7. На какие уровни делятся изобретательские задачи?

По степени трудности творческие задачи можно условно разделить на 5 уровней (классов). Для самых легких задач (первый уровень) характерно применение средств (устройств, способов, веществ), которые прямо предназначены для данной цели. В общем количестве таких задач – изобретений до 30%. На втором уровне объект изменяется, но не сильно. На третьем уровне объект изменяется сильно, на четвертом - полностью, а на пятом меняется техническая система, в которую входит объект.

Пример изобретения третьего уровня: винтовая пара (винт и гайка с зазором – уложены обмотки для создания магнитного поля) с зазором. Объект сильно изменился. Изобретение четвертого уровня – новый способ контроля износа двигателя (добавляют в масло люминофоры и по изменению свечения – мелкие частицы металла уменьшают свечение – осуществляется непрерывный контроль). Исходный способ изменен полностью.

Пятый уровень: применение монокристаллов сплавов медь-алюминий-никель в качестве твердого рабочего тела для преобразования тепловой энергии в механическую путем изменения его упругих свойств при колебании температуры. Изобретение стало возможным в связи с открытием нового вещества.

7. Какие методы поиска новых технических решений вы знаете?

К настоящему времени известно много методов поиска новых технических решений и активизации творческого мышления, в том числе:

1. Метод гирлянд случайностей и ассоциации (Г.Буш, СССР).

2. Метод семикратного поиска (Г.Буш, СССР).

3. Метод направленного мышления (Н.Середа, СССР).

4. Алгоритм решения изобретательских задач (Г.Альтшуллер, СССР).

5. Метод функционально-стоимостного анализа (Х.Эберт, ГДР).

6. Метод контрольных вопросов (Г.Эйлоарт, Англия).

7. Метод морфологического анализа (Ф.Цвикки, США).

8. Метод мозгового штурма (А.Осборн, США).

9. Метод фокальных объектов (Ч.Вайтинг, США).

10. Метод музейного эксперимента (США) и др.

7. На чем основаны методы «морфологического анализа», «мозгового штурма» и «синектики»?

Морфологический анализ (МА). Этот метод состоит в систематическом исследовании всех возможных вариантов решения, вытекающих из строения (морфологии) технического объекта. МА является ярким примером системного подхода к решению технических задач. По мнению автора швейцарского проф. Ф.Цвикки, он представляет собой универсальный метод решения технических задач. Пользуясь этим методом, Ф. Цвикки получил многие оригинальные изобретения (силовые установки, взрывчатые вещества и др.).

Морфологический подход предусматривает применение следующих методов: морфологического «ящика», перекрытия поля поисков, сочетания совершенного с дефектным и др.

Рассмотрим метод «морфологического ящика», который предусматривает выполнение следующих шагов:

1. Точная формулировка задачи.

2. Составление списка всех характеристик объекта (способа или устройства).

3. По каждой характеристике перечисление вариантов (создание модели

«морфологического ящика»).

4. Анализ и оценка всех возможных комбинаций характеристик и вариантов

объекта.

5. Выбор лучших сочетаний и принятие решения.

Метод мозгового штурма (МШ). Этот метод предложен А. Осборном (США) в 1953 году и пользуется большой известностью. Он основан на разделении этапов «генерирования идей» и «критического анализа». За 20-30 мин. группа генерирования идей выдвигает несколько десятков идей (критика запрещена). Важно, чтобы участники штурма подхватывали и развивали выдвинутые идеи. Если штурм хорошо организован, удается быстро уйти от обычных «привычных» идей. В штурме обычно участвуют люди разных профессий.

Основная концепция этого метода - дать идеям выход из под сознания – основана на теории Фрейда, популярной на родине А. Осборна. По этой теории управляемое сознание является лишь тонким наслоением на неуправляемое подсознание как застывшая корка над расплавленной вулканической магмой. Психологическая инерция, по мнению А. Осборна, рождена порядком, царящим в сознании. Магнитофон записывает все идеи, в том числе те, которые возникают в обстановке, когда их не успевают обдумать. Полученные этой группой людей идеи поступают в группу «критиков». Трудные задачи штурму не поддаются. Были попытки совершенствования метода. Созданы модификации штурма: индивидуальный, парный, массовый, двухстадийный, «конференция идей», «кибернетическая сессия» и др. Попытки совершенствования продолжаются и теперь. В нашей стране предложено после МШ производить дополнительный сбор предложений участников на следующий день. Вопрос об авторстве и приоритете решений является сложным (на сессиях могут присутствовать до 100 и более человек). Рекомендуется МШ проводить малыми коллективами (по 5-6 человек), а вопросы авторства решать заранее (авторы или все участники, или сделавшие заключительный шаг в формировании новой идеи). Метод дает наилучшие результаты при решении проблем организованного характера или при решении несложных изобретательских задач.

Метод синектики – это комплекс методов психологической активизации творческого процесса (в переводе с греческого «синектика» – совмещение разнообразных элементов»). Основоположником синектики как метода является Дж. Гордон (он обладал знаниями из истории, биохимии, физики, психологии и философии). Первая группа синектиков организовалась в Кембридже в 1952 году и состояла из разнородных специалистов. Метод широко распространился 1970 г. фирма «Синектикс инкорпорейтед» обучила более 2000 человек).

Метод синектики учитывает, что творческий процесс познаваем, иррациональный момент в творчестве важнее рационального, поспешность отбора идей без углубления в задачу вредна, необходимо избегать первых идей.

В основу синектики положен метод «МШ». Однако синектика предполагает профессиональный мозговой штурм натренированных постоянных групп, проводимый с использованием аналогий и ассоциаций. Синекторы обычно проводит сессии. Численность группы синекторов составляет 5-7 человек. Решение задачи начинается с ознакомления с «проблемой» как она дана (ПКД). Кроме руководителя сессии, никто не должен быть посвящен подробно в конкретные условия задачи. Это делается для того, чтобы избежать затруднений в абстрагировании от привычного хода мышления и проторенных путей. Далее начинается собственно решение, основанное на превращении привычного в непривычное и наоборот, т.е. на систематических попытках взглянуть на задачу с новой точки зрения и тем самым избавиться от психологической инерции. В синектике используют 3 вида аналогий:

1. Прямая аналогия (ПА) – рассматриваемый объект сравнивается с более ли менее аналогичным объектом из другой отрасли техники или живой природы.

2. Личная аналогия (ЛА) – ее называют

3. задачу, вживается в образ совершенствуемого объекта, пытаясь выяснять при этом возникающие чувства, ощущения.

4. Символическая аналогия (СА) – некоторая обобщенная абстрактная аналогия. При этом требуется в парадоксальной форме кратко сформулировать фразу (называемую «Название книги»), отражающую суть явления. «Название книги» обязательно содержит парадокс, нечто неожиданное, удивительное.

Ход синектического заседания записывается на магнитофонную ленту. Запись многократно изучается с целью совершенствования тактики решения проблемы. Синектика – наиболее сильный метод, применяемый в зарубежной практике для решения изобретательских задач.

7. В чем преимущество алгоритмических методов решения изобретательских задач Г.С. Альтшулера и А.И. Половинкина перед эвристическими методами?

Наиболее сильными методами решения сложных технических задач в конкретной обстановке считаются алгоритмические: так называемый алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), предложенный в 1959 году талантливым изобретателем Г.С. Альтшуллером и его учениками и получивший дальнейшее развитие проф. Половинкиным А.И. в виде обобщенного алгоритма поиска новых технических решений.

При разработке АРИЗ был проведен анализ 40 тыс. изобретений. Было выявлено 40 типовых приемов, применявшихся для преодоления около 1200 технических противоречий.

Эти методы основаны на системном подходе к решению технических задач на основе использования законов диалектики. Они используют не только фонд типовых приемов устранения противоречий, но и фонд физических эффектов и явлений, новых материалов, «пионерских» изобретений, стандарты на решение многих типов задач.