Гаврилов Дмитрий Анатольевич. Избранные лекции по курсу "Начала сильного мышления". Часть 1

Из книги: Гаврилов Д.А., Ёлкин С.В. Избранные лекции по курсу "Начала сильного мышления". Часть 1: Эвристика и развитие творческого воображения / Фонд содействия технологиям XXI века. М.: Издатель Воробьёв А.В., 2018. 188 с. ISBN 978-5-93883-363-0

Представлены лекции первой части междисциплинарного учебно-методического курса "Начала сильного мышления. Как искать и находить нелинейные решения", к разделам I "Развитие творческого воображения. Преодоление барьеров сознания и инерции мышления" и II "Эвристические методы поиска эффективных решений изобретательских задач и оптимизация процесса разыскания продуктивных творческих идей". Предназначено для широкого круга читателей, слушателей курса: молодых работников и специалистов, студентов как инженерно-технических, так и гуманитарных вузов, одарённых выпускников общеобразовательных школ, гимназий и училищ, заинтересованных в тематике педагогов и преподавателей.

Фрагмент Лекции N6.

Раздел "Общее представление об эвристических методах"

Слово "эвристика" происходит от латинского "heuristica", восходящего к греческому первоисточнику -- "находчивый". В самом общем значении эвристика есть общая методология творческой, поисковой и изобретательской деятельности в проблемных или нестандартных ситуациях; искусство изобретать, преодолевая барьеры и стереотипы мышления, отрасль знания, изучающая творческое мышление человека, а также само стимулирование интереса к исследованию, вдохновенность при инженерно-техническом творчестве. Современный инженер не может позволить себе двигаться методом проб и ошибок, как некогда знаменитый Антони ван Левенгук (1632-1723) -- нидерландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии, подбирая из сотен и тысяч вариантов идеальный. Время и прочие ресурсы нынче неимоверно дороги!

"Сильное мышление" позволяет в порядки сократить число вариантов решений... Эвристика предлагает комплекс мер и приёмов, как это сделать. Эвристик может быть несколько, в значении "специфических познавательных установок", которые выступают своего рода векторами и трамплинами для "сильного мышления".

"Общие принципы, методы и законы эвристики имеют динамическую природу, поскольку опираются на нелинейные процессы взаимодействия информации с информацией. В результате такого "сложения" количеств рождается новое качество -- информация, которой ранее не было.

Эвристика не количественная наука и ничего не может сказать ни о самих информационных взаимодействиях, ни о конкретных их результатах -- результатах творчества. Но она помогает найти тот кратчайший путь к творческим достижениям, движение по которому наиболее продуктивно. То есть качество -- степень новизны, оригинальность и полезность для дальнейшего применения -- информации, получаемой на этом пути, наивысшее. Значит, эвристика помогает сформулировать и активно использовать некий "принцип наименьшего действия", обеспечивающий движение мысли в "пространстве проблемы" по кратчайшему пути и с наибольшей выгодой -- получением максимального количества нового знания".

Знаменитый профессор Л.Н. Ланда, основатель ландаматики, особой научно-практической области поиска новых знаний, определял эвристику как свод правил самонаведения на решение, действия, которые предпринимает человек, чтобы сориентироваться в проблемной ситуации, понять её смысл, наметить план решения и т. д. Это "эвристика есть "семейство" разноплановых приёмов мышления от элементарной возможности прервать в какой-то момент ход решения до сложнейших форм интеллектуальной рефлексии".

Алгоэвристическая теория обучения Л.Н. Ланды разделяет "знание" (запоминание) фактов и умение ими "думать", оперировать таким образом, что возникает новое знание. Превращения знаний выполняются с помощью особых мысленных операций, которые организованы в интеллектуальные структуры. Л.Н. Ланда выделяет четыре типа таких структур, которые описывают значительную часть всего многообразия методов научно-технического творчества: алгоритмические, полуалгоритмические, полуэвристические и собственно эвристические. При этом обучение ландаматике предполагает не зазубривание готовых алгоритмов или эвристик, а самостоятельную разработку новых, собственных, в процессе работы над насущной проблемой (вносит свой вклад и личностное знание, о котором мы рассуждали в одной из предыдущих лекций). Сам Л.Н. Ланда понимал невозможность полной алгоритмизации процесса творчества и потому делал акцент именно на "эвристических методах думания".

Действительные эвристики всегда предполагают некоторую неопределенность и самостоятельность в принятии решений, то есть не детерминируют мыслительный процесс, они носят рекомендательный характер. Эффективность эвристик, разумеется, имеет границы, дальше которых не распространяется. И если не находится решения с помощью одного эвристического метода, пробуют другой. Из множества полученных решений выбирают лучшие варианты, а не первые попавшиеся. Это процесс самоорганизации как личности, так и коллектива (если речь о том же "брейнсторминге" или той же "синектике").

Главной функцией эвристики является сужение на порядок списка возможных вариантов решения, который мог бы быть получен при их полном переборе. Эвристические приёмы (могущие быть и критериальными правилами) направлены на активизацию как индивидуального, так и коллективного мышления. Некоторые известны нам с глубокой древности в форме пословиц и поговорок, как то, например: "утро вечера мудренее", "нет худа без добра", "время дороже золота", "уговор дороже денег", "разделяй и властвуй", "чем больше времени -- тем больше дел", "подальше положишь -- поближе возьмёшь", "тише едешь -- дальше будешь" и т.д.

Изречение Аристотеля "Природа не терпит (боится) пустоты" также может быть отнесено к эвристическим принципам. Кстати, близкое по смыслу, но в другом контексте -- "Свято место пусто не бывает". Эвристично изначально и золотое правило механики -- "во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии". По справедливому замечанию Г.С. Ландсберга, оно явилось первой простейшей формулировкой одного из основных законов природы -- закона сохранения энергии. Или, например, "обрати вред на пользу" ("часть Силы я, что вечно хочет зла, но совершает лишь благое").

Примеры междисциплинарности эвристических правил демонстрирует наш гениальный соотечественник А.А. Богданов (Малиновский) в книге о всеобщей организационной науке Тектологии, изданной в 1912 году:

"...пословица "где тонко, там и рвется" есть образное, не научное, но верное выражение самого общего закона, по которому происходит дезорганизация на всех ступенях вселенной; какое бы то ни было целое начинает дезорганизовываться, если только в одном его пункте сопротивление окажется недостаточным сравнительно с действующей извне силой: ткань -- там, где она всего тоньше; цепь -- там, где есть непрочное или проржавевшее звено; организация людей -- там, где связь её слабее; живой организм -- там, где его ткани менее защищены; научная или философская доктрина -- там, где соединение понятий уязвимее для критики, и т. п. Пословица "куй железо, пока горячо" есть отнюдь не только техническое правило для кузнечного дела; она -- принцип всякой практики, всякого организационного и дезорганизационного дела; она указывает на необходимость использования благоприятных его условий ввиду их ограниченной длительности и безвозвратного значения их потери. Правило это одинаково важно и для земледельца -- по отношению к условиям посева или жатвы; и для политика или стратега -- по отношению к изменяющимся комбинациям сил общественных или боевых; и для художника или исследователя -- в смысле счастливого для работы сочетания внешних условий или психофизиологического состояния, так называемого вдохновения; и для влюблённого, и т. д. Притча о прутиках, которые легко ломает ребёнок, и о составленном из них венике, которого не может сломать сильный человек, есть народно-образное выражение всеобщей идеи организации; оно также равно применимо и к людям, и к вещам, и к идеям. Конечно, не все воплощения народной мудрости так широко и глубоко охватывают организационный опыт; но они все относятся к нему не в узкоспециальном масштабе, а тяготеют к распространению через рамки отдельных отраслей жизненной практики и мысли".

Мы поведём речь лишь об общих принципах организации эвристической деятельности. Наш читатель должен спокойно относиться к условности всевозможных классификаций, перечней, списков эвристик. Эффективность применения от неточной классификации метода не изменится. Фактические авторы эвристических способов поиска эффективных решений немало бы удивились, если бы сами имели на сегодня гипотетическую возможность ознакомиться с всевозможными градациями. Авторы же настоящего курса в данном случае выступают скорее с экспертным описанием эвристик, а их собственная многолетняя разработка (универсальный искусственный язык-транслятор и классификатор диал) будет представлена в отдельном издании, посвящённом диалектическим методам творчества.

Эвристические методы решения задают наиболее вероятные стратегии процесса решения, стимулируя при этом интуитивное мышление обучающегося и генерирование им новых идей индивидуально или в коллективе. К эвристическим относят метод "мозгового штурма", метод синектики, метод инверсии, метод эвристических вопросов и ещё несколько десятков (!) других. Эвристические, они же "контрольные", вопросы могут иметь форму рекомендаций и советов. Метод едва ли уступит в древности "собеседованию", о котором мы упоминали ранее, и, вероятно, использовался в тех же целях обучения и познания параллельно с ним. Приведём фрагмент знаменитой песни из собрания "Старшей Эдды":

Ум надобен тем,

кто далёко забрел, --

дома всё тебе ведомо;

насмешливо будут

глядеть на невежду,

средь мудрых сидящего.

Умом пред людьми

похваляться не надо --

скрывать его стоит;

если мудрец

будет молчать --

не грозит ему горе,

ибо нет на земле

надёжнее друга,

чем мудрость житейская.

Гость осторожный,

дом посетивший,

безмолвно внимает --

чутко слушать

и зорко смотреть

мудрый стремится.

Счастливы те,

кто заслужил

похвалу и приязнь;

труднее найти

добрый совет

в груди у других.

Счастливы те,

кто в жизни славны

разумом добрым;

неладный совет

часто найдешь

у другого в груди.

Нету в пути

драгоценней ноши,

чем мудрость житейская,

дороже сокровищ

она на чужбине --

то бедных богатство.

"Речи Высокого", 5-10. Пер. А.И. Корсуна

Под псевдонимом (хейти) "Высокий" скрывается глава Северного пантеона Один. На обучающий характер эддических песен обратил внимание ещё Снорри Стурлуссон (1178-1241), исландский скальд и историограф, в своде саг "Круг Земной" (Heimskringla):

"VI. Рассказывают как правду, что когда Один и с ним дии пришли в Северные Страны, то они стали обучать людей тем искусствам, которыми люди с тех пор владеют. Один был самым прославленным из всех, и от него люди научились всем искусствам, ибо он владел всеми, хотя и не всем учил... он владел искусством менять своё обличие, как хотел. Он также владел искусством говорить так красиво и гладко, что всем, кто его слушал, его слова казались правдой. В его речи всё было так же складно, как в том, что теперь называется поэзией (skaldskapr). Он и его жрецы зовутся мастерами песней, потому что от них пошло это искусство в Северных странах... VII. ...Всем этим искусствам он учил рунами и песнями, которые называются заклинаниями (galdrar)".

Конечно, мифологический тип мышления с его поэтическим, метафорическим отражением мира ныне в значительной степени вытеснен научным типом мышления. В соответствии с этим меняется и форма подачи рекомендаций.

Например:

-- переформулировать задачу, т.е. заменить её равносильной, но более понятной по форме задачей;

-- привести контрпример (для задач на доказательство);

-- произвести проверку по размерности (для задач физико-математичес-ких);

-- найти сходную задачу из ранее решённых;

-- сформулировать какую-нибудь частную вспомогательную задачу ("подзадачу"). Индукция (лат. "наведение"): рассмотрение частных случаев "наводит" на решение задачи в общем случае;

-- сформулировать более простую задачу;

-- найти закономерность (в решении сложной и простой задач);

-- сделать умозаключения по аналогии;

-- приём "малых шевелений": для задач, в которых требуется выбрать из некоторого множества тот элемент, который является наилучшим, берём произвольный элемент и пытаемся малыми шевелениями его улучшить, т. е. из нескольких его свойств изменяем только одно, стараясь сохранить остальные;

-- использовать непрерывность (для задач на оценку);

-- обратиться к предельному случаю: рассмотреть вспомогательную задачу, у которой условие или какие-то данные получаются из условия или данных исходной задачи путем предельного перехода;

-- перевести задачу с одного языка на другой (например, с языка геометрии на язык алгебры или физики);

-- ввести вспомогательный элемент, фигуру, вспомогательные неизвестные.

Упомянутая "инверсия" -- очевидный диалектический ход, применяемый и в синектике, и в контрольных вопросах, и в ТРИЗ, и в языке Диал. Сомнительно, что она требует выделения себя в какой-то отдельный метод. Аналогично обстоит дело и с частным производным уже от инверсии -- "обратного отображения", "переворота с ног на голову" проблемы -- "диверсии". Так специально вводят "диверсионный метод", ставят мысленный эксперимент. Применительно к технике он основывается на положении: "Как испортить существующую конструкцию или технологию, чтобы обеспечить получение дефектов?" Представить устройство уже испорченным, а технологию -- нарушенной, и просчитать последствия, чтобы "обратить вред на пользу". В этой связи, кстати, вспоминается множество интерпретаций (числом более 360) так называемого "закона Мерфи": "Если какая-нибудь неприятность может случиться, она случается". Особо подходит тут следующая формулировка: "Можно сделать защиту от дурака, но только от неизобретательного" (Закон Нейсдра), и "опыт растет прямо пропорционально выведенному из строя оборудованию" (Постулат Хорнера).

По нашему мнению, надо в любом случае помнить, что знание немногих принципов часто компенсирует незнание множества фактов.

"Умозаключение по аналогии" отражается не только в эвристической, но иногда и в строгой численной форме, положений теории подобия, широко применимой в технике и инженерии. Наиболее доступно понятие о подобии геометрических фигур. Две плоские фигуры, составленные из прямых линий, например, треугольники, по определению называются подобными, если их стороны пропорциональны, а углы равны. Изобретение Фалесом из Милета способа определения высоты пирамиды древнеегипетского фараона -- одно из лучших творческих решений VI века до н.э. Фалес воткнул в песок палку и сказал: "Когда тень от палки станет равной её длине, длина тени пирамиды будет равна её высоте".

Законы подобия распространяются на физические процессы. Так при изучении конвективного теплообмена рассматриваются гидродинамические процессы и перенос теплоты. Основной характеристикой движения жидкости является поле скорости. Подобными гидродинамическими процессами называют такие, у которых подобны поля скорости и давления, соответственно процессы конвективного теплообмена подобны, если подобны поля скорости и температуры в этих процессах... и т. д. Однако подобные физические процессы должны иметь одинаковую физическую природу и подчиняться одним и тем же физическим законам, осуществляться в геометрически подобных системах.

В этом их отличие от эвристических законов аналогии.

Так по подобию или по аналогии Джеймс Клерк Максвелл разработал основы электродинамики, сопоставляя их с процессами гидродинамики? Параметры невидимых потоков гипотетических заряженных частиц он вывел, воображая электрический проводник в виде гидропровода...

Примечания и литература: 1) Левенгук изготавливал линзы для микроскопов своеобразно. Он лил расплавленное стекло в холодную жидкость, капли оседали на дно сосуда. Варьируя плотностью охлаждающей жидкости, её температурой и высотой сосуда, Левенгук получал сотни и тысячи сплюснутых капель-линз, из которых уже выбирал подходящие под необходимые ему параметры и задачи микроскопии.

2) Латыпов Н.Н. Минута на размышление. Основы интеллектуального тренинга. СПб.: Питер, 2005. С. 101.

3) Ланда Л.Н. О соотношении эвристических и алгоритмических процессов // Научное творчество. М., 1969. С. 357-368.

4) Спиридонов В.Ф. Психология мышления: Решение задач и проблем: Учебное пособие. М.: Генезис, 2006. С. 191-192.

5) Богданов А.А. Тектология: (Всеобщая организационная наука). В 2 кн.: Кн. 1. М.: Экономика, 1989. С. 93-94.

6) Новиков А.М., Новиков Д.А. Методология. М.: СИНТЕГ; Институт проблем управления РАН; Институт управления образованием РАО, 2007. С. 515.

7) Беовульф. Старшая Эдда. Песнь о Нибелунгах. М.: Художественная литература, 1975

8) Стурлусон Cнорри. Круг Земной. М.: Наука, 1980.

9) Балк М.Б., Балк Г.Д. Поиск решения. М.: Детская литература, 1983. С. 22-136.

10) В основе принцип дуализма: использование синтеза и анализа, логического и интуитивного, внутреннего и внешнего, конкретного и абстрактного, статики и динамики, дробления и соединения, уменьшения и увеличения, сужения поля поиска и увеличения его масштаба и т. д.

11) Случайно оброненная в 1949 году инженером авиаконструкторского бюро, капитаном Эдвардом А. Мерфи-младшим фраза, шутливо названная его начальником тут же "Закон Мерфи", увековечила это имя.

12) Питер Л.Дж. Закон Мерфи: Мерфология -- общая и частная; Принцип Питера, или Почему дела всегда идут вкривь и вкось. Минск: Попурри, 1997. С. 7-63.

13) Костерев Ф.М., Кушнырев В.И. Теоретические основы теплотехники: учебник для энергетических и энергостроительных техникумов. М.: Энергия, 1978. С. 224-252.

Оставить комментарий © Copyright Гаврилов Дмитрий Анатольевич (gavrilovd@mail.ru) Размещен: 05/02/2018, изменен: 05/02/2018. 33k. Статистика. Справочник: Изобретательство Иллюстрации/приложения: 1 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:
Аннотация: Представлен фрагмент лекции первой части междисциплинарного учебно-методического курса "Начала сильного мышления. Как искать и находить нелинейные решения", к разделам I "Развитие творческого воображения. Преодоление барьеров сознания и инерции мышления" и II "Эвристические методы поиска эффективных решений изобретательских задач и оптимизация процесса разыскания продуктивных творческих идей".

Гаврилов Дмитрий Анатольевич Избранные лекции по курсу "Начала сильного мышления". Часть 1

Гаврилов Дмитрий Анатольевич
Избранные лекции по курсу "Начала сильного мышления". Часть 1