Практичні підходи до винахідливості і генерування ідей

Практичні підходи до винахідливості і генерування ідей


Винахідливість і кмітливість — необхідні умови для виникнення нових ідей. Вони базується на різних підходах, але серед них можна виділити основні прийоми, які допоможуть вам генерувати нові ідеї, поглянути на проблему з нового несподіваного боку, перенести властивості одних об'єктів на інші для знаходження їх прихованих якостей і можливостей або побудувати ланцюжок нових ідей. Розглянемо перші десять таких методів.


Винахідливість і кмітливість — необхідні умови для виникнення нових ідей. Вони базується на різних підходах, серед яких можна виділити наступні основні:

  • Морфологічний аналіз і синтез.
  • Метод контрольних питань.
  • Матрична структуризація.
  • Синектический метод.
  • Метод фокальних об'єктів.
  • Метод інверсії.
  • Метод "мозкового штурму".
  • Метод вільних асоціацій.
  • Алгоритм рішення винахідницьких завдань (АРИЗ).
  • Використання інформаційних технологій і баз даних.

1. Морфологічний аналіз і синтез

Метод морфологічного аналізу і синтезу з'явився в 30-х рр. XX ст., його автор — швейцарський дослідник Ф. Цвикки.

Суть методу полягає в тому, що проводиться структурний (морфологічний) аналіз об'єкту:

вибираються декілька його складових частин (елементів) і для кожної з них знаходяться альтернативні рішення. Далі проводиться

синтез: аналізуються усі можливі поєднання ознак, оскільки кожна комбінація є потенційним рішенням.

Застосування методу морфологічного аналізу найефективніше при рішенні конструкторських завдань загального плану (проектування нових машин, пошук нових компонувальних рішень).

При виділенні 10 складових частин і розробці для кожної з них по 10 альтернативних рішень загальна кількість варіантів дорівнюватиме 10 млрд. На практиці деякі з комбінацій можуть бути вже відомі, деякі можуть бути знехтувані як небажані, тоді як деякі можуть виявити нові можливості.

Морфологічний аналіз часто описується як метод науково-технічного прогнозування, оскільки дозволяє визначити майбутні науково-технічні досягнення. Проте переважно його практичні застосування торкаються пошуку можливих конструктивних побудов.

2. Метод контрольних питань (аналіз характеристик)

Процес вироблення нових ідей грунтується на використанні

списку питань або пропозицій, що мають відношення до аналізованої проблеми. Запитальник складається в довільній формі. Наприклад, можна використати такі контрольні питання:

  • Чи можна знайти для цього якийсь інший спосіб застосування?
  • Чи можна це адаптувати?
  • Чи є десь або було у минулому щось схоже? Чи не наводить це на якісь інші ідеї? Що можна скопіювати? У чому можна перевершити?
  • Чи можна це якось модифікувати: змінити колір, вид руху, запах, форму, силует? Що ще можна змінити?
  • Чи можна це збільшити? Якщо "так", то що саме: частоту, потужність, розмір? Чи можна надати цьому нову цінність, додавши нову властивість або включивши до складу додаткові компоненти?
  • Чи можна це зменшити? Якщо "так", то як це зробити: зменшити розміри, підвищити концентрацію, зробити мініатюрний варіант? Зробити нижче? Коротше? Легше? Прибрати якийсь компонент?
  • Можна дли взагалі все поміняти місцями? Замінити плюс мінус? Рухатися не вперед, а назад?
  • Чи можна це скомбінувати? Що, якщо зробити суміш, сплав, набір, комплект? Об'єднати цілі, сили, переваги, ідеї?

3. Матрична структуризація

Матрична структуризація проблем є методом систематизації пошуку нових ідей шляхом побудови матриці, стовпці якої відповідають обговорюваним варіантам товарів, а рядка — ринковим атрибутам цих товарів, записаних у вигляді питань. Наприклад:

  • Яке застосування може знайти цей товар?
  • Де його можна використати?
  • На який круг споживачів він розрахований?

Відповіді по кожному товару записуються у відповідні клітини матриці.

4. Синектический метод

Техніка синектики заснована на

аналогіях, що допомагають членам групи поглянути на проблему по-новому. Цей підхід був розроблений американським дослідником У. Гордоном, який, проаналізувавши записи групової роботи винахідників, помітив, що нові важливі ідеї зазвичай з'являються на основі аналогій з природними явищами або іншими аспектами життя.

Наприклад, граючи з котеням, винахідник Ігнатьєв подумав: а чому, власне, кігті і зуби кішки постійно гострі? Ігнатьєв дійшов висновку, що самозатачивание відбувається завдяки багатошаровій конструкції зубів. Тверді стержневі шари оточені м'якшими шарами. Під час роботи тверді шари випробовують велике навантаження, м'які шари — менше, і первинний кут загострення не міняється. Цей принцип втілений Ігнатьєвим в різцях, що самозатачивающихся.

Чи, наприклад, винахідником "липучки" (липкої застібки) прийнято вважати швейцарського інженера Жоржа де Миграля. У 1941 р. він полював в лісі і йому довелося виймати реп'ях з шкури собаки. Коли він зняв чергову ріпину, його осяяла думка створити застібку за принципом прилипання. На її створення пішли роки. Зате коли винахід був готовий, їм став користуватися весь світ.

Виділяються

чотири види аналогій:

  • прямі — проведення прямого порівняння між об'єктами або процесами, що мають деякі загальні характеристики. Природа, у тому числі рослинний і тваринний світ, художня література дають багато аналогів для наукової і інженерної творчості;
  • особисті (метод асоціацій) — "входження в образ". В процесі генерування ідей може виявитися корисним поставити себе на місце конструйованої машини, вузла, деталі і представити можливу поведінку (стан) в цих умовах;
  • символічні, засновані на вираженні проблеми в символах або образах, уяві найбільш оптимального рішення, незалежно від того, наскільки неможливим воно виявиться, а потім адаптації його до реальності (наприклад, для шліфувального круга символічною аналогією буде "точна шорсткість");
  • фантастичні — в завдання вводяться які-небудь фантастичні істоти, що виконують те, що вимагається за умовами завдання, або які-небудь фантастичні засоби (шапка-невидимка, чоботи-скороходи і т. д.)

5. Метод фокальних об'єктів

Цей метод полягає в тому, що

властивості одних об'єктів переносяться на інші. Для пошуку слів (об'єктів перенесення) зазвичай користуються книгами і словниками.

Наприклад, властивості помідора (круглий, соковитий, смачний) переносяться на підводний човен: круглий човен — підводний будинок, соковита — з мастилом зовнішньої поверхні для зменшення тертя, смачна — в тривалому плаванні її меблі і перегородки з'їдаються, оскільки зроблені з борошна із спеціями.

6. Метод інверсії

Метод інверсії означає

протилежний до звичайного погляд на проблему і її рішення. Зв'язані вузли подумки міняються місцями: те, що усередині, ставлять назовні, "догори дном", що "вивернуло навиворіт".

Прикладом рішення інженерної задачі методом інверсії можуть служити верстати типу "оброблювальні центри", де на відміну від традиційних нерухомих різальних елементів і деталей, що обертаються, останні нерухомі, а уся різальна частина рухається навкруги або уздовж деталей.

7. Метод "мозкового штурму"

Метод "мозкового штурму" (брейнсторминг), створений психологом А. Осборном, є

неструктурований процес генерування всіляких ідей, спонтанно пропонованих учасниками. У основі методу лежить ідея про те, що для пробудження творчої ініціативи людини треба вирвати його із звичної обстановки і помістити в незвичайні умови, наприклад зробити учасником гри або дискусії з елементами гри.

Цей метод не усуває безладних пошуків, але він відбиває важливий механізм взаємодії і розвитку ідей: учасник штурму А висловив першу ідею, яку тут же видозмінив учасник В, в результаті виникла друга ідея. Тепер А бачить свою ідею інакше, що дозволяє продовжити її розвиток і таким чином утворюється ланцюг ідей.

Підготовка до "мозкового штурму" розпочинається з формулювання проблеми. Потім підбираються учасники (6-12 чоловік) бажано різних професій, але серед них не повинно бути визнаних авторитетів по обговорюваній темі. Будь-які, навіть найабсурдніші, ідеї фіксуються; не допускаються критичні зауваження або оцінки висловлених ідей; заохочується комбінування ідей і розвиток їх у різних напрямах.

Практика показує, що метод "мозкового штурму" раціонально використати в тих випадках, коли передбачається отримати:

  • розгорнуте уявлення про те, в яких напрямах може піти розвиток об'єкту науки або техніки, що вивчається;
  • широкий набір можливих варіантів вирішення даної проблеми;
  • круг чинників, які необхідно брати до уваги, вибираючи остаточний варіант рішення завдань при проведенні науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт (НИОКР).

8. Метод вільних асоціацій

Метод вільних асоціацій — один з найпростіших і в той же час найдієвіших методів вироблення нових ідей. Він дуже корисний при виробленні абсолютно нового погляду на проблему. На аркуші паперу пишеться слово або фраза, що має відношення до обмірковуваної проблеми, потім послідовно додаються інші слова або фрази, що означають нові грані розумового процесу, завдяки чому виникає ланцюжок ідей.

9. Алгоритм рішення винахідницьких завдань (АРИЗ)

У роботі багатьох НДІ, КБ, підприємств і фірм широко використовується АРИЗ — евристична програма, що дозволяє шляхом послідовних операцій крок за кроком приходити до найбільш ефективного рішення задачі без перебору усіх можливих варіантів.

В процесі розробки нової техніки конструкторам доводиться мати справу з "балансуванням" багатьох взаємозв'язаних технічних параметрів, що визначають основні і допоміжні характеристики виробів (вантажопідйомність, власна маса, швидкість і т. д.) Спроби поліпшити значення одних параметрів часто приводять до погіршення інших.

АРИЗ базується на системному підході, основу якого складає спеціальна програма (алгоритм). Мета — виявлення в технічній системі недоліку, що породжує протиріччя, і пошук рішення через усунення цього протиріччя. При цьому реалізується стратегія логічного спрямованого пошуку.

АРИЗ дозволяє перевести завдання рівня високого порядку в завдання першого рівня, що вирішується перебором декількох варіантів. Алгоритм містить концентровану інформацію, списки типових прийомів і таблиці їх застосування, схеми розвитку технічних систем, таблиці застосування різного роду явищ і т. д. Ці таблиці послужили узагальненням колективного винахідницького досвіду, оскільки побудовані на основі аналізу 40 тис. патентів і авторських свідоцтв.

10. Використання інформаційних технологій і баз даних

Розвиток техніки і інформаційних технологій створює нові можливості для генерування ідей. Колосальна кількість відомих технічних рішень, пропозицій, гіпотез і так далі, з якого треба вибрати краще для даного випадку, стимулює творчий процес і сприяє появі нових ідей, які потім можуть перетворитися на нові продукти.