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.

---

Вспомним, например, что любая, какая угодно вещь, какой угодно процесс, мысль, символ (придумайте еще что) либо есть… либо их вовсе нет. В каком бы смысле это ни говорилось. Что же это за закон такой, спросите вы? Именно: задумайся о простом и ты поймёшь сложное. Универсальный закон это то, что выполняется везде и всегда. Именно о таком свойстве природы идет сейчас речь. Что бы вы ни имели в виду, оно может быть. А также может и не быть.

Вот и ещё „простейшие“ универсалии, выполнимые везде во Вселенной: того, что есть, когда-то не было и наоборот. То есть всё возникает и всё исчезает. Умения всего на свете рождаться и гибнуть относятся к числу поистине универсальных „навыков“ Природы. Всё рождается — и всё гибнет, иначе говоря, всё временно.

„Временно“? А это ещё что за универсалия такая? Тоже закон для всего, чего угодно: всё, что родилось — погибнет, что явилось — исчезнет, рождение с неизбежностью влечёт за собой гибель. Это закон Времени, самой „загадочной“, но и самой простой вещи во Вселенной. Абстрактно, Время и есть, собственно, переход чего угодно из рождения в смерть, так же как, скажем, абстрактное рождение есть переход из небытия чего-то в его бытие, а смерть — есть обратный переход.

Итак, любая вещь, процесс или мысль во Вселенной подчиняется, как мы только что видели, по меньшей мере, пяти универсальным законам или, иначе, обладает универсалиями бытия (есть), небытия (нет), рождения, гибели (уничтожения) и временности…

Интересно, что все эти универсалии неотъемлемы от каждой вещи при любых условиях: скажем, если вещь и есть, то это отнюдь не отменяет её противоположной универсальной способности „не быть“, отсутствовать. Скорее предполагает. То же самое относится и к рождению с уничтожением (тоже, кстати, противоположности). Рождение предполагает уничтожение. Более того, рождение чего-то всегда есть уничтожение небытия этого чего-то. И наоборот. А небытие чего угодно всегда и бытие этого же самого небытия.

Словом, наличие противоположных универсалий у всего во Вселенной само является универсалией. Это, кстати, и есть один из законов диалектики, один из столпов диалектического мышления. Как заметил просвещённый читатель, универсалии на проверку оказываются ещё и категориями диалектики[56], не желающей (вроде бы) поддаваться математической формализации…» (Куликов, Гаврилов, 2009–2012, 2009, № 2).

Между тем имя для переходов материи из одного состояния в другое, всевозможных видов преобразований и изменений придумано давно. Физики называют их операторами (Куликов, Ёлкин, 2005).

Здесь мы проведём одну аналогию и да простят нам великие, что упоминаем их иной раз в собственных целях.

Гениальный английский инженер и физик Оливер Хевисайд посвятил молодые годы изучению теории Максвелла и расчистке его трактатов, для этого он не только изучил имеющийся инструментарий моделирования, но и разработал собственный:

«Прежде всего следовало овладеть математическим аппаратом — изучить дифференциальное и интегральное исчисления, дифференциальные уравнения в частных производных и многое другое. С этой задачей Хевисайд успешно справился. За очень короткое время он в совершенстве изучил все необходимые для него разделы математики (это само по себе вызывает почтительное удивление), а в дальнейшем даже создал две новые области математической физики — векторное исчисление, включая векторный анализ, и операционное исчисление. Теперь начала векторного исчисления преподают в школьном курсе математики и физики, но в то время, около ста лет назад (1880-е годы), хотя понятие вектора и было известно, практически никто не использовал это понятие для описания физических явлений.

Работы Хевисайда по операционному исчислению первоначально не получили признания математиков. Хевисайд был самоучка. Он не учился в университете (и даже в средней школе последней ступени), не слушал лекций, не посещал семинарских занятий, т. е. не прошел того пути, на котором воспитывалось подавляющее большинство английских ученых. Все свои знания он добыл без помощи преподавателей. Но обучение в университете давало не только научные знания. Обучение было одновременно и воспитанием в духе научных традиций, и введением в научное сообщество. Человек, окончивший Кембриджский или Оксфордский университет, уже в силу только этого факта мог рассчитывать на внимательное отношение к себе и к своим научным результатам со стороны многих и многих ученых, прошедших ту же школу, тот же путь научного воспитания. Если научные результаты не вызывали сомнения, они получали безоговорочную поддержку, если результаты вызывали возражения, автор мог рассчитывать на доброжелательную критику. Он был равноправным членом научного сообщества.

Хевисайд не вошёл в научное сообщество, как теперь говорят, „не вписался“. Его подход к проблеме был нетрадиционным, непривычным для членов научного сообщества и столь же непривычной была манера изложения полученных результатов. Занимаясь в полном уединении, он выработал свой стиль выбора и рассмотрения научной проблемы, и этот стиль был в некоторых отношениях далёк от обыденного и привычного. Он создал свой язык и свою систему образов в науке, и они тоже отличались от традиционных. Поэтому его работы было трудно читать. Иногда труднее было понять, в чем заключается утверждение Хевисайда, чем убедиться в справедливости этого утверждения.

Нужно еще помнить, что Хевисайд работал, как теперь говорят, „на переднем крае науки“, он занимался новыми для своего времени проблемами. В таких случаях всегда можно требовать соблюдения традиций в научном подходе. Бывает так, что при изучении нового класса явлений традиционный научный подход оказывается несостоятельным и тогда зарождается новая традиция. Современники не всегда могут это увидеть и оценить. Несомненно, что и Максвелл при жизни не получил того признания, какого он достоин за свою электромагнитную теорию…» (Болтовский, 1985).

Создатели Диала используют методологический аппарат диалектики и теорию симметрий для упорядочения вполне прикладной отрасли — теории творчества, а операторы понимаются нами, как своего рода интеллектуальные рычаги. Нет сомнений, что части наших коллег, объединённым много лет в ассоциации и иные институты, это может показаться «диким», противоречащим всему тому, к чему они привыкли и что преподают. Поэтому здесь особо оговаривается, что к явлениям, изучаемым в рамках «науки о творчестве», сознательно применён несвойственный для неё инструментарий, зарекомендовавший себя в иных отраслях знания.

Различение и неразличённость контекста

Центральным для такого подхода является понятие различения и неразличённости (безразличия). Если для нас чего-то «нет», это вовсе не означает, что этого «нет и не может быть вообще».

А всего лишь значит, что мы не обладаем информацией, не владеем контекстом, не различаем это «чего-то» в хаосе прочих сведений и событий, то есть у нас полный и абсолютный ноль знаний.

Первейшая наша задача и состоит в том, чтобы нарушить этот информационный вакуум, «отсечь всё лишнее», как делал Микеланджело, рождая произведения искусства из неразличённой, бесформенной породы. Научиться отделять в условиях поставленной задачи существенное от несущественного, в более узком смысле — находить ключевые слова, коренные противоречия, выявлять главные симметрии. Для удобства будем называть симметрией, или же преобразованием симметрии, переход чего-то одного, во что-то другое. Например, химическая реакция. Да и просто жизнь вещи, системы, человека — это тоже преобразование симметрии.

Хотя, разумеется, чем шире становится круг нашего знания, тем обширнее вокруг область нашего незнания.

Незнание — классический источник творчества детей. Если вам неизвестны обычные подходы, стандартные решения, общепризнанные концепции, вы можете подойти к решению проблемы с неожиданной стороны. Кроме того, если вы не закрепощены знанием всех преград и ограничений, то можете найти способ сделать даже то, чего сделать нельзя (по мнению более опытных людей) (Боно, 2005, С. 70).

Уже упомянутый нами Сергей Иванович Дракин, профессор МХТИ им. Д.И.Менделеева, в своё время любил повторять студентам: «Когда что-то просыпано на полу — это грязь, но если эту грязь собрать и поместить в пробирку — получится исследуемое вещество, препарат!» (латин. praeparatus — приготовленный «для изучения»).

Хорошим подспорьем в развитии способности различать (снимать вырождение) выступают интеллектуальные состязания типа «Брэйнринга», где каждый вопрос составлен таким образом, что в нём же содержится если не ответ, то ключ к решению.

Большинство развивающих задач, приведённых в этой книге (то есть более полутора сотен), озвучено нами в качестве вопросов подобных состязаний 2011–2012 гг. — команд молодых специалистов «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», его филиалов и технических вузов, поставляющих компании инженерные кадры.