Изобретателю предоставляется возможность осуществлять выбор "вручную" так, как это ему наиболее привычно, то есть идти сверху вниз от общего к частному, конкретному. Это естественный для человека путь - так называемый дедуктивный выбор. А для компьютера этот путь как раз принципиально невозможен, закрыт.
Как мы увидим ниже, для конструктора открыты оба пути выбора: и сверху вниз и снизу вверх. Этот факт весьма симптоматичен. Здесь впервые становится образно ясным различие между индукцией и дедукцией и их органическая связь. См., например раздел "Игры на пространстве выбора (Игра-6 <Как можно необычней>)".
Итак, компьютер работает с данными, вычисляя, поэтому он и может стартовать в своей работе только с нижнего этажа пространства, где для него есть значения критериальных параметров, пользуясь которыми, можно отбирать комбинации. Так что, стартовав снизу, компьютер последовательно с этажа на этаж находит и "подает наверх" наилучшие комбинации. С большой натяжкой (для компьютера, а не для человека) можно назвать это индуктивным выбором.
Совместная работа изобретателя и компьютера по выбору наилучшего облика конструкции основана на этом несходстве и взаимном дополнении способностей. Она выглядит как встречное продвижение областей осуществленного выбора и встреча по некоторой границе, примерно, на средних этажах пространства, которая осуществляется так:
изобретатель начал "ручной" выбор сверху по всем или нескольким каскадам и остановился в каждом из них на каком-то этаже. Этим он уже сильно проредил нижележащие этажи пространства, но там (внизу) еще осталось много серий вариантов, с которыми может поработать компьютер. Остановив выбор, изобретатель запускает программу счета, и компьютер, вычисляя, "поднимет" снизу вверх волну данных о параметрах комбинаций вместе с указанием на "выжившие" в конкурсе комбинации. Компьютер делает это, пока не упрется в граничные точки пространства, где выбор уже зафиксирован изобретателем. Здесь и произойдет сшивка результатов ручного и компьютерного выбора в единый списочный образ изделия.
|
|
Этот образ, то есть одну сложную комбинацию признаков, которые выбрал конструктор и пополнил "со своей стороны" компьютер, теперь можно неспешно обдумать.
В чем же здесь была помощь компьютера? В том, что им проделана огромная вычислительная работа по отбору комбинаций в "доверенной" ему области. Здесь "доверить" значит передать область отбора. Изобретатель должен теперь конструировать не только облик изделия но и решать, какую часть работы можно отдать компьютеру. Тут есть что-то принципиально новое. Можно специально экспериментировать с альтернативами, расшатывая стереотипы: компьютеру все равно, что считать, но изобретателю любопытно, что из этого получится. Так происходит концептуальный "диалог" между изобретателем и компьютером, в котором они без конкуренции дополняют друг друга и каждый занят тем, что у него получается лучше. На самом-то деле мы понимаем, что это специально организованный диалог конструктора с самим собой (и со всем опытом прежних конструкторов), но налёт "субъективности" в действиях компьютера иллюзорно ощущается.
5.3.5.3. "Игры" на пространстве выбора
|
|
Мы применяем здесь термин "игра" в кавычках, не потому, что речь пойдет о развивающих, но все же, как сейчас водится, - полуразвлекательных компьютерных играх. Термин взят в кавычки именно потому, что это вовсе не игры. Просто, так удобнее излагать материал.
Игра с обычным калейдоскопом - праздное занятие. Любая игра на пространстве выбора - это, в первую очередь, средство преодолевать консервативные стереотипы в конструировании. Работа с калейдоскопической мозаикой вариантов решений сродни тренировкам в спорте или наигрыванию гамм, пассажей и арпеджио музыкантом. Особенно обостряется внимание к признакам строения изделий. Происходит тренировка визуального аналитического мышления, организуется работа воображения.
Вот примеры игр.
Игра-1 <гибридизация признаков>
Наугад берутся две линейки вариантов. Строится комбинативная таблица. В ее клетки вносят эскизы узлов содержащих по признаку из одной и из другой линейки. Часто получаются довольно неожиданные результаты.
Игра-2 <прививка признака в таблицу>
Берут любую комбинативную таблицу, полученную в Игре-1, и любой признак из какой-то третьей линейки. Снова заполняют таблицу типа предыдущей, но в каждую клетку помещают теперь уже эскиз трехпризначной комбинации. Перебрав все варианты третьей линейки, из одной исходной таблицы получают "штабель" трехпризначных таблиц.
В играх 1 и 2 постепенно накапливается то, что можно назвать фондом микроизобретений. Накапливается опыт эскизного проектирования. Эти игры будут небесполезны учащимся. Проводя далёкую аналогию с физиологией живых движений Н.А. Бернштейна, можно сказать, что игры обогащают фоны "движений" изобретательской мысли.
|
|
Игра-3 <игра случая>
"Встряхнув" генератором случайных чисел, компьютер порождает (выделяет) на пространстве выбора случайный образ некоторой конструкции в целом. Изобретателю предлагается оценить ее жизнеспособность и полезность. Случается ведь, что и обычный калейдоскоп бывает полезен: встряхнув его, художник_по_тканям иногда получает подсказку по замыслу нового орнамента.
Игра-4 <обход запретов>
Можно назвать и громче - "обход патентов". В пространстве выбора отмечают те линейки, из которых при формировании образа конструкции нельзя брать ни одного варианта. Игру проводят в два этапа. На первом этапе в отмеченных линейках пытаются изобрести хотя бы один новый вариант конструкторского решения. Если это удается, тогда на втором этапе используют изобретенные варианты и весь остальной "незапрещенный" объем пространства выбора и пытаются выстроить образ хотя бы одной конструкции. Игра имеет три аспекта.
Во-первых, заставляет пополнять пространство выбора в строго указанных точках.
Во-вторых, рано или поздно приводит к попыткам применить в этой игре для ее ускорения различные изобретательские методики и эвристики. Что немедленно приводит к существенному пополнению пространства выбора. Может статься, что сам смысл и назначение многих изобретательских методик - пополнение пространств выбора буде они имеются. Ведь часто кажется, что какая-то из методик "разменивается по мелочам", а для пространств выбора важна и любая мелочь.
В третьих, способствует обходу патентов и приучает работать в режиме, когда намеренно требуют, чтобы в изделии было повышенное содержание элементов новизны (Это - так называемая забота о моральном ресурсе изделия, которое так ценят в КБ Ильюшина).
Игра-5 <стопроцентная новизна >
Запрещают применять при формировании образа конструкции весь известный на данный момент нижний этаж пространства выбора. И в этих условиях требуют изобрести в линейках нижнего и вышележащих этажей минимум новых вариантов, позволяющий "пробить" запрет, "вырваться" на второй и вышележащие этажи и составить хотя бы одну новую конструкцию. Это наиболее трудная игра, которая может длиться месяцами.
Следует заметить, что игры 4,5, родственны методу "отрицания-конструирования" известного астронома и основателя системно-морфологического стиля мышления Ф. Цвикки [2626]. Впрочем, и сама идея пространств выбора родилась, как уже сказано, под влиянием другого метода Ф. Цвикки - метода "морфологического (каталожного) ящика".
Игра-6 <как можно необычней 0>
В этой игре конструктор играет в стиле компьютера (снизу вверх поэтажно), то есть стартует с самых нижних этажей и в каждом "калейдоскопе" выбирает, на его взгляд, самое необычное сочетание признаков. Это сочетание передаётся на вышележащий этаж, и здесь конструктор снова пытается комбинируя его с другими переданными необычными сочетаниями, породить вновь самое необычное из уже отобранных необычных комбинаций. Этот "индуктивный" выбор-конкурс продолжается до тех пор, пока в самом верхнем "калейдоскопе" не будет получена самая неожиданная и необычная комбинация. Это, как правило, "монстр", конструкция-"химера" достойная удивления. Её очень интересно обсуждать в группе, предсказывая возможные нюансы поведения в предположении, что она как бы реализована. При этом происходит мощное раскрепощение от "стандартов" и стереотипов.
Можно дать приблизительное представление об этом на примере компоновки самолёта: <биплан с двумя двухконтурными турбореактивными двигателями, двухфюзеляжный, с V-образным опрокинутым хвостовым оперением, вынесенной на крыло центральной кабиной для экипажа, поплавковым шасси (на несущих крыльях и хвостовом оперении), двигатели - по вертикали между крыльями, крылья - "обратная стрела"...>.
Но и в нашем эталонном примере на резьбовые соединения подобных "химер" очень много. Можно начать, например, с <сапфирового болта с прямоугольным профилем шестизаходной резьбы и отъёмной головкой болта...> Эталон в вашем распоряжении. Играйте!
* * *
На пространствах выбора можно производить исследовательскую работу, например, классифицировать авторские свидетельства по их рангу и значимости. Если авторское свидетельство описывает новый вариант решения только на нижнем этаже пространства выбора, то ясно, что ранг его низкий. Если же новый вариант вписывается на верхнем этаже пространства, то ясно, что ранг изобретения самый высокий. Из такого нового варианта рано или поздно пойдут вниз свои многочисленные каскады уточняющего выбора. Ну а с самого нижнего этажа, ясно, никаких каскадов уже не опустишь. Значимость изобретения, помимо ранга,- это его комбинируемость с другими вариантами в пространстве выбора. Чем больше полезных комбинаций, тем больше, на данный момент, значимость изобретенных альтернатив.
Это наводит на мысль о том, что исследуя структуру конкретного пространства выбора, можно довольно легко находить такие линейки альтернатив, добавление в которых всего одной новой альтернативы (её изобретение или разыскание в литературе) даст наибольший прирост общего числа комбинаций. По сути - это алгоритм составления "темника" на перспективные изобретения. Таким образом мы активно и "во всеоружии" вторгаемся в область неизвестного.
Перечисленные применения пространств выбора можно объединить следующей характеристикой: предоставляя средства для целостного обозрения альтернатив и расшатывания стереотипов в конструировании, методика по существу дает метод скачкообразного прорыва в область совершенно новых технических решений в каждом конкретном семействе технических систем. Это и есть обещанное в заглавии данного раздела "преодоление комбинаторного барьера мышления", Определение метода скачкообразного прорыва (но без указания путей реализации) было дано в работах видного немецкого инженера Ф. Кессельринга [34-36]. (Он был тогда озабочен (ИЛИ ОЗАДАЧЕН) проблемой перевода производств вооружений в фашистской Германии на суженную сырьевую базу, так как Германия была уже в частичной изоляции от источников материалов).