ЭВРИСТИЧЕСКИЙ АВТОДИАЛОГ КАК МЕТОД РЕШЕНИЯ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ

УДК 37.013.41

Либерман Я. Л.
Доктор технических наук h.c.,
кафедра «Станки и инструмент»,
Уральский федеральный университет
им. первого Президента России Б.Н. Ельцина;
г. Екатеринбург, Россия

ЭВРИСТИЧЕСКИЙ АВТОДИАЛОГ КАК МЕТОД РЕШЕНИЯ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Аннотация

Описывается метод решения творческих задач, представляющий собой диалог с виртуальным оппонентом, «сконструированным» воображением решателя. Метод является результатом модификации эвристического диалога. Приводится пример реализации метода применительно к решению технической задачи повышения надежности подъемного крана.

Ключевые слова

Liberman Yakov Lvovich
Doctor of Technical Sciences h.c.,
Deapartament «Machinery and Tools»,
Ural Federal University,
Ekaterinburg, Russia

HEURISTIC AUTODIALOG AS A METHOD OF SOLVING CREATIVE PROBLEMS

Annotation

The article describes a method of solving creative problems, the method is a dialogue with a virtual opponent, «constructed» by the solver’s imagination. The method is the result of a modification of the heuristic dialog. There is an example of the implementation of the method in relation to solving the technical problem of increasing the reliability of a crane.

Keywords

Эвристический автодиалог – метод решения творческих задач, предложенный и описанный нами в работах [1, 2, 3]. Он естественным образом смыкается с другими методами аналогичного назначения, в частности с эвристической беседой [4], являясь следствием сокращения числа ее участников до одного – решателя задачи, однако имеет от нее существенные отличия. Полагая, что творчество – это деятельность, направленная на создание чего-то нового, некоторой новой системы или, по крайней мере, более-менее известной системы, но обладающей новыми свойствами, творческая задача, как правило, может быть решена с помощью новых, во всяком случае, неочевидных подходов. В отыскании таких подходов эвристический автодиалог перекликается с ТРИЗ
[5, 6], поскольку использует понятие противоречия между требуемой системой или ее свойствами и результатом преобразования ее прототипа известными способами. Вместе с тем эвристический автодиалог не использует, как ТРИЗ, унифицированные приемы разрешения противоречий, а базируется на приемах, для каждого решателя индивидуальных.
В общем случае эвристический автодиалог напоминает игру в шахматы с самим собой, но в то время, как при игре в шахматы игрок состязается с воображаемым противником, равным ему по силе логического мышления, знаниям и организованности привлекаемых для игры ресурсов, в эвристическом автодиалоге воображаемый оппонент может не вполне совпадать с решателем по своим личным качествам. Решающий задачу, в данном случае, представляет своего оппонента гипотетически, «конструирует» его, предполагая в нем черты, которых, может быть, у него самого и нет, но он допускает, что у оппонента они есть и в ходе диалога проявляются [3].
Первым этапом эвристического автодиалога является созданием решателем виртуального портрета оппонента. Это дело непростое. Оно сопряжено с углубленным самопознанием решателя, с формированием понимания своих сильных и слабых сторон и представления о возможных личностных качествах оппонента. Полностью объективно это сделать, разумеется, невозможно, но, используя современные методы теории и практики самопознания [7] в сочетании с самотестированием [8], в достаточной степени осуществлено.
Следующий этап эвристического автодиалога – создание устойчивой мотивации его ведущего к решению стоящей перед ним задачи. Оно реализуется, во-первых, путем формирования интереса решателя к задаче и, во-вторых, концентрацией его умственных усилий. Для всего этого необходимы специальные тренинги, в том числе такое популярное средство самомотивации человека как аутотренинг. Фразами типа «Ого, как интересно! Похоже, до меня этой задачей никто всерьез не занимался», «Нужно собраться и сосредоточиться.», «Трудно, но я справлюсь, я же не тупой!» приступающий к автодиалогу должен «запустить» его механизм [3].
Выполнив изложенное выше, решателю необходимо определить границы системы, в рамках которой должна решаться задача. Покажем, как это можно сделать, на примере. Пусть поставлена техническая задача повышения надежности подъемного крана, работающего на грузовом дворе машиностроительного завода. Первое представление о системе-прототипе может быть выражено так: имеется кран, состоящий из металлоконструкций, установленных на них механизмов перемещения тележки груза и грузозахватных устройств. Интересующее решателя свойство системы – надежность металлоконструкций крана как его наиболее «слабых» элементов. Ее недостаточный уровень выражается в возникновении трещин, которые могут повлечь за собой аварии и даже несчастные случаи с людьми. Но от чего трещины могут появиться? От усталостных напряжений, обусловленных работой механизмов крана и воздействием груза. Значит, первоначальное представление о системе должно быть расширено: в нее должен быть включен и груз, вернее, возможные грузы. Но достаточно ли это? Ведь кран работает круглый год, а за это время значительно изменяется температура окружающей его среды. Влияет ли она на надежность металлоконструкций? Несомненно, поскольку от нее зависит упругие и прочностные свойства металлоконструкции, а также качество смазки механизмов крана и их динамика. Следовательно, в систему должна быть включена и окружающая кран среда.
Определив границы и состав системы, подлежащей совершенствованию, далее нужно сформировать противоречие, которое может возникнуть при решении задачи.
Какими существующими способами можно повысить надежность металлоконструкций крана? Во-первых, увеличив прочность их звеньев. Во-вторых, уменьшив массы транспортируемых краном грузов, дифференцировав их. В-третьих, улучшив режим эксплуатации крана путем оптимизации скоростей перемещения грузов. Но первое повлечет за собой увеличение массы подвижных элементов крана, и, как следствие, снижение таких важнейших его характеристик, как производительность и точность позиционирования грузов. Второе точность позиционирования не ухудшит, но производительность крана снизит. Третье существенно усложнит аппаратуру управления краном и ухудшит ее надежность и ремонтопригодность. Налицо техническое противоречие, как известно, состоящее в следующем: улучшение некоторого главного параметра технической системы общеизвестными способами ухудшает ее другие важные параметры.
Завершив формулирование противоречия, можно переходить непосредственно к автодиалогу. Состоять он должен из высказываний предложений, направленных на преодоление противоречия, и их недостатков. Те и другие целесообразно фиксировать на бумажном или электронном носителе, но желательно это делать в виде двух соседствующих столбцов. В первой должны заноситься предложения, во второй, соответственно рядом с первыми, их недостатки. Предложения и их недостатки нужно описывать попеременно. Вначале описывается предложение. За ним – его недостатки, которые, как считает решающий задачу, видятся в нем оппоненту. Предложение должно быть изложено концентрированно, логически и семантически обоснованно. Недостатки же должны быть описаны как можно полнее и разностороннее. Они могут выглядеть объективными и субъективными, логичными и нелогичными, вытекающими или нет из гипотетических личных качеств оппонента. Каждое последующее предложение должно являться результатом углубленного анализа недостатков, выявленных в предыдущем предложении. Так, например, если оппонент оценивает предложение как не реализуемое при современном уровне знаний, то не следует этим мнением пренебрегать. Решающему задачу нужно задуматься о том, насколько хорошо он с этим уровнем знаком. Вполне вероятно, что ему придется заняться пополнением соответствующих знаний и вновь обратиться к мнению оппонента.
Постепенно двигаясь по пути устранения недостатков, совершенствуя предложение шаг за шагом, одно за другим, можно, в конце концов, либо прийти к искомому решению, либо попасть в тупик – достичь предложения, недостатки которого, как кажется, абсолютно неустранимы, а противоречие, сформулированное в начале автодиалога, неразрешимо. В случае попадания в такой тупик автодиалог следует прервать, затем необходимо сделать паузу для отдыха, после нее скорректировать логику рассуждений, изменить подход к оценке критических замечаний, высказанных оппонентом, либо переосмыслить формулировку противоречия [6]. После этого автодиалог целесообразно повторить. Прекратить его и обратиться к другим методам решения творческих задач можно тогда, когда попытки выхода из тупика совершились три-четыре раза и все равно результата не дали.
Проиллюстрируем предложенную методику разрешения технического противоречия, возникшего в связи с требованием повышения надежности металлоконструкций рассмотренного выше крана. Не вдаваясь в непринципиальные подробности, покажем это упрощенно.

Приведенный пример – простейший. В большинстве случаев автодиалог происходит дольше и сложнее. Тем не менее и этот пример дал позитивный результат. В ходе него было найдено решение, позднее защищенное патентом РФ №190537 под названием «Виброгасящее устройство» [9].
Рассмотренный пример демонстрирует и еще одну важную особенность автодиалога. Из него хорошо видно, как из старых знаний рождается инновация. Способность соотносить старые знания с новыми проблемами, умение распознать знакомые элементы в проблемах, кажущихся уникальными, — главная особенность креативного мышления, без которых оно невозможно [10]. И эвристический автодиалог эту способность и это умение развивает. Но это еще не все. Как отмечает известный нейропсихолог Э. Голдберг [10], для решения творческих задач необходимы так же созидательная способность и гибкость мышления. И их автодиалог тоже развивает. Но что для этого требуется? Навык отыскания подходов к задаче с разных сторон и выстраивание последовательных логических цепочек. Достичь указанного навыка можно сначала путем теоретического обучения, а далее – наращиванием опыта решения практических задач.
В процессе теоретического обучения следует сосредоточиться на проблемной области, к решению задач из которой готовится обучаемый. Однако только этой областью ограничиваться нельзя. Многие задачи могут быть решены с использованием аналогий, знаний, относящихся к другим предметным областям. (Так, в частности, появились технические системы с искусственным интеллектом.). Поэтому обучаемый должен стремиться стать человеком эрудированным, а не «узким специалистом, подобным флюсу». Вместе с тем он не должен превращаться и в слишком активного пользователя аналогий. Здесь нужно знать меру. Современные самолеты ведь не машут крыльями, как птицы.
Обучаясь эвристическому автодиалогу, будущий решатель должен познакомиться с теорией факторного анализа [11] и методами формальной логики, в особенности с исчислением высказываний и способами формулирования логических следствий [12]. Это позволит в дальнейшем предотвращать влияние на искомые решения принципиально незначащих свойств систем, подлежащих совершенствованию и избегать попадания ведущего автодиалог в логические ловушки.
Конечно, для ознакомления с перечисленным обучаемому может понадобиться наставник, поэтому теоретическое обучение эвристическому автодиалогу имеет смысл проводить в группах, сочетая самостоятельную работу обучаемых с лекциями наставников. Что касается опыта решения практических задач, то обучающийся должен приобретать его самостоятельно, лишь изредка обращаясь к наставнику за консультациями.
К настоящему времени автором статьи накоплены достаточно полные данные о результатах эвристического автодиалога применительно к решению технических задач. Обучение его теоретическим предпосылкам проводилось в группах магистрантов кафедры «Станки и инструмент» Уральского федерального университета в процессе чтения курса «Методология научных исследований» [13]. Практически он использовался в выпускных квалификационных работах магистрантов. Около 50% магистрантов кафедры завершили свою работу получением патента на изобретение или подачей патентной заявки в ФИПС. Примерно столько же выпускников стали лауреатами Международных и Всероссийских конкурсов НИРС.
Если принять во внимание, что в целом творческий потенциал студентов университета довольно высок (его показатель в основном сосредоточенны в зоне «хороших» значений [14]), то, очевидно, приведенное число 50 – не предел.

Список использованной литературы

1. Либерман Я.Л. Проблемное обучение в дипломном проектировании. Свердловск: УПИ, 1984
2. Либерман Я.Л., Лукашук О.А. Решение проблемных задач при разработке дипломных проектов студентами технического вуза//Педагогическое образование в России. 2014.№5.С.75-80
3. Либерман Я.Л., Коган Е.В. Эвристический автодиалог как метод развития технического мышления и решения технических задач//Проблема процесса саморазвития и самоорганизации в психологии и педагогике: сб. статей по итогам Международной научно-практической конференции. Стерлитамак: АМИ, 2021.С.53-58
4. Пономарев Я.А. Психология творчества. М.: Наука, 1976
5. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабочий, 1973
6. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. М.: Советское радио, 1979
7. Байлук В.В. Какова цена самопознания в системе образования//Педагогическое образование в России. 2015.№1.С.104-
8. Шпалинский В.В., Морозов Л.В. Введение в современную психологию личности и коллектива. Харьков: Гум. академия, 1995
9. Либерман Я.Л., Шишминцев М.А. Виброгасящее устройство//Патент РФ №190537 от 03.07.2019
10. Голдберг Э. Креативный мозг. Москва: Эксмо, 2019
11. Зажигаев Л.С., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978
12. Столл Р.Р. Множество, логика, аксиоматические теории. М.: Просвещение, 1968
13. Либерман Я.Л. Методология научных исследований в машиностроении. Екатеринбург: УрФУ, 2018
14. Либерман Я.Л., Лукашук О.А., Кошелева Д.С. Исследование креативности студентов технического вуза//Педагогическое образование в России. 2015. №1.С.128-135

© Либерман Я.Л., 2021