- •Часть I
- •1. Техника и инженер
- •1.1. Необходимость обучения методам нтт
- •1.2. Этапы инженерной деятельности
- •1.3. Роль инженера на современном производстве
- •1.4. Внутренняя структура инженерной деятельности
- •1.4. Разделение функций инженерного труда
- •1.5. Изобретательская деятельность
- •1.6. Понятие об открытии, изобретении и рационализаторском предложении
- •2. Психология творчества
- •3. Эвристические методы
- •3.1. Из истории эвристических методов
- •3.2. Граница между эвристическими методами, логикой и интуицией
- •4. Методы мозговой атаки
- •4.1. Использование возможностей подсознания
- •4.2. Метод прямой мозговой атаки
- •4.3. Метод обратной мозговой атаки
- •Пример анализа недостатков прототипа
- •4.4. Комбинированное использование методов мозговой атаки
- •Форма положительно-отрицательной оценки идей
- •5. Синектика
- •6. Эвристические методы конструирования
- •7. Морфологический анализ и синтез технических решений
- •7.1. Морфологическая комбинаторика
- •7.2. Постановка задачи и построение конструктивной функциональной структуры
- •7.3. Составление морфологических таблиц
- •7.4. Выбор наиболее эффективных технических решений
- •Условная морфологическая таблица
- •8. Методы проектирования
- •8.1. Проектирование как трехступенчатый процесс
- •8.1.1. Дивергенция
- •8.1.2. Конвергенция
- •8.2. Методы исследования структуры проблемы (трансформация)
- •8.2.1. Матрица взаимодействий
- •План действий:
- •8.2.2. Сеть взаимодействий
- •8.2.3. Анализ взаимосвязанных областей решения (aida)
- •8.2.4. Трансформация системы
- •8.2.5. Проектирование нововведений путем смещения границ
- •8.2.6. Проектирование новых функций
- •8.2.7. Определение компонентов по Александеру
- •8.2.8. Классификация проектной информации
- •8.3. Методы оценки (конвергенция)
- •8.3.1. Контрольные перечни
- •8.3.2. Выбор критериев
- •8.3.3. Ранжирование и взвешивание
- •8.3.4. Составление технического задания
- •8.3.5. Индекс надежности по Квирку
- •Часть I
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.2. Граница между эвристическими методами, логикой и интуицией
Важно знать: насколько далеко можно инструктивно предписать выполнение последовательности умственных операций в творческой работе? Для ответа на этот вопрос надо различать три вида последовательностей операций.
1. Логические последовательности операций, т. е. математически однозначно определенные операции, например считывание с каталога, составление спецификой и т. д. Их можно корректно описать до уровня логических элементарных операций, т. е. составить алгоритм обработки информации, и описанную последовательность операций выполнить с помощью средств вычислительной техники. Такие методы гарантируют получение вполне определенного результата.
2. Эвристическая последовательность операций имеет место в том случае, когда тот или иной процесс нельзя вообще или нельзя полностью, четко и замкнуто описать логически, а можно только с помощью множества не четких и не замкнутых рекомендаций и правил (эвристических программ), методологических принципов, типовых приемов и других методических средств. Такие последовательности повышают вероятность получения результатов, которые можно признать решениями. Одновременно уменьшается трудоемкость поиска решения, повышается интеллектуальная творческая продуктивность, а работа становится целенаправленнее. Предсказания ожидаемых результатов малонадежны и сомнительны, поэтому в каждом случае надо проверить, соответствуют ли они и насколько заданным требованиям. В последующем нужно решить, надо ли и как продолжать процесс поиска. Если возможны формализация и программирование эвристической последовательности операций, то говорят о моделировании (имитации) умственной работы с помощью средств вычислительной техники, так как процесс в ЭВМ только по получаемому результату подобен соответственной умственной последовательности операций.
3. Что касается интуитивной последовательности операций, то она заключает в себе комплекс неразделимых операций, для выполнения которых нельзя использовать ни логику, ни эвристические правила. Еще не выяснены механизмы, с помощью которых человек приходит к ошеломляющим идеям. Однако существует единодушное мнение, что здесь есть место аналогиям и ассоциациям, что переконструируется содержание памяти, меняются конечные представления и парадигмы и т. д. Неизвестно, как все это взаимодействует и протекает. По этой причине интуиция не может быть предметом методического исследования. Однако из форсированно проведенных в последние годы исследований творчества известно, что интуитивной деятельности могут способствовать или препятствовать внутренние предпосылки (стиль мышления, способность передавать, переносить знания в другие области, характер, мотивация и т. д.), а также внешние обстоятельства (окружающая среда, социальная и идеологическая обстановка и т. д.).
В табл. 2 указаны различные признаки обсуждаемых трех видов последовательностей операций.
Вернемся к первоначально поставленному вопросу: можно ли планировать творческие процессы и управлять ими?
Если обобщить выводы прежних рассуждений, то получится следующее.
1. Нужно что-то изобрести. Цель, по меньшей мере, определена еще неполно, и что фактически можно достигнуть, ясно будет только тогда, когда процесс закончится.
2. Наряду с логическими последовательностями операций процесс содержит эвристические и (или) интуитивные операции. Следовательно, в начале работы нельзя полностью установить последовательность действий. Можно сказать, что инженер по спирали приближается к цели и часто отвергает решения, уже признанные, так как впоследствии они все же оказываются неудовлетворительными.
3. Перед началом и в ходе процесса решения задачи имеется неполная информация. Потребность в дополнительной
Таблица 2.
Характеристика операций творческих процессов
Показатель |
Отличительные признаки операций |
||
Вид последовательности операций |
Логическая |
Эвристическая |
Интуитивная
|
Вероятность получения результата (решения) |
1 |
< 1 |
« 1 |
Надежность предсказания результата в соответствии с целью |
1 |
< 1 |
→ 0 |
Вид управления процессом решения задачи |
Алгоритм |
Эвристическая (нечеткая) программа |
|
Детальность управления |
Однозначная элементарная операция |
Неоднозначность исполнения приема или правила, выбираемого разработчиком |
|
Информация, имеющаяся в начале |
Достаточная |
Неполная |
Неполная |
Возможные меры рационализации и повышения эффективности творческих процессов
|
Применение средств вычислительной техники, программирования, банков данных
|
Применение диалоговых систем (преимущественно интерактивных) Эвристическое планирование Использование информационно - поисковых систем
|
Образование и воспитание, организация работы, стимулирование нейропсихологических факторов, создание комфортной окружающей среды, обеспечена ассоциативной и другой информацией
|
информации можно установить лишь при дальнейшем определении или уточнении цели и пути решения.
4. В ходе процесса решения постоянно изменяется проблемная ситуация, так как, с одной стороны, у разработчика появляются частные результаты, которые позволяют более четко определить цель, область поиска и путь решения. С другой стороны, он, например, с помощью экспериментов, опытных образцов и т. д. изменяет также пространство поиска, в котором может работать.
Из этого, в первую очередь, следует, что нельзя пытаться однозначно предопределять такие процессы, правильность выполнения которых объективно сомнительна до тех пор, пока не достигнута цель. Это невозможно по многим причинам. Наряду с уже названными причинами надо принимать во внимание, что, во-первых, часто творческие процессы очень сложны.
Во-вторых, неэкономично уже вначале пытаться полностью продумать процесс. Экспериментально было доказано, что человек, в отличие от ЭВМ, для которой необходимо программирование до мельчайших деталей, решает задачу значительно эффективнее, если ему нежестко предписывается, какие этапы надо пройти. Только так человеку предоставляется возможность целеустремленно и широко использовать личный опыт.
Обобщим: для сферы проектирования и конструирования возможна система эвристических методов в том случае, если она содержит множество правил, рекомендаций и эвристических программ, выполнение которых гарантирует:
— уточнение любых постановок задач;
— разработку сначала стратегического, а затем детального плана решения;
— критический анализ проведенного процесса решения с целью выделения положительного методологического опыта и его систематизации;
— установление системы унифицированных блоков, содержащих и логические и эвристические программы, которые становятся доступными для применения при решении других задач.
Взаимосвязи при решении инженерных творческих задач наглядно показаны на рис. 2.
Рис. 2. Основная структура мыслительных процессов
решения творческих задач