© Альтшуллер Г.С. (1975). Развитие системного мышления - конечная цель обучения АРИЗ. Баку: 8.

Для преподавателей методики изобретательства

РАЗВИТИЕ СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИЯ – КОНЕЧНАЯ ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ АРИЗу

Альтшуллер Г.C. 1975, Баку¹

АРИЗ, прежде всего, является инструментом для решения конкретных технических задач. Но каждый инструмент, если его долго и регулярно применять, оказывает определенное влияние на человека, использующего этот инструмент. Оказывает такое влияние и АРИЗ: при его серьезном и регулярном применении постепенно вырабатывается новый стиль мышления.

В чем же он состоит, этот "аризный" стиль мышления?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим, чем отличается талантливое (гениальное) мышление от мышления обычного.

Предположим, поставлена задача создать новый тип подъемного крана. Обычный изобретатель видит существующий кран.

  (схема 1)

и начинает вносить в него частичные изменения:

  (схема 2)

Слабый изобретатель, работающий методом проб и ошибок, рассматривает мало вариантов. Сильный изобретатель, работая тем же методом проб и ошибок, настойчиво перебирает большое число вариантов, причем эти варианты в большей мере отличаются от исходного:

  (схема 3)

Оба изобретателя видят только ту систему, которая указана в условиях задачи. Между тем, задача, вообще говоря, может быть более эффективно решена изменением надсистемы, в которую входит данная система, или подсистем, из которых она состоит: "крановую" задачу можно решить, изменив строительный объект (надсистему) в целом или изменив вещество крана (т.е. подсистему). Именно так, например, решается задача № 1-37 об укладке тяжелой (4000т) бетонной трубы на откос. 

Изменено вещество крана – вместо металла взят лед, способный легко менять агрегатное состояние и опускать лежащую на нем трубу. 

Качественное отличие талантливого изобретателя и состоит в умении видеть не только данную в задаче систему, но и надсистему и подсистемы:

  (схема 4)

Иными словами, когда речь идет о дереве, надо – хотя бы "боковым зрением" – видеть лес (надсистемы) и отдельные клетки древесины (подсистемы).

Более высокая степень таланта отличается и умением видеть – на каждом уровне – не только настоящее, но также прошлое и будущее:

 (схема 5)

Еще более высокая степень таланта связана с умением видеть не только систему, но и ее антипод, антисистему: кран – антикран, дерево – антидерево и т.д. Это особенно важно в тех случаях, когда система исчерпала возможности своего развития и должна быть заменена чем-то принципиально новым. Система "антиледокол" сразу отвергает традиционный путь совершенствования ледокола. Если система "ледокол" должна колоть лед, то система "антиледокол" не должна этого делать.

Замена системы антисистемой сразу приближает к сильному решению задачи.

  (схема 6)

Есть еще одна очень важная особенность талантливого мышления – динамичность. Каждый элемент надо видеть не только в традиционных размерах, но и "пульсирующим" – то очень малых, то очень больших размеров. Кран – это не только конструкция в 10-20 м, но и какой-то "микроскопический кран" (доли микрона) и "телескопический кран" (световые годы, парсеки).

Сложно?

Но пока наша схема отражает лишь минимальную картину талантливого мышления. Настоящее талантливое мышление должно иметь много этажей вверх от системы (система – надсистема – наднадсистема...) и т.д., и много этаже вниз от системы (система – подсистема – подподсистема...). И много "клеточек" влево от системы (недавнее прошлое, далекое прошлое, очень далекое прошлое) и вправо от системы (близкое будущее, далекое будущее, очень далекое будущее).

Значит так сложно?

Да, сложно. Мир, в котором мы живем, устроен сложно. И если мы хотим его познавать и преобразовывать, наше мышление должно правильно отражать этот мир. Сложному, динамичному, диалектически развивающемуся миру должна соответствовать в нашем сознании его полная модель – сложная, динамичная, диалектически развивающаяся. Зеркало, отражающее образ мира, должно быть большим, но, к сожалению, в реальной изобретательской деятельности обычно пользуются маленьким осколком зеркала...

Чаще всего изобретатель видит данную в задаче систему – и только. Иногда проявляется чуть более широкий подход: изобретатель видит, например, систему и ее прошлое или систему и надсистему.

В 1911 году была создана камера Вильсона – один из основных инструментов ядерной физики. Заряженные частицы, двигаясь в пересыщенном водяном паре, заполняющем камеру, становились видимыми, образовывали след из капелек жидкости. Были предложены тысячи усовершенствований камеры Вильсона. Но почти полвека никому не приходила в голову идея "антикамеры", в которой след образовывался бы пузырьками газа в жидкой среде. В 1960 году Д.Глезер получил Нобелевскую премию за создание пузырьковой камеры...

МЫШЛЕНИЕ ПО "ПОЛНОЙ СХЕМЕ" ПОКА ВЕЛИЧАЙШАЯ РЕДКОСТЬ, НО ТАКОЕ МЫШЛЕНИЕ ДОЛЖНО СТАТЬ НОРМОЙ. И в этом сверхзадача обучения по АРИЗ.

В АРИЗе есть все элементы "полной схемы". Есть переход от системы и подсистемы (шаги 2-3 и 3-3), есть переход от системы к надсистеме (вспомогательные вопросы к 5-й части АРИЗ-71), есть оператор РВС с его изменениями размеров объекта, есть исследование тенденций развития (шаг 2-1).

Элементы "полной схемы" обрабатываются порознь и постепенно объединяются, превращаясь в систему мышления, в стиль мышления. 

В нынешнем учебном году впервые были проведены специальные занятия по отработке "полной схемы" мышления в целом. Наиболее удачными оказались занятия, на которых предлагался для рассмотрения вопрос: "В чем смысл жизни?". Этот вопрос воспринимается с особым интересом – настолько большим, что даже на втором курсе АзОИИТ² не сразу усмотрели методический аспект вопроса. 

В неподготовленной аудитории слушатели выдвигают преимущественно однозначные ответы в духе схемы 1. В целом группа дает ответ, совпадающий со схемой 2: разные варианты "смыслов" на уровне исходной системы.

В одной такой группе на занятиях присутствовал Р.Федосеев – изобретатель, имеющий около 800 авторских свидетельств. Интересно отметить его стиль мышления: он отвечал по схеме 3, быстро выдвигая новые и новые формулировки и внимательно наблюдая за преподавателем – какая из них подойдет. При этом Федосеев все время оставался на уровне исходной системы. Между тем, один из слушателей сразу предложил перейти на уровень надсистемы: "Давайте рассмотрим, в чем смысл жизни общества".

На втором курсе АзОИИТ, где до этого велись упражнения по схеме 6, вопрос был рассмотрен по "полной схеме". 

Что же это дало?

Цель занятия, конечно, не состояла в том, чтобы тут же выяснить смысл жизни. Вопрос о смысле жизни был взят в качестве примера проблемы. Занятия должно было показать, что проблема (задачи, вопросы) ставятся неверно, узко – и нужно уметь достраивать "полную схему". ТОГДА ПРАВИЛЬНАЯ ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ – ЕЩЕ ДО ЕЕ РЕШЕНИЯ – ДАСТ МНОГО ЦЕННОГО: новые подходы к решению проблемы, новый взгляд на старое.

На занятии сначала ограничились тремя этажами (общество, организм, белок) и тремя клетками на каждом этаже (прошлое, настоящее, будущее):

Однако сразу же появилось соображение о том, что нижние этажи старее верхних. Поэтому схема должна быть такой:

Отсюда возникла мысль о ступенчатом развитии: белок развивался до тех пор, пока не был "изобретен" организм (от А-1 до А-4), а потом развитие шло по уровню (Б-5, Б-6, Б-7), пока не было "изобретено" общество (уровень В), после чего организм (человек) перестал развиваться – начало развиваться общество (В-8, В-9, В-10). 

Очевидно, что схему можно дополнять снизу еще одним этажом (еще более длинным) – "жизнью" добелковой (неорганические вещества). И даже еще одним – очень длинным этажом: "жизнью" элементарных частиц.

Нетрудно ответить и на вопрос: почему выстраивалась эта лестница? Каждый этаж по сравнению с нижним этажом боле независим от внешних условий. 

Элементарные частицы – если они взаимодействуют с внешней средой – живут ничтожно мало. Неорганические (и простые органические) соединения более "живучи", но и они почти беззащитны против внешнего воздействия – нагрева, охлаждения, химических реакций. Белок (клетка) – более высокая ступень организации материи в ее борьбе за независимость от внешних условий. А еще более высокая ступень – организм. Клетка нашего тела обновляется в среднем через 7 лет: организм в целом живет на порядок больше. Он выстаивает и в тех случаях, когда внешнее воздействие уничтожает часть клеток. Общество еще более устойчиво к внешним воздействиям и намного защищеннее отдельного организма...

Любопытно отметить, что теперь мы можем разобраться в природе Соляриса Лема или Черного Облака Хойла. И то, и другое – нарушение закона перехода с уровня на уровень: организм должен был перейти на уровень общества, а он продолжал увеличиваться, оставаясь одним организмом, дорос до размеров целой планеты...

Впрочем, интереснее другой вывод: развитие общества должно идти до определенного времени, а затем должен возникнуть следующий этаж, в котором общество будет играть такую же роль, какую клетка играет в организме...

Теоретические рассуждения? Нет! Из этих рассуждений следуют и практические выводы.

Сейчас много внимания уделяют радиопоискам внеземных цивилизаций. При этом возникает вопрос: каковы они, эти внеземные цивилизации?, почему внеземные цивилизации нас не ищут и нем не сигналят?, почему мы не видим проявлений деятельности этих сверхцивилизаций?

Сверхцивилизации мыслятся на уровне общества, но только более развитого, более энергетически вооруженного. А на самом деле сверхцивилизации должны быть этажом выше, на уровне надобщества. Может ли клетка рассчитывать на то, что ее будет специально искать – для установления контакта?! – организм?..

На проекты радиотелескопов, на попытки поймать сигналы сверхцивилизаций затрачивают все больше и больше средств и усилий. Между тем, из схемы видно, что каждый этаж быстрее и быстрее создает условия для появления следующего этажа. Над этажом "общество" должен сравнительно быстро появиться этаж "надобщество", а потом – еще быстрее – этаж "наднадобщество"... Сверхцивилизации могут оказаться удаленными от нас – по этажам – дальше, чем человек удален от какого-нибудь нейтрона или позитрона. 

Обратите внимание: мы еще не начали исследование взятой проблемы ("В чем смысл жизни человека?"), но сама постановка проблемы по "полной схеме" уже дала много нового и интересного. "Полная схема" – мощный механизм познания; чтобы почувствовать мощь этого механизма, надо было взять крупную проблему – и мы взяли именно такую проблему. На занятиях "полную схему" можно применять и при разборе значительно менее крупных проблем. 

Удобнее всего использовать для этого системный оператор, входящий в первую часть АРИЗ-75. Суть этого оператора в следующем:

Будем считать объект, данный в условиях задачи, исходной системой. Тогда возможна тройная постановка задачи: на уровнях системы, подсистемы и надсистемы. На каждом уровне возможно также превращение задачи в антизадачу. Получается такая схема:

 Возьмем, например, задачу об увеличении скорости ледокола. Прямая задача (на уровне данной системы): "Ледокол быстро идет сквозь лед".

Антизадача: "Лед быстро идет сквозь ледокол". Антизадача значительно ближе к ответу, чем прямая задача!

Перейдем на уровень подсистемы. Прямая задача: "Часть ледокола (какая именно – мы не знаем) быстро идет сквозь лед". Антизадача: "Лед быстро идет сквозь часть ледокола". Это, можно сказать, 9/10 ответа.

Перейдем на уровень надсистемы. Надсистемой будет караван судов. Прямая задача: "Караван быстро идет сквозь лед". Антизадача: "Лед быстро идет сквозь караван". Это тоже хорошее приближение к ответу.

В задаче об очистке фильтра (2-56) имеем:

1. Фильтр легко очищается от пыли.
2. Пыль легко очищается от фильтра.
3. Часть (частицы) фильтра легко очищаются от пыли.
4. Пыль легко очищается от части (частиц) фильтра.
5. Надсистема (внешняя среда) легко очищается от пыли.
6. Пыль легко очищается от надсистемы (внешней среды).

И в этой задаче формулировки 4 и 6 дают 9/10 ответа.

Системный оператор пока – как и другие блоки АРИЗ-75 – испытывается и отрабатывается. Но на занятиях можно использовать этот оператор при решении различных задач.

Оператор может быть расширен за счет включения "не-задач" на всех трех условиях. "Не-задача" образуется отрицанием действия, указанного в прямой задаче: "Ледокол не идет сквозь лед", "Фильтр не освобождается от пыли". В принципе возможны и другие трансформации исходной формулировки, но для практических целей достаточно использовать системный оператор в том виде, в каком он описан выше (шесть формулировок).

Надо подчеркнуть, что системный оператор не предназначен для получения ответа на задачу. Цель оператора, прежде всего, в том, чтобы с самого начала выбрать предпочтительный уровень решения задачи. 

Если оставлена прямая задача или взята антизадача на "этаже" системы – решение получается обычно на 3-м уровне: ничего принципиально нового, но зато легко внедрять. Переход на "этажи" надсистемы и (особенно) подсистемы дает задачи, которые решаются на четвертом уровне. Переход к антизадачам на "этажах" подсистемы и надсистемы ведет к решениям пятого уровня. Таким образом, в АРИЗ впервые вводится "регулятор силы решения". 

Помимо этой утилитарной цели системный оператор должен способствовать развитию мышления по "полной схеме".

Г. Альтшуллер

¹Альтшуллер Г.С. (1975). Развитие системного мышления - конечная цель обучения АРИЗ. Баку: 8.

²В 1971 был основан Азербайджанский общественный институт изобретательского творчества (АзОИИТ). Г.С. Альтшуллер руководил им с момента создания и до 1975. [Л.Д. Комарчева, 2005. Альтшуллер Г.С. в Баку. Справка. http://www.altshuller.ru/stories/story5.asp].