АЛГОРИТМ ИЗОБРЕТЕНИЯ - Г. АЛЬТШУЛЛЕР

Обратимся к конкретной задаче.

Существующий способ измерения глубины на середине реки состоит в том, что человек подплывает к нужно' му месту, например, на лодке, а эате^ оаускает шест или канат с грузом. Нужно предложить способ измерения глубины реки с берега. Способ должен быть простым, а устройство легким и компактным, чтобы его могли использовать геологи, туристы и другие.

Исходный объект (измерение с лодки, плота) здесь отвергнут условиями задачи Возникает вопрос: к каким же разделам патентной литературы обратиться? Очевидно, что прототипом окажется изобретение нз очеиь далекой области Можно смотреть классы Е 21 (глубокие скважины), F 22 (паровые котлы), G 10 (акустика), Е 03 (способы н устройства для добывания, хранения и рас пределения воды), Е02 (гидротехнические сооружения), В 63 (водолазное дело, подъемное дело)… А может быть, взять класс F16 (там упоминаются «поплавки»)? Или класс F 24 (снабжение горячей водой в зданиях)?

Или класс HOI (там имеются «электрические устройства, использующие особые физические эффекты»)?…

В сущности, прототип можно искать в любом классе. Такая ситуация типична для задач, решаемых на четвер-том-пятом уровнях. Именно поэтому существующая система использования патентной информации не срабатывает при решении задач высших уровней.

* * *

Со времен Паппа эвристические приемы считаются универсальными. Исследуя творчество, психологи экспериментируют на головоломках и других простых задачах, считая механизм творчества одинаковым на всех уровнях. С таким же успехом можно пытаться постичь законы кораблестроения, экспериментируя с бумажными корабликами.

Эвристическое отыскивание решения в поисковом поле площадью в 100 000 попыток не может не отличаться от поиска на участке в 100 попыток. Тут нужны совершенно различные психологические механизмы.

Эвристические приемы низших уровней описаны, например, в книге Дж. Диксона «Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решения» (изд-во «Мир», 1969 г.). Это простые правила типа «Помни о психологической инерции», «Используй аналогию», «Поставь себя на место рассматриваемого объекта (эмпа-тия)» и т. д. Такие приемы вполне годятся для решения задач первого и - в определенной мере - второго уровня. Выше этого они бесполезны, а иногда даже вредны. Об этом свидетельствуют решения учебных задач на семинарах и эксперименты с анкетным решением задач.

Никакие призывы «помнить о психологической инерции» не срабатывают, если человек не знает, как именно бороться с инерцией. Тщетными остаются рекомендации использовать аналогии, когда этих аналогий слишком много. Эмпатия только запутывает дело, если объект достаточно сложен.

Эвристике на таком уровне можно было научить всех инженеров. Но практически нет особой разницы - сделано ли изобретение после 20 попыток илиЬвристически с двух попыток. В полную меру сила эвристики могла бы проявиться лишь на высших уровнях творчества. Но там

эвристические приемы низших уровней оказываются бессильными. А высших эвристических приемов не существует.

И это не случайно.

На протяжении всей эволюции мозг человека приспосабливается к решению задач, соответствующих по сложности примерно первому уровню. Эволюция сделала свое дело: задачи этого уровня могут решаться с полной уверенностью. Даже с избыточной уверенностью. Выработанные механизмы мышления (включая эвристические приемы) годятся и на втором уровне. Но они оказываются совершенно непригодными для работы на высших творческих уровнях.

Естественный отбор способствовал появлению и закреплению механизмов, свойственных первому уровню. Если и рождался человек с эвристическими способностями высших порядков, он не имел ни малейших преимуществ. Скорее наоборот.

Природа не выработала эвристических приемов высшего порядка хотя бы из-за длительности каждого цикла. Сделав в течение жизни одно-два изобретения четвертого уровня, человек просто не успевает накопить «высший» эвристический опыт.

Эволюция пошла испытанным путем: создана надежная система из ненадежных элементов. Нет одного изобретателя «мощностью» в 100 000 попыток1. Но изобретения, требующие такого числа попыток, тем не менее делаются. Поле в 100 000 попыток с избытком перекрывается тысячью участков по 300 попыток.

Поэтому эвристические приемы, которые, казалось бы, должны играть решающую роль на высших уровнях, фактически проявляются лишь в виде едва ощутимых проблесков при решении немногих изобретательских задач на низших уровнях. Два анкетных опроса, четверть века личного наблюдения за изобретателями (в том числе на учебных семинарах), анализ анкетных решений изобретательских задач, наконец, собственный опыт дают мне основание со всей категоричностью констатировать: изобретения на высших уровнях делаются без высших эв-

1 Эдисон находил решения задач четвертою уровня путем огромного числа попыток. Но Эдисон работал не в одиночку: пробы вел многочисленный коллектив его сотрудников.

ристических приемов -теми же методами, которыми делаются изобретения низших уровней.

Драма изобретательства состоит в том, что на вьк» ших уровнях приходится работать методами* соответствующими низшим уровням.

* * *

Количественно задачи разных уровней* отличаются числом проб н ошибок, необходимых для отыскания peшения. Но почему одна задача требует 10G проб, а другая в 1000 раз больше? В чем качественная разница между ними?

Сравнительный анализ задач позволяет ответить на этот вопрос.

На яервом уровне задача и средства ее решения лежат в пределах одной профессии (одного раздела отрасли). На втором уровне-»- fe пределах одной отрасли (машиностроительная задача решается способом, уже известным в машиностроении, но в другой его области), На третьем уровне-в пределах одной науки (механическая задача решается механически). На четвертом уровне - за пределами науки «з а д а ч ед а те л ь н и ц ы» (например, механическая* задача решается химически). На высших подуровнях пятого 5ровня - вообще за пределами современной науки (поэтому сначала нужно-сделать открытие, а потом, опираябь на новые научные данные, решать изобретательскую задачу).

Когда задача возникает, ее пытаются решить сначала на первом уровне, затем на втором и т. д. Изобретатель, приступающий к решению задачи четвертого уровня, с 10чки зрения психологов, начинает с первой попытки. На самом деле он начинает с n-й попытки, причем п - весьма большое число.

При решении задачи первого уровня человек прежде всего использует «житейское знание». Как показали опыты Л. Секея *, именно это мешает понять задачу сразу; Но разница между житейским знанием» и подходом, требуемым на первом уровне, очень невелика. Поэтому достаточно нескольких попыток, чтобы осмыслить задачу.

Идеальная тактика решения на первом уровне практически совпадает с реальной тактикой. На четвертом уровне такого совпадения нет.

Когда наш далекий предок встречал льва, возникала примерно такая задача: «Позади высокое дерево. Чуть дальше - скалы, И еще озеро, оно совсем рядом. Куда бежать?» Ход решения: «Хорошо бы в озеро, но, кто знает,- вдруг лев может плавать… Дерево? Не успею забраться. По опыту знаю, на такую процедуру нужно время-и чтобы кто-нибудь подсадил Остаются скалы… Ну, нажмем!»

Задачи такого уровня сложности решались из поколения в поколение и продолжают решаться сегодня каждым из нас в повседневной жизни. Эволюция выработала механизмы мышления, соответствующие таким задачам.

Изобретательская задача четвертого уровня значительно сложнее повседневных ситуаций. Если обратимся к нашей модели со львом, то сложная изобретательская задача выглядит так: «Вокруг -500 хищников. Не все они львы. Некоторые временами превращаются в змей, некоторые - в воробьев, а некоторые - непонятно в кого. Бежать к озерам? Но их сто штук и на пути к каждому множество разных препятствий* Да и сами озера вед»т себя сложно! иногда мелеют, иногда движутся. К тому же динамичные хищники, вероятно, могут превращаться в крокодилов - что им озеро… Деревья? Но они меняют высоту прямо на глазах - то становятся карликовыми, то превращаются в баобабы. А тут еще что-то такое летает в воздухе. То ли орлы, то ли скворцы. И неизвестно, что за этим холмом, и что за другими холмами, и что вон за тем кустарником… Трудное положение! Правда, спешить некуду: я могу разбираться в этой ситуации хоть пять лет…»

* * *

Теперь мы можем четко сформулировать отличие между задачами первого и четвертого уровней.

Для изобретательской задачи первого уровня (а также для повседневных житейских задач»и экспериментальных психологических задач) характерно:

1. Небольшое число элементов в задаче.

2. Неизвестных элементов нет (редко один-два неизвестных элемента).