Нурали Латыпов - Инженерная эвристика

• Название: Инженерная эвристика
• Автор: Нурали Латыпов
• Жанр: Техническая литература

В книге представлены классические и новейшие — от эвристических до логических — методы активизации инженерно-технического мышления. Авторы демонстрируют междисциплинарный подход к решению изобретательских задач и тренингу интеллекта на основе универсальных языков. Последовательность в решении научно-технических проблем достигается методом выявления и разрешения противоречий. При этом формулировка проблемы в виде парадокса оказывается сильнейшим стимулом для развития творческой мысли.

Книга содержит более 170 вопросов и задач, на которых заинтересованный читатель может проверить качественный уровень собственного мышления, а в случае затруднений — обратиться к приводимым решениям и ответам. Многие из этих задач озвучены авторами в 2011–2012 гг. в ходе семинаров и тренингов в рамках проекта ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Академия молодого инноватора», на интеллектуальных состязаниях молодых специалистов компании.

Рекомендуется инженерам, преподавателям и учащимся инженерно-технических и естественнонаучных специальностей вузов, инновационно ориентированным молодым специалистам производственного и исследовательского комплексов, а также всем читателям, заинтересованным в формировании у себя эффективного, продуктивного, действенного мышления, достижении нового интеллектуального уровня развития.

---

Но если научиться работать правым и левым полушариями синхронно, вы не только используете генетический потенциал мозга, но и в значительной степени защитите себя от расщепления сознания, характерного для шизофрении.

Впрочем, ещё ранее опытным путём было выявлено, что левое полушарие отвечает за абстрактное мышление, речь, письмо, логику суждения. Правое полушарие — за образное, чувственное, эмоциональное восприятие. Разумеется, и в каждом из них есть свои зоны ответственности. Ещё в 40-х годах прошлого века Александр Романович Лурия заложил основы нейропсихологии в результате исследований мозговых механизмов у больных с локальными поражениями мозга. На выборке солдат Красной Армии, получивших ранения в голову, наш учёный собрал богатый экспериментальный материал и доказал, что высшие психические функции имеют структуру функциональных систем — одна функция имеет несколько локализаций в разных частях мозга. Причём сделал он это безо всякого томографа.

И лишь сравнительно недавно, в 2010–2011 гг., американские учёные под руководством профессора неврологии Университета Иллинойса Арона Барби провели компьютерное томографическое исследование мозга ветеранов Вьетнамской войны, имевших поражения головы, а потом и ряд тестов, фиксирующих когнитивные способности: «Томографические данные были соединены в трехмерную карту коры головного мозга. Исследователи обнаружили, что участки мозга, обеспечивающие планирование, самоконтроль и другие „управленческие“ функции, в значительной степени пересекаются с участками, ответственными за общую умственную деятельность. Структуры мозга, ответственные за умственную деятельность, локализованы в передней левой части коры (за лбом), слева в височной коре (за ухом) и слева в теменной коре (в затылке), а также в „каналах“ белого вещества, связывающих эти области. Таким образом, получено новое свидетельство того, что мышление не связано с каким-то одним определенным участком мозга, но и не распределено по всему могу равномерно… Оно определяется совместной, скоординированной работой ряда специфических участков мозга»[50]. Причём участки, ответственные за собственно ум, отделены от тех, что обеспечивают наши физиологические функции и потребности. Данные опубликованы 6 марта 2012 года в Оксфордском журнале неврологии «Brain».

Математика — это язык

«Лучшим тренером для развития обоих полушарий оказывается математика. Несколько упрощая, одним полушарием человек постигает алгебру, другим — геометрию. Или, скажем, если топологические „картинки“ лучше изучаются одним полушарием, то Булева алгебра — другим. А вот чтобы „пробить“ аналитическую геометрию или тензорный анализ, нужна уже совместная работа обоих полушарий. Математика — один из немногих учителей, способных научить полушария мозга работать вместе, как единое целое» (Латыпов, 2009).

ВОПРОС № 20

Как измерить обычной длинной линейкой диагональ кирпича, не прибегая к вычислениям по теореме Пифагора? Решите задачу двумя способами.

Математика возникла в античном мире как способ упорядочения всех накопленных к тому времени приёмов размышлений. Она даёт каждому, кто удосужится погрузиться в её основы, громадный набор не только готовых способов думания, но и приёмов дальнейшего упорядочения всех собственных находок. То есть именно математика — главный инструмент борьбы с энтропией (мерой хаоса) сознания.

«Выдающийся отечественный философ Эвальд Васильевич Ильенков установил: в мозгу человека практически нет встроенных структур с конкретными рефлексами и навыками поведения. Зато необычайно — куда лучше, чем у большинства прочих животных — развита способность к установлению взаимосвязей между малейшими крупицами накапливаемого опыта. С твёрдой уверенностью можно заявить, что математика — дизайнер мысли» (Латыпов, 2009).

Рассказывают, что великий физик Гиббс был весьма замкнутым человеком и на заседаниях ученого совета университета, в котором он преподавал, пребывал в молчании. Но когда решался вопрос о том, чему уделять в новых учебных программах больше места — математике или изучению иностранных языков, он не выдержал и произнес речь: «Математика — это язык!» — сказал он.

Так вот, математика — это универсальный искусственный язык естественнонаучных дисциплин.

Не первый год и даже десятилетие обсуждается возможность универсализации теоретических знаний и как следствие — возможность их трансляции из одних областей науки в другие. Замечено также, что люди, владеющие несколькими языками или осмысленно развивающие свой родной, проявляют значительно более высокие способности к творчеству. Полиглоты способны воспринимать во всём богатстве разные культуры, а обладатель универсального искусственного языка — удалённые друг от друга на первый взгляд отрасли знания.

«Решение проблем универсализации и стандартизации способно изменить в корне взгляд на науку, на само знание, разработать системы поддержки научных исследований, достичь лучшего взаимопонимания между специалистами узких областей, что, приведёт к множеству новых открытий.

Несомненно, специализация есть очевидное общественное благо. В сегодняшнем мире узких специалистов это аксиома, не требующая доказательств. Времена великого Леонардо да Винчи, времена великих ученых-энциклопедистов, как представляется, ушли в прошлое навсегда. И, тем не менее, крупнейшие открытия делаются именно на стыке различных дисциплин. Удивительнейшие изобретения представляют собой следствие соединения, как казалось, несоединимого. Так ушла ли, действительно, навсегда универсальность мыслителей? И возможна ли сегодня „тотальная“ универсализация знаний?

Сама постановка такого вопроса в нашем безумно разнообразном мире, поначалу, кажется не менее „безумной“. Но, может быть, все-таки, прав Нильс Бор, считавший что идея, чтобы быть верной, должна быть „достаточно безумной“?» (Ёлкин, Куликов и др., 2006).

Кстати, Альберт Эйнштейн высказался в том же ключе: «Здравый смысл — это сумма предубеждений, приобретенных до восемнадцатилетнего возраста». Мы же считаем, что хотя никакая инструкция не заменит здравый смысл, нередко изобретения лежат в той области, куда можно попасть, только перешагнув через них обоих — и здравый смысл, и инструкцию.

Что характерно, приблизительно в одно и то же время — середина 1980-х годов — все три автора этой книги обратились к возможностям математики как универсального языка науки и, соответственно, к математизации междисциплинарных знаний, включая философию (Латыпов, 1986).

Пожалуй, первым из европейцев, в полной мере оценившим универсализм математики, был гениальный английский естествоиспытатель, францисканский монах Роджер Бэкон (около 1214 — после 1292). В том, что он был гением, нет никаких сомнений. Например, в работе «Epistola fratris Rogerii Baconis de secretis operibus artis et naturae, et de nullitate magiae» — Бэкон уже рассуждает о способах технического использования различных явлений природы для создания в будущем полезных человеку механизмов и приспособлений. Он предсказывает создание домкратов, подводных лодок, летательных аппаратов, механических «колесниц», безопорных мостов, телескопа и микроскопа[51], астролябии, а также лазерного оружия, пользуется разработанными собственноручно очками. Зашифровывает в виде анаграммы состав независимо открытого им пороха, указывая на разные аспекты его военного применения. И это XIII век!

В своих разработках Бэкон, казалось бы, шёл против здравого смысла (с точки зрения современников), и даже пятнадцать лет провёл в заключении, но на века опередил других гениев, Парацельса и Леонардо да Винчи. За 300 лет до Коперника Роджер Бэкон подверг сомнению правильность геоцентризма Птолемея, доказывал, что Луна светит отражённым от Солнца светом, а Млечный Путь — это скопление звёзд, подобных дневному светилу, расположенных от Земли неимоверно далеко.

Бэкон привёл доказательства, что Земля по форме — шар на основании наблюдений за горизонтом во время плавания из Англии во Францию: линия горизонта представлялась ему дугой, но не прямой: «Опыт, — писал Роджер Бэкон, — один дает настоящее и окончательное решение вопроса; этого не могут сделать ни „авторитет“ (который не дает „понимания“), ни отвлеченное доказательство. Полезно и необходимо изучать также математику, которую ошибочно считают наукой трудной, а иногда даже и подозрительной, потому что она имела несчастье быть неизвестной отцам церкви». С её помощью он хотел проверять данные всех остальных наук, и считал доступной каждому. Бэкон подразумевал, что есть действительный жизненный опыт и «опыт-доказательство, полученный через внешние чувства». Но наравне с опытом «материального» толка, он предлагал опираться и на духовный опыт, через «внутреннее озарение». Его идеи предвосхищают понимание значимости творческой интуиции и эвристических методов.