Рассылка ''Как делать открытия. Приемы решения научных задач''
http://subscribe.ru/catalog/science.natural.triz
Выпуск № 126. 28 июля 2007 г.
Сайт ''Русловые процессы и ТРИЗ''
http://bedload.boom.ru ancondratyev@peterlink.ru

Здравствуйте, дорогие друзья!

Сегодня предлагаю Вам мою статью по мотивам выступления на ТРИЗ Фест 2007 в Москве.

А.Н. Кондратьев

Компьютерная программа «Машина открытий»

 Преамбула.

Хочу рассказать о компьютерной программе с фантастическим названием «Машина открытий» [1].

«Машина открытий» основана на приёмах решения научных задач. Эти приёмы сформулировал  Волюслав Владимирович Митрофанов.

Программа уникальна. Она помогает исследователям реально улучшить свою работу.

Удивительно, что многие учёные даже не осознают, что для ускорения прихода к открытию можно пользоваться специальными приёмами и алгоритмами.

 1. Автор программы – Волюслав Владимирович Митрофанов.

Автором программы с алгоритмом открытий является Волюслав Владимирович Митрофанов – друг и ученик автора ТРИЗ Генриха Сауловича Альтшуллера.

Около 30 лет В.В. Митрофанов возглавлял созданный им Международный университет научно-технического творчества и развития при Выборгском Дворце культуры и техники в Санкт-Петербурге.

Этот удивительный человек сделал за свою насыщенную жизнь (трудно представить!) несколько открытий. Например, эффект Рассела был открыт до него в 1897 году, но лишь В.В. Митрофанов смог его объяснить – в 1975 году, эффект Тваймана был открыт в 20-е годы прошлого столетия, а В.В. Митрофанов его объяснил в 1990 году и т.д.

Перечисленными эффектами занимались многие учёные, но не смогли постичь их секретные причины. Почему?

После многолетней работы и успешного решения нескольких научных задач В.В. Митрофанов сформулировал для себя набор приёмов решения научных задач, которых любовно назвал “нотами”.  

2. Книга «От технологического брака до научного открытия».

Я несколько лет искал действенные инструменты, при помощи которых можно было бы резко повысить производительность научной работы. И ничего не находил.

Громом среди ясного неба оказалась книга В.В. Митрофанова «От технологического брака до научного открытия» [2]. Она вышла в 1998 году скромным тиражом в 500 экземпляров и теперь стала настоящим раритетом.

Волюслав Владимирович на основе своего многолетнего научного опыта вывел для себя и теперь обнародовал для всех широкий набор приёмов, при помощи которых можно метко задавать вопросы Природе и разгадывать её загадки.

Очень рекомендую прочитать эту книгу.

Она представляет собой прекрасный сплав увлекательного и понятного даже школьнику способа изложения и насыщенного фактами научного материала, пропитанного многолетним опытом В.В. Митрофанова.

Эта книга, по сути, открывает новый жанр в литературе: научно-художественное описание работы учёного от первого лица, не научную фантастику, а – научную реальность.

К сожалению, первый тираж этой книги полностью разошёлся. Мечтаем, что удастся выпустить второе издание этой замечательной книги. 

3. Как рождалась программа.

После выхода книги у Волюслава Владимировича появилась идея создать компьютерную программу, которая поможет учёным решать свои проблемы и делать открытия.

В.В. Митрофанов долго искал фундамент, на который можно такую программу поставить. Однажды у него появился вопрос: “Почему я смог решить эти задачи, а они сотню лет не могли решить их?” Что надо сделать, чтобы озарение наступило быстрее, и вообще пришло, а не прошло мимо?

Волюслав Владимирович тщательно пересмотрел огромное количество человеческих качеств. И выделил около 40 таких основных свойств характера, которыми обладал он, и которые помогли ему сделать открытия в тех проблемах, которыми десятки лет занимались специалисты.

При работе с программой ученик самостоятельно проследит за изменением своих качеств характера в процессе усвоения приёмов решения научных задач.

Познание методики должно постепенно вселить в исследователя уверенность в своих силах. Победите себя, преодолейте всё, что Вам мешает находить решение – лень, слабый дух, боязнь, сомнение, комплексы и приобретайте любознательность, упорство, смелость в мыслях и делах!

Обучающийся сам применяет ноты и сам ищет и находит решения реальных научных задач. В процессе решения кроме удовлетворения от узнавания нового все получат возможность оценить себя: как я умею выдвигать гипотезы.

Не исключаю: Вы сделаете первое открытие для себя, а затем, оценив его, возможно, и для всех. Всегда имеет место девиз: “Пошёл в Индию – открыл Америку!”

Вторая неотъемлемая цель этой программы – одновременно воспитать у обучающегося качества характера, необходимые для решения задач.

 4. Основы методики открывательства

Перечислю основные положения методики решения научных задач:

1) Причиной каждого явления есть некая диссимметрия (разность, неравенство, несоответствие и т.п.).

Руководство к действию: видишь диссимметрию – ищи явление, которое этой диссимметрией порождается. Видишь явление – ищи диссимметрию, она – причина.

Пользователи программы научатся искать причины и привыкнут, что каждая причина – это диссиметрия: причина ветра – разность давлений, рука сгибает из-за разности сил в мышцах, электрический ток и т.д.

2) На каждую причинную диссимметрию имеются ограничивающие факторы. Ограничивающий фактор – это то, что не даёт или, по крайней мере, мешает проявиться действию причины.

Например, действующая причина – сила притяжения Земли. А почему тарелка на столе не летит к центру Земли? Потому что действует ограничивающий фактор – стол. Если ограничивающий фактор не будет влиять на тарелку, то она полетит вниз и встретится с другим ограничивающим фактором – полом.

3) Для выявления причинной диссимметрии необходимо провести (или найти готовый в природе) так называемый противоположный эксперимент. Суть противоположного эксперимента заключается в том, чтобы добиться нового результата, когда все факторы, кроме одного, остаются без изменений, а один изменяется.

Эксперимент будет противоположным, если результат резко изменился. Тогда можно считать, что этот изменённый фактор является причиной.

4) Следующее фундаментальное понятие, которое вводится в методике открывательства, это объединение альтернативных гипотез. Это рабочий приём, при помощи которого пользователи знакомятся с многофакторностью, многопричинностью окружающих явлений.

В науке эффективно использование объединения альтернативных гипотез. То есть объединение необъединимого! На самом деле, противоречивые подходы чаще оказываются взаимно дополняющими.

 5. Структура программы.

Программа включает в себя несколько взаимосвязанных блоков:

·        Самооценка и объективная оценка качеств характера пользователя. Это стержень программы. Для решения задачи нужно не только знать, как её решать, но и быть уверенным, что можешь решить задачу. Формирование этой уверенности – цель этого блока!

·        Приёмы решения научных задач: ресурсы, противоположный и идеальный эксперименты, противоречие, принципы эквивалентности и компенсации, идеальность, объединение альтернативных гипотез, «что (нужно сделать)?» и ключ – диссимметрию.

·        Реальные научные задачи (несколько десятков), на которых подробно показана эффективность применения указанных приёмов.

·        Алгоритм решения научных задач, при помощи которого можно самому реально пробовать выдвигать гипотезы по решению научных задач.

·        Импровизации – сборник мудрых мыслей о науке и о том, как делать открытия.

·        Справка по пользованию программой и приёмам («нотам»).

 6. «Машина открытий» родилась из ТРИЗ.

«Машина открытий» является необычным, но логичным продолжением развития Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Автор ТРИЗ – Генрих Саулович Альтшуллер.

Не всем известно, что одной из первых работ Генриха Сауловича Альтшуллера была статья под названием «Как делаются открытия: (Мысли о методике научной работы)» [3].

Этот факт даёт возможность утверждать, что вначале Г.С. Альтшуллер не разделял свою работу на методику открывательства и методику изобретательства. Уже потом он сконцентрировался на методике изобретательства по известной всем причине: фонд примеров  в изобретательстве был больше, чем по научным открытиям.

В 1991 году Альтшуллер разослал Информационное письмо с приложениями: «О многоцелевом заочном семинаре “От алгоритма изобретения – к алгоритму открытия”» [4]. Альтшуллер писал: «Главная цель  этого многоэтапного эксперимента состоит в том, чтобы внимательно присмотреться к механизмам ТРИЗ (АРИЗ) и попытаться отыскать такие механизмы, которые сработали бы и в задачах “на открытие”». В качестве первого задания была дана задача на «Неваляшку».

Мысли об алгоритме открытия сопровождали Г.С. Альтшуллера всю жизнь. Но работа с алгоритмом изобретения захлестнула, и была создана ТРИЗ.

Волюслав Владимирович Митрофанов применил основные методы ТРИЗ (противоречие, ресурсы и др.), а также на их основе разработал свои специфические приёмы решения научных задач.

 7. Что дала эта программа мне.

Мне было исключительно интересно попробовать при помощи этих приёмов решать свои научные задачи. И к глубокому удивлению, с большой радостью и даже с восторгом, быстро достиг интересных результатов.

Хочу убедить и доказать на конкретном примере, что эти приёмы работают. И не просто работают, а значительно ускоряют поиск новых гипотез!

Используя приёмы решения научных задач, которых автор любовно назвал «нотами», я решил две научные задачи в геоморфологии, сделал за короткий срок для себя два открытия.

Основным бронебойным орудием и ключом для решения задач является всесильная «Ди» – диссимметрия. Она представляет собой мощный исследовательский инструмент. Именно при помощи диссимметрии (это диссимметрия реального и потенциального расхода донных наносов в реке) удалось объяснить загадку существования меандрирующих русел рек [5]. Теперь я твёрдо уверен, что диссимметрия является движущей силой любого явления и процесса в природе и в мире.

Другой «нотой», при помощи которой мною решена группа геоморфологических задач, является «Альт» – объединение альтернативных гипотез. Объединив подходы двух главных русловых школ (нашей петербургской ГГИ и московской МГУ) удалось коренным образом продвинуть вперёд теорию русловых процессов. Совместное рассмотрение двух руслоформирующих факторов позволило избежать недостатков каждого из односторонних подходов [6].

Теперь я наблюдаю дальнейшее объединение взглядов в русловедении. Приверженцы разных школ, проповедующие каждый свой главный руслоформирующий фактор, идут на сближение и объединение.

Остальные «ноты» обеспечили быстрое продвижение к намеченной цели. Более детально о применении «нот» В.В. Митрофанова я излагаю на страницах электронной почтовой рассылки «Как делать открытия» [7].

Читайте эту замечательную книгу, знакомьтесь с программой «Машина открытий», используйте указанные в ней инструменты и успешно решайте свои научные задачи!

 8. Используйте «Машину открытий».

Если Вам не удалось приобрести или разыскать книгу В.В. Митрофанова «От технологического брака до научного открытия», не стоит огорчаться.

Для Вас творческой группой под руководством Волюслава Владимировича создана новая версия компьютерной программы по обучению выдвижению гипотез под оригинальным названием «Машина открытий».

В ней Вы найдёте не только описанные в книге приёмы решения научных задач, но и специальные методики по повышению КПД научной деятельности.

Эта программа может использоваться для обучения всех категорий пользователей: школьников, студентов, и будет полезна для опытных учёных.

 Литература.

1.       Митрофанов В.В. Машина открытий. Компьютерная программа. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2000610103.

2.       Митрофанов В.В. От технологического брака до научного открытия. СПб., Ассоциация ТРИЗ Санкт-Петербурга, 1998, 395 с.

3.       Альтшуллер Г.С. Как делаются открытия: (Мысли о методике научной работы) / Г.С. Альтшуллер. - Баку, 1960. - 12 с. - Деп.в ЧОУНБ 11.07.1989 № 685.

4.       Альтшуллер Г.С. Информ-письмо 2. О заочном многоцелевом семинаре «От алгоритма изобретения к алгоритму открытий». 14.12.91.

5.       Кондратьев А.Н. Причина образования извилистости: меандрирование рек и других природных потоков // Известия АН. Серия географическая, 2000, № 4, с. 42-44.

6.       Кондратьев А.Н. Объединение альтернативных гипотез на формирование русел./ Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей. V конференция. Труды. М., 1999, с. 312-315.

7.       Как делать открытия. Приемы решения научных задач. Электронная почтовая рассылка. http://subscribe.ru/catalog/science.natural.triz