Технология творческого мышления - Марк Меерович

«И не то чтобы мысль о спуске на воду совсем не приходила мне в голову, — нет, я просто не давал ей ходу, устраняя ее всякий раз глупейшим ответом: “Прежде сделаю лодку, а там, наверно, найдется способ спустить ее”.

Наконец благодаря упорному труду мной была сделана прекрасная пирога, которая смело могла поднять человек двадцать пять, а следовательно, и весь мой груз. ...Но все мои старания спустить ее на воду не привели ни к чему, несмотря на то что они стоили мне огромного труда. До воды было никак не более ста ярдов (примерно 90 м. — Прим. М.М.); но первое затруднение состояло в том, что местность поднималась к берегу в гору. Я храбро решился его устранить, сняв всю лишнюю землю таким образом, чтобы образовался отлогий спуск. Сколько труда я положил на эту работу! Но кто бережет труд, когда дело идет о получении свободы? Когда это препятствие было устранено, дело не продвинулось ни на шаг: я не смог сдвинуть свою пирогу...

Я был огорчен до глубины души и тут только сообразил — правда, слишком поздно, — как глупо приниматься за работу, не рассчитав, во что она обойдется и хватит ли сил для доведения ее до конца»3 (курсив — М.М.).

Попробуем разобраться, почему ему не удалось спустить лодку. Огромнейший кедр, из которого Робинзон делал лодку, имел в поперечнике у корней 5 футов 10 дюймов (примерно 1,8 м), а на высоте 22 фута (около 8 м) — 4 фута 11 дюймов (около 1,5 м). Такое бревно весит более 15 т, и если даже предположить, что при обработке бревна три четверти его объема ушло в стружку, то вес лодки составит около 4 т.

Чтобы ТАЩИТЬ такую лодку, нужна большая сила тяги, и большинство генерируемых в ходе мозгового штурма идей как раз и были направлены на создание такой силы (см., например, идеи 4–8, 20–22). Силу тяги можно уменьшить, если снизить потери на трение — и часть идей направлена на уменьшение трения за счет смазывания трущихся поверхностей (идеи 9–12).

Еще раз отметим, что пускаться в плавание через океан, чтобы утонуть, Робинзону явно не стоило. Следовательно, основная функция лодки — надежность в плавании, а надежность может обеспечить только БОЛЬШАЯ лодка. Но при этом возникает нежелательный эффект — большую лодку невозможно переместить к морю. Можно сделать и перемещать маленькую лодку, но она будет ненадежной. Получается, что при попытке устранить один нежелательный эффект мы создаем новый! Так возникает причинно-следственная связь:

ЕСЛИ лодка большая, ТО она надежная, НО тяжелая.

И наоборот: ЕСЛИ лодка маленькая, ТО она легкая, НО ненадежная.

Отсюда следует, что лодка должна быть большой, чтобы быть надежной (выполнять основную функцию), — и быть маленькой, чтобы быть легкой (не создавать нежелательный эффект). Явное противоречие: быть большой — и быть маленькой! Но противоречие это относится к разным периодам времени: быть большой — во время плавания и быть маленькой — во время перетаскивания по поверхности земли.

Главное для Робинзона — чтобы лодка была большая во время плавания. Значит, она должна быть «как маленькая», т.е. требовать небольших усилий во время перетаскивания.

Выясним, почему лодку тяжело тащить. Чаще всего отвечают, что лодка тяжелая — целых 4 т! И только после анализа выясняется, что дело не в весе, а в силе трения, которое создается этим весом между днищем лодки и поверхностью земли. И сразу возникает новая идея: если лодку КАТИТЬ на катках или колесах по твердому основанию, а НЕ ТАЩИТЬ по земле или даже по козьим шкурам, смазанным жиром, нужна будет совсем небольшая сила тяги. Иными словами, следует заменить трение скольжения трением качения. А для этого лодку нужно поставить на катки. Сделать это можно двумя способами: или подкопать под ней землю и засунуть туда несколько круглых бревен, или поднять лодку. Если подкапываться, мы делаем большую яму с рыхлым грунтом, по которому, во-первых, будут с трудом катиться бревна, а во-вторых, надо будет из этой ямы вылезать. Поднимать? Но когда вспоминают, что один человек должен поднимать 4 т, от этой идеи чаще всего сразу отказываются, считая, что подъем лодки — столь же сложное дело, как и ее перемещение. И зря! Ведь тащить нужно все расстояние, а поднять — только один раз. Кроме того, подняв лодку и поставив ее на катки, мы решим проблему ее перемещения.

Поэтому поставим новую задачу: поднять лодку. (Часть идей, выдвинутых в ходе мозгового штурма, кстати, были на это направлены — идеи 15–18, 22.) Но, чтобы не повторять мозговой штурм, используем методы, рекомендуемые ТРИЗ.

В настоящее время функции грузоподъемных механизмов выполняют рычаги, домкраты, блоки, подъемные краны, дирижабли, вертолеты и т.д. Перенесем МЫСЛЕННО на остров подъемный кран, например автомобильный. Если такой кран вводить, то, в точном соответствии с причинно-следственной связью, он поднимет лодку, но недопустимо усложнит систему. Получается, что кран и необходим, чтобы поднимать груз, и не нужен, чтобы не усложнять систему.

Но в самом кране нас интересуют не колеса, не рама, не кабина, даже не стрела и двигатель. Нас интересует только основная функция крана — его способность создавать подъемную силу. Вот эту способность крана — создавать подъемную силу — мы на острове оставим, а все остальные части, чтобы не усложнять систему, уберем. На острове останется основная функция ОТСУТСТВУЮЩЕГО крана. Идеальный кран — его нет, а функция выполняется!

Система, которой нет, но функция которой выполняется, в ТРИЗ называется идеальной.

Рассмотрим это понятие на еще одном примере — калькуляторе. Его основная функция — то, для чего был создан калькулятор, — быстрый счет, т.е. быстрые действия с числами. Потребность в таких действиях возникла давно, и первыми устройствами (если не считать палочки и камешки), которые эти действия выполняли, были счеты, потом арифмометр и логарифмическая линейка, а затем уже им на смену пришел калькулятор.

Какие же основные параметры менялись при смене каждого предыдущего устройства на новое? Прежде всего, росла скорость счета — лучше выполнялась основная функция. При этом уменьшались затраты энергии на выполнение одной операции (одного действия с числами) и габариты всего устройства. Так что можно сказать, что каждая последующая система была более идеальной по сравнению с предыдущей.

Доведем теперь эти параметры до предела. Предельная скорость счета — в идеале огромная, бесконечно большая. Затраты энергии в идеале — нулевые, т.е. устройство работает без всяких затрат энергии. И габариты такого устройства в идеале тоже сводятся к нулю. И тогда мы получаем идеальный калькулятор — его нет, но вычисления производятся с бесконечно большой скоростью!

Применение понятия «идеальная система» позволяет нам представить себе модель, к которой нужно стремиться при изменении любой системы.

А теперь применим понятие «идеальная система» для решения проблемы Робинзона. Если крана нет, а его функция — создание подъемной силы — должна выполняться, то очевидно, что такую силу нужно искать только внутри самой системы. Иными словами, лодка должна сама себя поднять, т.е. выступать одновременно в двух ролях: в качестве объекта, который нужно поднять, и в качестве силы, которая поднимает.

Единственная сила, которая есть внутри системы, — это вес лодки, который направлен вниз и прижимает ее к земле. Эту силу как раз и необходимо преодолеть. Получается новая — очень неожиданная! — задача: поднимать с помощью силы, направленной вниз! Существуют ли механизмы, которые работают таким образом? Да, это обычный рычаг, его простейший и всем известный вариант — детские качели. Второй механизм — блок: трос тянут вниз, а груз поднимается.

В нашей задаче ситуация осложняется тем, что лодка должна сама себя поднять, т.е. выступать одновременно в двух ролях: в качестве объекта, который нужно поднять, и в качестве силы, которая поднимает.

Оба варианта (рычаг и блок) можно реализовать, если мысленно разделить лодку на две части и рассматривать, например, корму — в качестве силы, а нос — в качестве объекта. Но, чтобы нос мог подняться, корма должна иметь возможность опуститься. А опускаться ей некуда — мешает земля. Новая задача, но значительно более простая: выкопаем яму под кормой. А чтобы много не копать, сместим центр тяжести лодки к корме, для этого можно использовать тот самый грунт, который мы из-под кормы вынимаем. Когда нос задерется, а корма опустится в яму, подставим катки, выбросим груз из лодки — и она сама на катки опустится. Теперь лодку можно катить к морю.

Для сопоставления эффективности методов мозгового штурма и ТРИЗ проанализируем этапы решения задачи. Если попросить автора каждой идеи, возникшей во время мозгового штурма, восстановить ход мысли, в результате которого его идея появилась на свет, то чаще всего отвечают: по ассоциации, по аналогии с чем-то уже известным, виденным, хорошо знакомым. Аналогизирование, как правило, прямое: необходимый признак или принцип переносятся без существенных изменений. Если предложить участникам мозгового штурма оценить методику с точки зрения наличия каких-либо закономерностей, то ответ чаще всего будет отрицательным. Поэтому цена опыта, приобретенного в результате участия в штурме, очень невелика.