Генрих Альтшуллер - Алгоритм изобретения

• Название: Алгоритм изобретения
• Автор: Генрих Альтшуллер
• Издательство: Московский рабочий
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1973

Книга Г. С. Альтшуллера посвящена новой области знания — методике изобретательства. Первое ее издание, вышедшее в 1969 г., быстро разошлось. Судя по многочисленным отзывам, книга принесла несомненную пользу широкому кругу изобретателей и рационализаторов, разработчиков новой техники, сотрудников НИИ и проектно-конструкторских организаций, активу ВОИР. Алгоритмы решения изобретательских задач — АРИЗ, предлагаемые автором, доступны пониманию всех, кто интересуется техническим творчеством и обладает знаниями в пределах программы школы-десятилетки.

---

Чтобы полностью овладеть техникой решения задач по АРИЗ, нужны 20—30 занятий на семинаре, а затем — самостоятельная тренировка на протяжении нескольких месяцев: разбор учебных задач, решение новых задач, изучение учебно-методической литературы.

По мере освоения навыков направленного мышления, изобретатель все реже прибегает к подробным записям решения: сложные аризные мыслительные операции проводятся в уме — в виде свободного размышления. Задачи все чаще и чаще решаются глубоким применением отдельных фрагментов АРИЗ. Многое кажется очевидным сразу — еще до решения. Аргументация (в том числе рассуждение по шагам) приходит позже, когда «очевидное» решение уже возникло. Появляется «личный почерк»: развитием (вольным или невольным) отдельных элементов АРИЗ вырабатывается индивидуальный стиль мышления. Изобретатель ведет систематическую заготовку ответов на еще неизвестные ему задачи: подбирает картотеку приемов, накапливает сведения о сильных решениях и т. д.

Аризное мышление только сейчас начинает становиться объектом изучения. Можно отметить лишь некоторые его особенности:

Обычное изобретательское мышление Аризное мышление 1. Тенденция к облегчению, упрощению требований задачи. 1. Тенденция к утяжелению, усложнению требований задачи. При решении задачи 7 обычный изобретатель думает: «Полностью устранить трение, конечно, невозможно. Моя задача — уменьшить трение». Изобретатель, привыкший мыслить по АРИЗ, рассуждает иначе: «Замыкалка» движется с трением. Чем меньше трение, тем лучше. Значит, трения вообще не должно быть. ИКР: «замыкалка» трется о контакты без трения...» Когда об изобретателях говорят, что они сумасшедшие, в этом есть зерно истины: ход мыслей хорошего изобретателя «ненормален» с точки зрения неизобретателя. К сожалению, изобретатели намного чаще думают удручающе нормально... АРИЗ учит хорошему, «ненормальному» мышлению. 2. Тенденция к уклонению от «диких» ходов. 2. Стремление идти по пути увеличивающейся «дикости». «Надо плавить или взрывать льды», — думает обычный изобретатель. Возможность плавить или взрывать корабль не приходит ему в голову или мгновенно отбрасывается. Это хорошо выявилось на опытах, при которых задачу 5 по таблице решали изобретатели, слабо знавшие АРИЗ. Таблица подсказывала: надо применить прием № 35 (изменение агрегатного состояния). Этот прием всегда привязывался ко льдам, а не к кораблю. В тех случаях, когда преподаватель прямо спрашивал: «А если изменить агрегатное состояние корабля?» — это неизменно вызывало смех. 3. Зрительное представление об объекте нечеткое и привязанное к объекту-прототипу. 3. Зрительное представление об объекте четкое и привязанное к объекту — ИКР. Обычный изобретатель видит некий ледокол (очень нечетко — в общих чертах), быстро ломающий льды. Аризное мышление рисует иную картину, нечто грузонесущее проходит сквозь льды словно их и нет. 4. Представление об объекте «плоское». 4. Представление об объекте «объемное»: виден не только объект, одновременно просматриваются его подсистемы и надсистема, в которую он входит. Аризно мыслящий изобретатель видит не «ледокол вообще», а одновременно три изображения: ледокол, его части (гипертрофированную машинную часть и очень маленькую грузовую часть; мгновенная мысль — в идеальной машине было бы наоборот!) и караван, в который входит ледокол (еще одна мгновенная мысль: если мы даже сотрем лед в порошок, этот порошок будет сзади всплывать и смерзаться; одна задача тянет за собой другую — тут угадывается тупик). 5. Представление об объекте «сиюминутное». 5. Объект виден в историческом движении: каким он был вчера, какой он сейчас, каким он должен стать завтра (если сохранить линию развития). 6. Представление об объекте «жесткое». 6. Представление об объекте «пластичное», легко поддающееся сильным изменениям — в пространстве и во времени. В задаче 7 груз («замыкалку») можно видеть «жестко» — в виде некоего падающего тела (как в ответе на задачу 6). А можно увидеть этот груз сильно меняющимся даже за те доли секунды, пока длится падение. «Сильно меняющимся» — значит, меняющимся вплоть до превращения в нуль. 7. Память подсказывает близкие (и потому слабые) аналогии. 7. Память подсказывает далекие (и потому сильные) аналогии, причем запас информации постоянно пополняется за счет собираемых принципов, приемов и т. д. 8. С годами усиливается барьер специализации. 8. Барьер специализации постепенно разрушается. 9. Степень управляемости мышления не повышается. 9. Мышление становится все более управляемым: изобретатель видит ход мышления как бы со стороны, легко управляет процессом мышления (например, без затруднений отвлекается от «напрашивающихся» вариантов, легко выполняет мысленные эксперименты и т. д.).

Таковы некоторые черты аризного мышления. Конечно, порознь они встречаются и у обычного изобретателя. Но приобретаются они поздно — теряется лучшее для творчества время, а главное — сила этих качеств в ансамбле намного больше, чем порознь.

Правильно выбирать задачи

В этой книге мы уже не раз говорили о том, что изобретательское мастерство во многом определяется умением видеть тенденции развития техники. Выбирая задачу, связанную с тем или иным техническим объектом, надо прежде всего установить, в каком направлении развивается этот объект.

Можно привести такой пример. Одноковшовые экскаваторы (рис. 43, А) появились еще в 1836 году. Такой экскаватор работает с длительными паузами: нужно время на транспортировку грунта, разгрузку ковша и возвращение его к рабочему положению. Прошло более столетия, и в 1949 году изобретатель Т. Г. Гедык предложил экскаватор с двумя стрелами (рис. 43, Б). Интересное по идее изобретение опоздало на полвека и не нашло (точнее, не успело найти) применения — вскоре появились вполне работоспособные роторные экскаваторы (рис. 43, В). Линия развития, таким образом, предельно ясна: один ковш — два ковша — множество ковшей (ротор). И вдруг в 1953 году кого-то «осенило»: а если четыре ковша?..

Четырехковшовый экскаватор (рис. 43, Г) — шаг назад по сравнению с роторным. Попытка вернуть технику во вчерашний день всегда безнадежна, и все же вот бесстрастное свидетельство: «Обращает на себя внимание огромное количество подобных предложений.

Только в СССР за период 1952—1954 гг. количество заявок на подобные изобретения составило несколько десятков. Другие изобретатели полагали, что одноковшовые экскаваторы, особенно вскрышные, должны иметь еще большее количество одинаковых комплектов рабочего оборудования»[63]. Конечно, ни одно из этих предложений не было осуществлено...

Техника идет только вперед, ее развитие нельзя ни повернуть вспять, ни остановить. Даже в тех случаях, когда кажется, что следующий шаг сделать невозможно, этот шаг обязательно будет сделан.

Рис. 43. Метаморфозы экскаватора

Тенденции развития техники неодолимы; объект должен прийти к логическому завершению, круша и обходя всяческие «невозможно». Зато потом развитие словно прекращается. Здесь-то и возникают особенно интересные изобретательские задачи.

Главнейший признак этого «предпереворотного» состояния заключается в том, что начиная с некоторого момента технический объект растет только количественно, новый эффект достигается за счет увеличения размеров объекта или числа одновременно работающих объектов, а качественные изменения отсутствуют.

Взять хотя бы турбобур. Возможности, заложенные в конструкции, использованы почти до предела. Отсюда — совершенство турбобура. Но этим же объясняется и принципиальная невозможность резко увеличить мощность единичного агрегата. В результате пришлось громоздить турбобур на турбобур; появились двухсекционные турбобуры, состоящие из двух последовательно соединенных машин. Сейчас уже используют пятисекционные турбобуры...

Совершенство конструкции турбобуров не должно вводить изобретателя в заблуждение или нагонять на него страх. Для проходки скважин нужен агрегат, основанный на иных принципах.

Полезным инструментом при поиске новых изобретательских задач может служить «Общая схема развития технических систем» (приложение 2). Да и сам процесс решения задачи по АРИЗ позволяет корректировать исходную формулировку задачи. Изобретатель может начать и с неверно поставленной задачи: точное применение алгоритма выведет к правильной формулировке, даже если по ходу решения придется заменить одну задачу другой.