© Альтшуллер Г.С. Журнал "Знание-сила", 1974, № 2.
МАГИЧЕСКИЙ КРИСТАЛЛ ФАНТАЗИИ

Помните, как начинается "Аэлита"? В Петрограде, на улице Красных Зорь, появилось странное объявление: инженер М. С. Лось приглашал желающих лететь с ним на планету Марс явиться для личных переговоров... В таком же духе можно начать и эти записки. Осенью 1971 года в Баку на многих улицах появилось странное объявление: Азербайджанский совет ВОИР и ЦК ЛКСМ Азербайджана приглашали инженеров подавать заявления в Общественный институт изобретательского творчества. В объявлении упоминались современные методы решения изобретательских задач: мозговой штурм, морфологический анализ, синектика, АРИЗ... и курс развития творческого воображения.

Встречался ли вам в каких-либо учебных программах такой предмет - "развитие воображения"? Держали ли вы когда-нибудь в руках учебное пособие по фантазии?.. А в объявлении крупным красным шрифтом было написано: курс развития творческого воображения для изобретателей и инженеров .

В 1900 году французский психолог Рибо установил, что кривая воображения достигает максимума к пятнадцати годам, а потом идет вниз. Вероятно, у нынешнего школьника спад кривой воображения начинается еще раньше: современная школьная программа насыщена огромным количеством знаний, но, к сожалению, не предусматривает систематического развития воображения, то есть умения творчески пользоваться этими знаниями. Мы знаем, что фантазия - качество величайшей ценности, но не учим фантазии ни в школе, ни в вузе.

Попробуйте, например, придумать фантастическое животное - и вы убедитесь, насколько трудным окажется даже такое простое задание. На ум будут приходить привычные образы из сказок и фантастики (это сработает память, а не воображение) или примитивные комбинации наподобие собаки с рыбьим хвостом и рогами оленя...

Одно из важнейших средств развития воображения я вижу в регулярном чтении фантастики. Если терпеливо полистать бюллетень изобретений и отобрать наиболее оригинальные новшества, обнаружится, что многие из них прямо или косвенно связаны с современной фантастикой.

Вот пример прямой связи - авторское свидетельство № 239797: "Способ съемки и воспроизведения кинематографических фильмов, отличающийся тем, что с целью получения кинестетических ощущений при съемке фильма на соответствующие участки тела артиста в местах расположения периферических нервов накладывают электроды и при игре артиста записывают, например, на магнитную пленку его биотоки, а при воспроизведении фильма на соответствующие участки тела зрителей накладывают электроды, на которые передают записанные при съемке биотоки артиста". Любители фантастики без труда назовут многие произведения, в которых высказывались подобные идеи.

Еще чаще встречаются случаи косвенной связи фантастики и изобретательства. Можно привести такой пример. В рассказе С. Гансовского описано фантастическое животное, обладающее способностью распадаться на отдельные клетки. Эти клетки опускаются на дно бухты, и охотникам просто некого ловить. А потом клетки снова объединяются в один организм, и со дна бухты всплывает громадное животное... В изобретении по авторскому свидетельству № 156133 работает такое же "животное". Металлические частички образуют (в электромагнитном поле) пористую структуру, играющую роль фильтра. Когда фильтр забивается пылью, поле выключают, и фильтр падает, разделяясь на "клетки", на отдельные частицы. Потом поле снова включают, металлические "клетки" поднимаются и образуют структуру фильтра, а пыль остается лежать на дне аппарата.

Вряд ли Юрий Алексеевич Измоденов, изобретатель этого фильтра, знал о рассказе С.Гансовского. Но идея составного фильтра удивительно близка к идее фантастического составного животного. Мы не раз убеждались на опыте: те, кто знают рассказ С.Гансовского "Хозяин бухты", легко решают задачу о фильтре. Фантастика дает идеи и образы, способные играть роль инструментов творчества.

Современная научно-техническая революция быстро повышает требования к творческому воображению. Для эффективного развития фантазии сегодня нужен курс развития воображения, нужна система эффективных методов управления воображением в процессе решения изобретательских задач . Такой курс разработан Общественной лабораторией методики изобретательства при Центральном совете ВОИР.

В учебной программе Азербайджанского общественного института изобретательского творчества основное внимание уделено освоению алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ). Из 220 учебных часов на курс развития творческого воображения отведено только 25 часов. Но каждый час надолго запоминается слушателям.

Я расскажу о нескольких занятиях.

Фантазия всегда остается ездой в незнаемое. Вероятно, с другими слушателями те же занятия прошли бы иначе.

Но у нас было так.

ЭПИЗОД ПЕРВЫЙ

МАЛЕНЬКИЕ-МАЛЕНЬКИЕ ЧЕЛОВЕЧКИ

ЗАДАЧА

- Ну, хорошо, а если сделать груз жидким? - сказал один из слушателей, инженер-конструктор.

- Ничего не получится, - ответил я. - Жидкость начнет испаряться, исчезнет вакуум, не будет свободного падения.

С задачей возились уже два часа, первоначальный энтузиазм давно исчез. Вот-вот должно было возникнуть недовольство.

- Можно сделать груз магнитным, а контакты выполнить в виде витков проволоки,- предложил другой слушатель, физик. - Правда, абсолютно свободного падения не будет, часть механической энергии превратится в ток... Вы хотите, чтобы груз обязательно соприкасался с контактами?

- Хочу, - подтвердил я.

- И одновременно требуете, чтобы при этом не было соприкосновения?

- Да.

- Но это несовместимые требования. Вы дали нам задачу, которая в принципе неразрешима! Мы напрасно тратим время.

Ну вот, на борту назревает бунт. Остается слегка подогреть страсти.

- Почему? - невинно осведомился я. - Нужно, чтобы груз основательно, со скрежетом, терся о контакты. Но чтобы при этом сохранялось свободное падение. Разве это противоречит законам природы?

- Еще как! Если есть трение, не может быть свободного падения. "Со скрежетом"... - возмущенно повторил физик. - Твердое тело со скрежетом трется о другое твердое тело и при этом не происходит потерь энергии... А откуда берется скрежет?!

- Откуда? Давайте посмотрим. Вот металлический груз. Кусок металла. Из чего он состоит? Что мы увидим, если наше зрение станет в тысячи, в сотни тысяч раз острее?

- Кристаллическую решетку увидим, - сказал физик.

- А если еще увеличим остроту зрения?

- Ну, увидим атомы.

- Нет, ничего подобного мы не увидим: ни кристаллической решетки, ни атомов. Между нами говоря, их не существует.

- Совсем не существует?

- Ага, совсем. Если хорошенько присмотреться, мы увидим, что груз состоит из толпы маленьких-маленьких человечков.

Теперь физик - да и другие слушатели - смотрели на меня с величайшим вниманием. Не каждый день приходится видеть, как преподаватель сходит с ума.

- А что они делают, эти... человечки? - осторожно спросил кто-то.

- Ничего. Они ждут нашего приказа. Вот тогда они будут что-то делать. Давайте все это смоделируем. Пятеро слушателей возьмутся за руки и станут там, у стенки. Это будут человечки груза: А-1, А-2, А-3, А-4 и А-5. Ну, пожалуйста...

С сумасшедшими не спорят. Пятеро слушателей, смущенно улыбаясь, стали у стены и взялись за руки.

- Прекрасно. Но контакты тоже состоят из человечков. Кому-то надо сыграть их роль.
Через две минуты у нас была прекрасная модель (рис. 2-I). Физика я поставил на место Б-1. Пока я расставлял других слушателей, Б-1 о чем-то шептался с Б-3...

- Внимание, - сказал я, - груз начал падать.

Шеренга А двинулась вперед, и, когда она поравнялась с первой парой контактов, Б-1 и Б-3 вцепились в руки А-1 и А-5 (рис. 2-II).

- Мы моделируем трение, - охотно объяснил физик. - Вы же хотели, чтобы трение было основательное, со скрежетом... Пожалуйста, трение со скрежетом остановило груз.

Рис.2

- Хорошо, попробуем еще раз. Шеренга А вернулась в исходное положение.

Я тихо сказал пятерке: "Двигайтесь так же, но не держите друг друга за руки" (рис. 2-III).

Б-1 и Б-3 были, разумеется, начеку и снова схватили А-1 и А-5. Но на этот раз А-2, А-3 и А-4 спокойно продолжали движение (рис. 2-IV).

В-1 и В-3 схватили за руки А-2 и А-4 (рис. 2-V), но А-3 продолжал идти вперед, пока не был остановлен третьим контактом (рис. 2-VI).

- Гениально, - сказал физик, и все рассмеялись, - Разрезаем груз на пластинки, они падают в вакууме как одно целое, но каждая пара контактов задерживает только свою пластинку. Проще простого.

Рис.3

Да, теперь это казалось проще простого. Потребовалось немножко фантазии, только и всего. Представили груз в виде шеренги человечков; увидели, что движению человечков мешает не только трение, но и внутренние связи в шеренге; дали команду человечкам не держать друг друга за руки... Потом встретятся задачи посложнее. Но прием будет срабатывать всегда. Он всегда поможет заменить невыгодный зрительный образ (жесткий, сопротивляющийся изменениям) выгодным (гибким, готовым к любым изменениям).

За внешним, назойливо лезущим в глаза (в нашем примере - трение груза о контакты) он всегда поможет увидеть внутреннее, незаметное (сцепление между частями груза) - то, что нужно и можно изменить, чтобы решить задачу.

- А почему человечки? - спросил физик.- Почему не атомы? Или какие-нибудь шарики?

Черт его знает, почему, - подумал я. Наверное, атомы слишком конкретны, они будут действовать по своим реальным законам и не позволят мне фантазировать. Человечкам я могу сказать: "Отпустите руки!" - и они отпустят. А как я скажу атомам: "Не взаимодействуйте друг с другом..." Шарики тоже не годятся, из них трудно построить исходную модель.

- Между нами говоря, - ответил я, - они на самом деле существуют, эти маленькие-маленькие человечки. Скоро вам будет казаться странным, что вы их раньше не замечали...

ЭПИЗОД ВТОРОЙ

НА ПЫЛЬНЫХ ТРОПИНКАХ ДАЛЕКИХ ПЛАНЕТ

УПРАЖНЕНИЕ

Космический корабль приблизился к неизвестной планете. Планета закрыта тонким слоем условных облаков: сквозь них могут пройти спускаемые с корабля автоматические станции, но не проходят никакие излучения. Проводная связь тоже невозможна.

На планете действуют те же физические законы, те же геологические, климатические и т. п. факторы, что и на Земле, на Луне или на Марсе. И только один фактор изменен.

Задавая автоматическим станциям определенные программы исследований, надо с наименьшего числа попыток найти этот икс-фактор.

Преподаватель играет за планету, слушатели - за экипаж корабля.

- Непонятно... Что это за облака?

- Условные облака. Они нужны, чтобы создать ситуацию "черного ящика".

- Значит, разогнать облака нельзя?

- Ни в коем случае. В вашем распоряжении только один способ: запуск автоматических станций. При этом нельзя поддерживать связь со станцией сквозь облака. Программа должна быть задана заранее.

- Непонятно... Опустим станцию, она там все выяснит, вернется, сообщит. В чем же смысл упражнения?

- А вы попробуйте.

- Хорошо. Станция может выполнить любую программу?

- Да.

- Тогда посылаем станцию с таким заданием: спуститься на поверхность, взять пробы грунта, воздуха...

Программу коллективно дополняют: измерить радиацию, сделать снимки и т. д. Я пока проверяю магнитофон. Запись будет идти весь урок.

- Программа готова. Запускаем станцию.

- Прекрасно. Запустили. Но она не вернулась.

- Как это - не вернулась? Почему?

- Это ваше дело - узнать, почему. Там ведь может быть все, что угодно. Вулканы. Или в миллион раз большая сила тяжести. Или какие-нибудь чудовища, которые спокойно слопают вашу станцию.

- Хорошо. Отправим еще три станции. В разные места.

- Станции не вернулись.

Через пару месяцев я им прокручу эту пленку. Подумать только, какая психологическая инерция: одна станция не вернулась, давай пошлем еще три...

Творческий поиск привыкли отождествлять со свободой перебора вариантов; хочу - попробую так, хочу - попробую иначе... На самом деле "так" и "иначе" замыкаются рамками психологической инерции. Действительно - свободное творчество управляемо: нужно уметь преодолевать психологическую инерцию, уметь уходить от пустых проб.

- Количеством станций мы не ограничены?

- Нет.

- Тогда посылаем еще десять станций.

- Станции не вернулись.

Смех.

- Ни одна? Учтите, наши станции имеют автоматы, выводящие их на посадку только в безопасном месте.

- А как они узнают, что место безопасно?

- По рельефу хотя бы. Если внизу ровный грунт, значит, безопасно.

- Прекрасно. И все-таки станции, снабженные системами выбора места посадки, не вернулись... Что вы будете делать дальше?

- Наверное, опасно садиться на поверхность... Пошлем еще одну станцию, но с другой программой. Пусть станция опустится под эти облака, сделает снимки и сразу вернется. Спуститься она должна совсем немного - на метр, не больше.

- Станция вернулась.

- Наконец-то! А снимки получились?

- Да.

- И что на них?

- Степь, река, холмы, лес... Все как на Земле. Снято с высоты в десять километров. Взяты пробы атмосферы - воздух тоже как на Земле. Опасной радиации нет.

- А почему посланные в этом районе станции не вернулись?

- Это уж ваше дело - узнать, почему.

- На снимках видны станции? Или хотя бы их обломки?

- Нет.

- Непонятно... А можно, чтобы следующая станция, оставаясь на высоте в десять километров, сбросила вниз зонд с радиопередатчиком?

- Можно.

- Хорошо! Посылаем станцию. Она остается наверху, под облаками. И сбрасывает зонд на какое-нибудь ровное место. Например, на холм. Зонд должен подавать сигналы с поверхности. Станция их запишет и вернется на корабль.

- Станция вернулась, но никаких сигналов зонда она не записала.

- Почему?

- Это ваше дело - узнать, почему. Упражнение продолжается, и еще не скоро удастся обнаружить, что икс-фактор на этой планете - замедленная скорость света и других электромагнитных колебаний: один сантиметр в секунду. До станции, находящейся на десятикилометровой высоте, свет доходит на двенадцатый день. Станция видит степь, реку, холмы, а внизу - болото или горные вершины...

На следующем занятии такое же упражнение мы разыграем иначе. Я отберу "экипаж". Два человека в "экипаже" будут только выдвигать предложения - что делать дальше. Третий тоже будет занят одним делом; проверкой поступивших предложений на психологическую инерцию. Пройдут только те предложения, в которых не окажется психологической инерции. Полученная информация ("Станция не вернулась...") поступит к четвертому члену "экипажа", который будет специально заниматься выявлением странностей, то есть признаков проявления икс-фактора. Пятый и шестой члены "экипажа" займутся поиском возможных объяснений этих странностей, будут выдвигать гипотезы. А двое первых используют эти гипотезы для корректировки плана исследования.

Слушатели, следящие за действиями "экипажа", будут заранее знать "секрет" планеты. Пусть смотрят со стороны и анализируют ход поиска: перед ними будет наглядная модель творческого процесса.

Все это - в дальнейшем. Сегодня слушатели, загубив множество автоматических станций, с трудом раскрывают икс-фактор первой планеты.

- А можно мы теперь будем играть за планету, а вы - за экипаж?

Бурный восторг.

- Можно, - покорно соглашаюсь я. В каждой группе рано или поздно приходят к этой светлой идее.

Шепчутся, сговариваясь. Ладно, первую станцию я вам отдам.

Программа первой станции: поднырнуть под облака, метров на десять, не больше. Снимки, пробы... Вернуться через пять минут.

- Станция не вернулась!

- Печально, - говорю я, - ах, как печально, такая была хорошая станция, совсем еще новая...

Это прекрасно, что станция не вернулась. Она погибла, но я получил необходимую информацию. Теперь я знаю, что икс-фактор действует под самыми облаками, он не связан с поверхностью планеты. Какое-то изменение законов природы. Пожалуй, я догадываюсь, какое именно. Мои слушатели еще не умеют бороться с психологической инерцией: я им дал планету с измененной скоростью света, и они тоже изменили какую-то скорость.

- Вторая станция. Не нужно снимков, не нужно проб. Пусть станция опустится под облака и через секунду вернется.

Мои оппоненты в явном замешательстве.

- Ну, вернулась станция?

- Вернулась. Через семнадцать минут. Какова программа третьей станции?

Это они наталкивают меня на неверную тактику. Нет уж...

- Не будет третьей станции. Я подожду, пока вернется первая. Ведь она вернется, не так ли? На вашей планете время идет в тысячу раз медленнее, вот и весь секрет...

ЭПИЗОД ТРЕТИЙ

"НАЧНЕМ С УВЕЛИЧЕНИЯ В МИЛЛИАРД РАЗ..."

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

На строительстве Усть-Илимской ГЭС понадобилось соорудить несколько водоводов - железобетонных труб диаметром около 10 м и длиною около 40 м. Вес каждого водовода - 4000 т. Водоводы должны лежать на откосе в 45 (см. рис.4).
Изготавливать водоводы в наклонном положении крайне неудобно. Лучше строить их вертикально, а потом опускать на откос. Однако проектировщики подсчитали, что для этого потребуется очень сложная и дорогая система грузовых стрел, талей, блоков. Пришлось изготавливать водоводы в наклонном положении. А когда работа была сделана и деньги потрачены, два молодых инженера предложили решение, которое, поспей оно вовремя, позволило бы легко опустить готовые водоводы и дало бы огромную экономию.

Найдите это решение, используя оператор РВС.

Рис.4

Третий месяц мы воюем с психологической инерцией. Первая линия обороны нашего противника - технические термины. Инженеры привыкли уважительно относиться к терминологии. Размышляя о задаче, они думают терминами. Между тем каждый термин отражает старое, уже существующее. Термин стремится навязать традиционное, привычное представление об объекте. В безобидной, казалось бы, формулировке: "Как повысить скорость движения ледокола сквозь лед?" - слово "ледокол" навязывает путь. Надо КОЛОТЬ лед, ДРОБИТЬ лед, ЛОМАТЬ лед...

В безобидной, казалось бы, формулировке: "Как повысить скорость движения ледокола сквозь лед?" - слово "ледокол" навязывает путь. Надо КОЛОТЬ лед, ДРОБИТЬ лед, ЛОМАТЬ лед...

Мы заменяем термины словом "штуковина", оно играет у нас ту же роль, какую играет в математике "икс". Поначалу инженеры посмеиваются, заменяя "штуковиной" привычные термины "вибродатчик", "экстрактор", "опалубка", "коррелометр"... Ничего, довольно скоро обнаруживается, что любую задачу можно изложить без терминов.

Психологическая инерция отступает, но не сдается. Уже нет слов, навязывающих старые, привычные представления, но остается старый зрительный образ . Я не произношу слово "ледокол", но все равно у меня перед глазами нечто ледоколообразное.

Чтобы преодолеть психологическую инерцию, мы используем оператор РВС. Это шесть мысленных экспериментов, которые последовательно расшатывают привычное зрительное представление. Мысленно увеличиваем размеры (или другой основной параметр) "штуковины" в тысячу, миллион раз... уменьшаем размеры... увеличиваем продолжительность (время ) процесса... уменьшаем... увеличиваем допустимую стоимость... уменьшаем...

Оператор РВС не всегда дает решение задачи. Собственно, он и не предназначен для этого. Его цель - сбить психологическую инерцию перед решением. Но задача о водоводе несложная, и в листках с выполненным домашним заданием я сразу замечаю много правильных ответов.

Что ж, возьмем наугад одну работу (странный феномен, почему-то всегда вытаскиваю работы, написанные хорошим почерком).

"1. Р→∞. Размеры бетонной штуковины увеличиваются в сто раз. Громадина наподобие Останкинской башни. Никакие краны не годятся, это ясно. Как уложить махину высотой в четыре километра и диаметром в километр? Нет, это не башня, у башни диаметр мал сравнительно с высотой. Это гора. Как уложить гору? Идеально было бы, если бы гора легла сама. Но горы не падают. Задача стала сложнее. Этот шаг ничего не дал.

2. Р→0. Для начала уменьшим размеры в сто раз. Высота 40 см. Все очень просто: уложим штуковину вручную. Высота 0,4 см. Снова вручную. Высота 0,04 мм. Задача опять усложнилась.

3. В→∞. В условиях задачи не указано, сколько времени отводится на спуск штуковины. Предположим, месяц. Увеличим этот срок в 100 раз. 8 лет. Не вижу особой разницы. Увеличим срок еще в 1000 раз. 8000 лет. Осядет грунт, и штуковина опустится сама? Во всяком случае, за 8 миллионов лет могут произойти большие геологические изменения.

4. В→0. Штуковина опустилась за одну минуту или за одну секунду. Это значит, что она упала. Чтобы штуковина упала, ее центр тяжести должен изменить свое положение.

Появилась идея, относящаяся к пункту 1. Есть горы, которые сами падают. Это - айсберги. Подтаивает основание, смещается центр тяжести, гора опрокидывается. Пункт 3 тоже наводит на подобную мысль: за миллионы лет могут выветриться, вымыться самые твердые породы. Отсюда идея..."

Далее идет описание. Все верно, можно ставить пятерку, решение совпадает с изобретением по авторскому свидетельству № 194294, в котором сказано: "Способ монтажа тяжелых конструкций путем опускания их на рабочее место, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса монтажа под конструкцией возводят колонны из природных веществ - льда, соли, которые затем у основания соответственно растапливают и растворяют, обеспечивая тем самым уменьшение длины колонн с одновременным опусканием конструкции".

Учеба заканчивается защитой дипломных работ. В основе каждой работы - решение актуальной технической задачи на уровне изобретений. Нужно сделать изобретение, составить заявку, а главное, описать и проанализировать ход решения задачи. Уже защищены сорок работ. Заявки на изобретение ушли во Всесоюзный институт государственной патентной экспертизы. По первым заявкам получены авторские свидетельства.

Написаны заявки сухо и точно. Что поделаешь, заявка на изобретение - официальный документ. Дипломная работа - тоже официальный документ, но это документ о творчестве: задачи решают по алгоритму АРИЗ, однако в работах есть и маленькие человечки, и оператор РВС, и "штуковина"- и многие другие приемы управления фантазией.

...И снова на улицах Баку висят объявления. Идет новый набор в Азербайджанский общественный институт изобретательского творчества.

Г. Альтшуллер,
руководитель общественной лаборатории
методики изобретательства при ЦС ВОИР