, имеющее
осесимметричный проточный канал для прокачивания основного потока текучей среды и
отверстие в стенке этого канала для подачи в основной поток возмущающей струи и возбуждения гидродинамической кавитации,
отличающееся тем, что
отверстие открыто непосредственно в полость канала, а его геометрическая ось пересекается с геометрической осью проточного канала под углом, который выбран в интервале от -60о до +45о.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет по меньшей мере одно дополнительное выполненное в стенке проточного канала и также непосредственно открытое в его полость отверстие для подачи в основной поток дополнительной возмущающей струи той же самой или иной по составу текучей среды.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отношение диаметра di каждого из отверстий в стенке канала к внутреннему диаметру Dк канала (di/Dк) не превышает 0,125.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выходы отверстий расположены по периметру канала примерно в одной плоскости.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанные выходы отверстий для подачи возмущающих струй расположены на равных угловых расстояниях.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выходы отверстий для подачи возмущающих струй последовательно расположены вдоль канала.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что точки пересечения геометрических осей отверстий для подачи возмущающих струй с геометрической осью канала расположены одна от другой на разных линейных расстояниях bi, которые выбраны с соблюдением следующих условий:
b1 не менее 0,5Dк, считая по потоку от входа в цилиндрический участок проточного канала,
b2 не менее 4d1, считая по потоку от точки пересечения геометрической оси первого отверстия с геометрической осью проточного канала, и каждое дальнейшее
bi не менее 4di-1, считая по потоку от точки пересечения геометрической оси (i-1)-ого отверстия с геометрической осью проточного канала,
где Dк - уже указанный внутренний диаметр канала, а
di - диаметры соответствующих отверстий.
8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в стенке указанного канала выполнено по меньшей мере одно отверстие для подачи газа в текучую среду, расположенное по её потоку далее отверстия для подачи возмущающей струи.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что для подачи газа оно имеет одно отверстие, расположенное по потоку текучей среды далее последнего отверстия для подачи возмущающей струи.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оно имеет несколько отверстий для подачи газа в текучую среду, причём геометрические оси этих отверстий и отверстий для подачи возмущающих струй расположены примерно в одной плоскости.
11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что геометрическая ось каждого из отверстий для подачи газа пересекается с геометрической осью канала под углом от -10о до +60о.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный канал для прокачивания основного потока текучей среды имеет цилиндрический участок и входной конфузор, раструб которого предназначен для подключения к средству нагнетания текучей среды в канал.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что по меньшей мере одно отверстие для подачи возмущающей струи в основной поток выполнено как продолжение байпасного патрубка, входной участок которого предназначен для подключения к средству нагнетания текучей среды в канал.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что байпасный патрубок снабжён регулятором проходного сечения.
15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что байпасный патрубок подключён к средству нагнетания текучей среды через полость конфузора.»
К приведенной иллюстрации остаётся добавить ссылки на патент Украины № 42 177 А, патент России №2207449 и исправленный вариант Международной публикации WO 02/016783 A1, которые раскрывают иную конкретную ипостась «Устройства для воздействия на поток текучей среды». Для его разработки пришлось повторить «переход через абстракцию», создав второе, отличное от первого абстрактное описание (фрейм) и повторно же конкретизировав его в ряде новых направлений.
Примеры такого рода можно привести во множестве.
Однако вряд ли нужно ещё раз показывать, что инертность мышления связана, прежде всего, с недостатком логической культуры в части абстрагирования (обобщения) и конкретизации понятий о тех объектах, которые стали предметом Вашего интереса.
Поэтому ниже указаны только различные приёмы реализации описанного метода перехода через абстракцию в зависимости от типа исходного конкретного «материала».
Так, если Вы «стартуете» от отдельного конкретного термина, то желательно:
* по возможности последовательно, шаг за шагом подниматься по ступеням абстракции, как это выше было проделано на примере термина «кошка», а не взлетать сразу на предельно высокий уровень (в том же примере – до «материального тела вообще»), и
* на каждом промежуточном уровне абстракции составлять наиболее полные перечни независимых вариантов определения выбранного термина.
Тем самым Вы застрахуете себя, как минимум, от слишком быстрого получения столь длинного перечня, что его практически невозможно будет перебрать, а в пределе – от перехода в дурную бесконечность, которая в принципе не поддаётся перебору.
Реальным препятствием в таком восхождении на вершины абстракции служит явление, которое братья Стругацкие όбразно назвали «лингвистическим удушьем».
Действительно, личный словарь каждого отдельно взятого человека намного беднее совокупного лексикона произвольного естественного языка. Однако одного лишь осознания такой бедности уже достаточно, чтобы обратиться к тезаурусам (сокровищам) и духовно обогатиться.
Для этого Вы можете, в частности, привлечь:
* для использования в постановке и решении вопросов в науке или искусстве - разные варианты библиотечных классификаторов (УДК, ББК и т.п.), которые практически по всем отраслям знаний дают вполне пристойные по полноте охвата иерархически упорядоченные списки терминов;
* для самоорганизации творческой работы в какой-либо узкой области науки или техники – терминосистемы, изложенные в подходящем предпочтительно современном учебнике или в официально изданном международном или национальном стандарте;
* для технического творчества – Международную патентную классификацию (МПК) или её национальные аналоги, которые используют в США, Великобритании и ряде других стран;
* для художественного конструирования – Международную классификацию промышленных образцов (МКПО), а
* для разработки товарных знаков и знаков обслуживания - Международную классификацию товаров и услуг (МКТУ) и практические пособия по регистрации таких знаков в патентных ведомствах и судебной защите официальных свидетельств о регистрации от нападок конкурентов.
Не исключено использование и иных справочных и/или учебных изданий. Важно лишь, чтобы термины в них рассматривались не изолированно. Кроме того, Вам могут помочь навыки проведения системного анализа, если Вы, разумеется, приобретёте их самоотверженным самообучением.
Если же Вы, как было показано выше на примере, «стартуете» от подробного описания какого-либо объекта, то чтобы не упустить аналоги желательно сразу же перейти к предельно абстрактному типовому фрейму объектов того же класса, а затем последовательно преобразовывать такой фрейм в описания аналогичных всё более конкретных объектов, которые отличаются от исходного.
К сожалению, «вариантоёмкость» любого фрейма в принципе бесконечна. Поэтому без введения ограничений на подстановки конкретных данных до начала творческих упражнений Вы сможете получить приемлемое описание лишь случайно.
Виды многих таких ограничений рассмотрены в практической части этого пособия на примерах, которые связаны с техническим творчеством.
А пока посмотрим, в чём состоит…