Лёгкая ТРИЗ для сильного мышления. Практический курс

Базовые мыслительные операции

В предыдущем уроке мы изучили базовые приёмы фантазирования. Теперь изучим базовые мыслительные операции. Такое название от того, что все люди используют их: аналогия, гомология, идеализация, абстрагирование, анализ, синтез, сравнение, конкретизация, классификация, ассоциация.

В этом уроке мы рассмотрим только некоторые из них, так как они не входят в общепринятую программу обучения классической ТРИЗ, но без овладения этими методами нельзя сформировать сильное мышление. В кусрах АС ТРИЗ (Саратовской Научной Школы ТРИЗ) есть полная информация об этих методах.

Представьте, что вам дали задание разработать такой продукт, который вытеснит Apple и Samsung навсегда из мира смартфонов и компьютеров. (Кстати, надо обдумать это…).

Хорошо, возможно нужно сделать новый кирпич, которого нет в мире. Как быть?

Эврика! Используем аналогию.

Изобретайте по аналогии

При использовании метода аналогии ищут схожие свойства объектов. Если у одного объекта есть некоторые свойства, схожие со свойствами другого объекта, то мы обычно предполагаем, что остальные признаки первого объекта есть и у второго.

В простейшем случае при возникновении затруднения мы просто пытаемся вспомнить, что люди делают в похожей ситуации. Таким образом, знания, полученные при изучении одного объекта, мы переносим на другой объект.

Поиск сходства и различия – это то, чему обучают людей с детства. Метод аналогии популярен во всех областях человеческой деятельности.

Пример. Швейцарский инженер Джордж де Местраль, гуляя с собакой, заметил, что к ее шерсти постоянно прилипают семена какого-то растения. Устав чистить собаку, инженер исследовал причину их прилипания. Оказалось, что семена цепляются благодаря мельчайшим крючкам на волосках, находящихся на их поверхности. Позднее де Местраль запатентовал «липучку» «Velcro», которая сегодня широко используется при изготовлении одежды, обуви и т. д.

Итак, кирпич. Когда-то кирпич сам стал средством устранения недостатка кладки стен. До появления кирпича кладка была из природного камня. А теперь представьте, насколько велика роль этого изобретения! Чтобы изобрести новый кирпич, нужно найти у него недостаток и записать текст изобретательской задачи. Например, «Для возведения стен использовать кирпич, который не имеет большого веса». Цель – возвести стены, устранить недостаток – большой вес, ограничения – использовать кирпич.

Ищем аналог легкого вещества в природе. Что в мире самое легкое? Пустота! Кирпич должен быть сделан из пустоты! Как жаль, что до меня уже изобрели пустотелые кирпичи… Ну, не страшно, возможно я когда-нибудь изобрету идеальный кирпич.

Базовая мыслительная операция «Идеализация»

Есть две идеализации.

Первая – научная. В ТРИЗ такая идеализация является одним из постулатов теории – «Развитие всех систем идёт в направлении увеличения степени идеальности. Идеальная техническая система – это система, вес, объём и площадь которой стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система – это когда системы нет, а функция её сохраняется и выполняется». Кирпича нет, а его функция опоры выполняется.

Вторая – обывательская. На основе представлений о совершенном строится общество, отношения к людям, разработка каких-либо товаров или услуг.

Если мы задумаемся о совершенном кирпиче, то наделим его такими «дикими» характеристиками, что не каждый писатель фантаст согласится описать это. Однако, именно такой подход к изобретательству даёт верное направление мысли. Благодаря идеализации мы знаем «куда думать».

Теперь люди точно знают, что если что-то создавать, то совершенное, а как? А так, чтобы не только вес, объём и площадь этого равнялась нулю, а чтобы это что-то было удобное во всех отношениях.

Очень важно понимать отличие технической идеальности от социальной. К людям нельзя применять техническую идеальность, а то получится, что идеальная жена та, которой нет, а её функция выполняется. Социальная идеальность – это удовлетворение интересов людей на 100% без вреда. Социальная идеальность «не навреди» была сформулирована еще «отцом медицины» Гиппократом.

На американском заводе по производству зубной пасты часто тюбики не наполнялись. Возникла задача по обнаружению и убиранию с конвейера пустых тюбиков. Нанятая инженерная компания предложила за $20 000 000 разработать роботизированную линию.

Однако, руководитель решил проверить, есть ли брак на всех конвейерах. Оказалось, что брака не было на одной линии во время работы одного конкретного рабочего. Что он сделал? Он поставил обычный вентилятор, который сдувал с конвейера пустые тюбики. Так простое изобретательское решение сэкономило заводу $20 000 000.

Трудности с изобретательством возникают тогда, когда люди не понимают, что такое свойства объектов. В моей практике именно это было причиной того, что ученики не могли осваивать даже самые простые методы творчества (креативности).

Что такое свойство? Это то, что может измениться у объекта.

Словарь: «Свойства объекта зависят от вида взаимодействия объекта и субъекта, например: если на яблоко смотреть – оно имеет цвет и форму; если его откусить – имеет твёрдость и вкус; если его взвешивать – имеет вес; если оценивать его габариты – имеет размеры, если трогать – имеет шероховатость. Объект является своими свойствами не только субъекту, но и другим объектам, то есть свойства могут проявляться и в ходе взаимодействия объектов друг с другом».

Свойства – важнейший ресурс в изобретательстве. Например, свойство ручки – пластмассовая. Здесь идет речь о части «корпус». Свойство корпуса – пластмассовый.

Величина – материал.

Значение – пластмасса. Изобретения делаются через изменение ЗНАЧЕНИЙ системных свойств.

Пример. Изобретём новую шариковую ручку.

Самый простой алгоритм изобретения:

Шаг 1. Дано: шариковая ручка с пластмассовым корпусом.

Свойство корпуса – пластмассовый.

Величина – материал.

Значение – пластмасса.

Шаг 2. Возьмём стикер (бумажку).

Свойство стикера – бумажный.

Величина – материал.

Значение – бумага.

Шаг 3. Скопируем значение материала одного объекта в значение материала другого объекта. Заменим свойство корпуса свойством стикера.

Шаг 4. Получаем идею новой ручки

Свойство корпуса шариковой ручки – бумажный.

Величина – материал.

Значение – бумага.

Для справки:

Состояние – это набор свойств объекта (например, вертикальное или горизонтальное положение).

Признак – неизменное, зафиксированное, закрепленное за объектом свойство.

Упражнение 1.

Возьмите два любых предмета. Выделите их свойства. Замените свойство одного предмета свойством другого предмета.

Упражнение 2.

Выпишите несколько изобретательских задач в новом объекте, который получили в Упражнении 1 по формуле: цель+недостаток+ограничения.

Методы активизации мышления

Помните Робинзона Крузо, который срубил большое дерево, сделал из него лодку, но бросил вдали от берега, так как не смог дотащить её до моря? Если бы он знал хотя бы несколько принципов изобретательской науки, то, даже совершив ошибку (сделав лодку вдали от воды), смог бы достичь цели. Этот пример показывает, насколько велика роль инерции мышления, насколько человечество не умеет работать над своими шаблонами.

Никто не захочет летать на самолётах, у которых вероятность долететь до пункта назначения только у одного. Никто не захочет жить в домах, из которых только в одном можно жить.

Однако в творчестве именно так и обстоят дела до сих пор! Только 2—3% идей хоть как-то доводятся до внедрения. В чем причина? Одна из главных причин – низкая эффективность метода проб и ошибок (МПиО).

Решение изобретательских задач – один из древнейших видов человеческой деятельности. Может быть, самый древний. И поразительно консервативный: в наши дни, как и тысячи лет назад, в основе технологии изобретательства лежит МПиО, суть которого заключается в последовательном выдвижении и рассмотрении всевозможных идей решения задачи.

При этом всякий раз неудачная идея отбрасывается, а вместо неё выдвигается новая. Правил поиска нет: ключом к решению может оказаться любая идея, даже самая «дикая».

Сколько жертв на счету МПиО? Не счесть! В то время, пока человечество училось плавать под водой, летать по небу или строить дома, погибло много людей. Но, несмотря на это, творчество держалось под грифом таинственности.

Научно-техническая революция завалила «горящими» задачами институты, конструкторские бюро, лаборатории. Встал вопрос о повышении эффективности поиска идей. С начала 20-го века разными людьми создавались методы поиска идей. Самым удачным вариантом считается ТРИЗ (алгоритмизированный метод поиска решения конкретной проблемы), но есть и другие методы, которые объединены в «Методы активизации мышления» (методы упорядоченного перебора вариантов идей).

Из сотен таких методов выделяются несколько: синектика, метод фокальных объектов, морфологический ящик, метод контрольных вопросов и мозговой штурм.

Познакомимся с одним из самых востребованных методов активизации мышления в инновационной деятельности.

Синектика

Разработана У. Гордoном в 1950-х годах. В числе рабочих механизмов творчества, введенных автором, были 4 аналогии: прямая, личная (эмпатия), символическая и фантастическая. По мнению У. Гордона для творческого процесса очень важно умение превращать непривычное в привычное и, наоборот.

Этот метод хорош тем, что здорово развивает способность изобретать по аналогии. В прошлом уроке мы изобретали новый кирпич. Выделив недостаток (слишком тяжёлый), пытались найти идеальное решение. Продолжим искать идеи.

Прямая аналогия. Кирпич как другой кирпич. А есть ли легкие кирпичи? Да, детские кубики. Они пластмассовые. Значит, мы можем кирпичи делать не только из глины, но и из пластмассы.

Критика в Синектике приветствуется, а потому можно раскритиковать пластмассовые кирпичи. Найденные недостатки станут изобретательскими задачами.

Личная аналогия (эмпатия). Я – кирпич. Почувствуйте себя кирпичом. Оживите его. Надо представить, что именно делает нас легкими? Например, почему мы плаваем? У нас есть воздух в легких. Эврика! «Дышаший» кирпич! Вот и получили интересную идею.

Символическая аналогия. Если кирпич твёрдый и тяжёлый, то найдем противоположность. Мягкий снег, мягкая вода, мягкая перина, мягкий пух. Каковы свойства снега, воды, перины, пуха? Сделаем кирпич из снежинок. Да, кстати, дома из снега «Иглы» уже давно делают народы севера. Водный кирпич. Почему нет. Вода, льющаяся с крыши-купола, вполне может заменить кирпич, работающий стеной (если купол будет держать что-то другое). Интересная идея для фонтана! Кирпич-перина может также изготавливаться. Внутренность таких кирпичей будет содержать пружины, перья и пух.

Фантастическая аналогия. Представим далёкую планету, где гравитации нет. Как там люди пользуются кирпичами? Возможно, они используют кирпичи из легкого материала, но они всё равно тяжелые за счет какого-либо физического эффекта. Вот бы понять, как это можно сделать, и в руках Нобелевская премия!

Компания 3M, известная множеством инноваций, в том числе изобретением «желтых листочков» (стикеров), является поклонницей метода «Синектика». По моим сведениям, изобретения там делаются этим методом. Компания очень закрытая. Получить информацию о том, что происходит внутри, невозможно для простого любопытствующего. Однако, одному тризовцу удалось побывать в ней с предложением обучения ТРИЗ. Руководство задумалось, ответив, что пока им достаточно «Синектики».

Шаблоны сильного мышления

Что в первую очередь мешает изобретателю получить хорошую идею?

Инерция мышления (психологическая инерция) – склонность к сохранению уже имеющихся представлений, шаблонов, нежелание пересмотреть их, даже если они более не поддерживаются опытом или опровергаются им.

Изобретательская задача. На заре кинематографа еще не было залов с наклонным полом. А этикет не предписывал дамам снимать шляпы. Сзади сидящим зрителям сильно не нравилось, что сказывалось на посещаемости сеансов и могло ввести бизнес в убытки. Пытались давать объявления по громкоговорителю, но никто шляпы не снимал. Повесили объявления – нулевой результат. Как быть?

Может быть покажется странным, но люди мыслят шаблонами. Это хорошо! Если бы не шаблоны, то мы каждый раз удивлялись бы тому, что нужно завязывать шнурки. Человек очень похож на компьютер, в котором множество программ. Каждая программа выполняется в определённых ситуациях. Шаблоны помогают нам действовать на автопилоте, не задумываясь о том, как решать жизненные задачи.

Но, жизнь не стоит на месте. Если шаблоны помогают решать известные задачи, то, что делать, если в какой-то момент мозг не может подобрать нужного шаблона? Думаю, Вы уже знаете, что мозг выдаст похожий шаблон по аналогии. Не зря эрудиты игры «Что? Где? Когда?» считаются очень умными людьми. Они много знают, а если возникнут трудности, то отыщут в своих знаниях похожий ответ на вопрос, а потом смогут даже логически переработать свои знания и решить задачу.

Однако, может так случиться, что аналогия подведёт. Пустота в голове, а проблему решить надо. Что ж, вот тут мы и подошли к самой сути ТРИЗ. Как же она работает?

Я очень люблю игру «ДаНетка». В игре ведущий задаёт какую-либо ситуацию, а игроки должны объяснить её. Ведущий может отвечать только «Да», «Нет», «Не имеет значения».

Я разработал «вечную» «ДаНетку». Представьте, что я загадал число от 1 до 10. Пожалуйста, дайте ответ, какое число я загадал. Используя шаблон «Перебор каждого числа из десяти», ответ будет найден за несколько секунд. Это пример простой жизненной проблемы. Нужно найти число из десяти, перебрали все варианты, нашли ответ.

А что, если я загадаю число от 1 до 31 536 000? Если перебирать числа по одному в секунду, то ровно год может уйти на перебор всех вариантов. Вот и появилась изобретательская задача.

Необходимо найти загаданное ведущим число из 31 536 000 вариантов, ответ должен быть найден за несколько минут, ведущий сам не скажет ответ.

1. Цель есть.

2. Знаем недостаток, который нужно устранить.

3. Ограничения определили.

Заменим старый шаблон перебора вариантов на более совершенный. Допустим, используем метод «Больше-Меньше». Достаточно отсекать по половине чисел, как ответ действительно будет быстро найден.

С помощью ТРИЗ изобретатель делает то же самое – отсекает слабые (компромиссные) варианты, выходя, с помощью метода «идеализация», на самые сильные решения. А вот перебор он уже делает не всех подряд вариантов, а только самых сильных.

Перебор в ТРИЗ всё равно остался. Но это перебор только сильных вариантов.

Что мы сделали? Мы использовали для решения нерешаемой задачи другой шаблон.

Сильное мышление – это использование сильных шаблонов. Другими словами, нужно иметь «набор отмычек» для разных замков, а ещё лучше одну универсальную.

При столкновении с тупиковой ситуацией, ТРИЗ располагает на этот случай целым табуном троянских коней – набором хитрых обходных приемов.

Секрет изобретательства в осознании шаблонности мышления и умении заменять неработающие шаблоны на более совершенные.

Будучи студентом Калифорнийского университета, Джордж Данциг (математик, один из основоположников линейного программирования) относился к учёбе очень серьёзно и часто засиживался до поздней ночи. Однажды он из-за этого немного проспал и пришел на лекцию профессора Неймана по статистике с двадцатиминутным опозданием. Профессор оказался гуманным и пустил в аудиторию опоздавшего. Студент быстро переписал две задачи с доски, полагая, что это домашнее задание и дослушал лекцию. Задачи были трудными, и на их решение у Джорджа ушло аж несколько дней. Но в конце концов он их решил и принёс решения профессору. Тот ничего не сказал… Через несколько недель профессор Нейман ворвался в дом Джорджа в шесть утра.

Думаю, глаза у него горели, как у Дока Брауна из фильма «Назад в будущее». Оказалось, что студент нашёл правильное решение двух ранее неразрешимых задач математического раздела статистики, о чём даже и не подозревал, так как опоздал на занятие и не слышал преамбулы к задачам, написанным на доске. За несколько дней ему удалось решить не одну, а две задачи, над которыми математики мучились десятки лет, и даже Эйнштейн не смог найти их решение. Джордж Данциг не был ограничен славой этих задач как неразрешимых, он просто не знал, что это невозможно…

Если бы Джордж пришёл на лекцию вовремя, то получил бы шаблон «задачи нерешаемые». Он бы их не решил…

А теперь познакомимся с ключевым сильным шаблоном ТРИЗ.

Идеальные решения получаются тогда, когда недостаток сам собой устраняется без ничего, за счёт собственных ресурсов (как в сказках: ковёр САМОлёт, скатерть САМОбранка).

Попробуйте найти ответ на задачу о дамах в кинотеатре. Пусть дамы САМИ снимут шляпы.

Детский язык изобретателя

На одном из семинаров по теории изобретательства Г. Альтшуллером была предложена такая задача: «Допустим, 300 электронов должны были несколькими группами перейти с одного энергетического уровня на другой. Но квантовый переход совершился числом групп на две меньшим, поэтому в каждую группу вошло на 5 электронов больше. Каково число электронных групп? Эта сложная проблема до сих пор не решена». Слушатели – высококвалифицированные инженеры – заявили, что они не берутся решать эту задачу:

– Тут квантовая физика, а мы – производственники. Раз другим не удалось, нам подавно не удастся…

Тогда Генрих Саулович взял сборник задач по алгебре и прочитал им текст задачи: «Для отправки 300 пионеров в лагерь было заказано несколько автобусов, но так как к назначенному сроку два автобуса не прибыли, то в каждый автобус посадили на 5 пионеров больше, чем предполагалось. Сколько автобусов было заказано?»

Задача была решена мгновенно… Изобретательская задача почти всегда имеет устрашающую окраску. В любой математической задаче есть более или менее явственный подтекст: «Меня вполне можно решить. Такие задачи уже неоднократно решались». Если математическая задача «не поддается», ни у кого не возникает мысли, что она вообще не решается. В задаче изобретательской подтекст совсем иной: «Меня уже пытались решать, да не вышло! Не зря умные люди считают, что тут ничего не поделаешь…».

Работа над изобретательской задачей – это работа над текстом. Человек описывает проблемную ситуацию, в которой явно выделен недостаток или поставлена цель, но нет средства её достижения.

Текст, после «обработки» инструментами ТРИЗ, представляет инструкцию (что, где, когда и как конкретно надо сделать). Как же тризовцы этого добиваются?

Генрих Альтшуллер ввел правило «детских слов». В первоначальном тексте описания проблемы всегда присутствуют профессиональные термины языка, на котором говорят специалисты той области, где возникла проблема. Казалось бы, специалисты легко могут решить проблему! Но, не тут-то было.

Безумие – делать одно и то же, и каждый раз ожидать иного результата (Альберт Эйнштейн).

Тексты проблемных ситуаций, написанных профессиональными терминами, содержат жестокую инерцию мышления. Эти термины – шаблоны, с помощью которых решить проблему не удалось.

Как узнать, что вы поняли суть задачи? Попытайтесь объяснить её простым языком. Вспомните случай, когда вы зациклились на задаче и начали объяснять её себе. В этот момент проявляются логические ошибки, которые вы не видели раньше.

Нужно перевести термины на простой язык, понятный школьнику 12—14 лет. Это значит изменить старые шаблоны. Например, не молоток, а ударялка. Датчик назвать мерялкой. Нож – разрезалкой. Вентилятор записать как воздухотолкалка.

Что это даёт?

О шаблонах сильного мышления мы будем говорить на протяжении всего курса. Но, сильное мышление немыслимо без шаблонов правильного мышления.

Если мы переводим текст проблемы на простой «детский» язык, то работаем с научными методами «Обобщение», «Конкретизация», «Анализ» и другими. Такой подход значительно упрощает и делает эффективной работу с проблемой.

Шаблоны правильного мышления – это логические правила, которые являются общечеловеческими законами правильного мышления. Главными из них являются три закона формальной логики: однозначность, достоверность и непротиворечивость (закон тождества, закон достаточного основания, закон непротиворечия).

Многие думают, что законы логики нужны только в математике.

Однако, если кого-то ложно обвинят и потащат в суд, то такой бедолага будет хотеть, чтобы суд принимал решения по этим правИлам логики (однозначность, достоверность, непротиворечивость).

Логика нужна во всех сферах жизни без исключения. Например, в общении. Договариваясь о времени встречи, желательно определить время однозначно, достоверно и непротиворечиво, чтобы каждый пришел вовремя. Если договорились в встрече в 15 часов, то это время, например, Московское.

Нужно, чтобы каждый понимал время «15 часов» однозначно (определённо точно), достоверно (каждый сможет в это время быть в указанном месте), непротиворечиво (если договорились на 15 часов, то не нужно приходить в 16 часов под каким-либо предлогом).

Логика одна на всех людей! Это те шаблоны правильного мышления, которые позволяют науке быть наукой, людям понимать друг друга, быть уверенными в прогнозах и бороться с ложью.

Перевод на «детский» язык не умаляет значимость проблемы, а делает текст описания проблемы доступным для работы научными методами.

Представьте, что надо изобрести новый нож для разрезания сыра. Нож мы можем заменить словом «разрезалка». Мы сделали обобщение по функции «разрезать».

Теперь перед нами большое количество разрезалок: ножи, ножницы, пилы и др. А если мы обобщим до «разделялка», то в нашем арсенале все способы разделения сыра: откусить зубами, разломить руками, разрезать леской (ножницами, ножом), распилить пилой, расплавить и залить по формам, накрошить, истереть тёркой, настругать рубанком и т. д.

Ощутили богатство этого подхода? Уверен, что да.

Кроме этого «детский язык» развивает функциональное мышление. Мы учимся видеть функции вещей. Например, какую работу выполняет стул? Удерживает человека в сидячем положении на определенном расстоянии от пола. Это его функция. На эту работу стул «наняли». Написав слово «стул» в контексте мебели для дома, представляем примерный образ «поддержалки» только одного типа. Но, если так и напишем «поддержалка», «подпиралка», то на выбор множество способов удерживать человека в сидячем положении: сидеть на полу, на столе, на подоконнике, на ящике, на кровати, на капоте, на кресле…

Сегодня, наверное, уже не осталось ни одного маркетолога, который бы не знал, что такое Job To Be Done.

Job to be Done (работа для выполнения) – это теория о поведении пользователей, которая помогает понять, как и почему люди принимают решение о первой покупке. С помощью JTBD мы можем делать прогнозы о том, какой продукт будет востребован на рынке, а какой – нет.

Смысл теории JTBD в том, что люди не покупают продукты, а «нанимают» их для выполнения определённых задач.

«Я покупаю газонокосилку не потому, что мне нужна газонокосилка. Мне нужен красивый газон, а в более широком смысле – красивый двор, чтобы все соседки охали и ахали, проходя мимо моего сада». Так описывает этот приём известный гуру инноваций, автор книг «Дилемма инноватора» и «Стратегия жизни» Клейтон Кристенсен.

Вам нужна не дрель, а дыркоделатель (частицевыниматель).

Упражнение 1. Выберите любой предмет. Назовите его «детским» словом. Подберите аналог, выполняющий ту же функцию (работу), что и выбранный предмет.

Упражнение 2. Тот же предмет назовите другим «детским» словом, то есть назначьте предмету другую функцию. Например, пусть стул будет разрезалкой. Как с помощью стула разрезать сыр?

Фейнман (американский физик) был великим учителем. Он гордился способностью придумывать способы объяснять самые глубокие идеи начинающим студентам. Однажды коллега сказал ему: «Дик, объясни мне так, чтобы я понял, почему частицы с полуцелым спином подчиняются статистике Ферми-Дирака». Фейнман сказал: «Я подготовлю лекцию для первокурсников на эту тему». Но через несколько дней он вернулся и заявил: «Я не смог. Я не смог низвести это до уровня первокурсников. Это значит, что на самом деле мы этого не понимаем».

Простое изобретательское правило перевода на детский язык сложных текстов резко повышает эффективность решения изобретательских задач.