Новый взгляд на мышление

Н.Ф. ОВЧИННИКОВ НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА МЫШЛЕНИЕ Ростов-на-Дону РостИздат 2008 СОДЕРЖАНИЕ Задачи. ….3 Предисловие… 13 Введение. … 1. Современные взгляды на мышление. Синтез индивидуально-очевидных идей. … …2. Структурно-активационная теория мышления. Системно-логическое мышление.… 3. Эффективное стихийное мышление. 1. Пример генерации эффективной интуитивно-очевидной идеи.….…2. Детализация общей идеи. Расследование Холмса……….… 3. Перецентрация понимания за счет информации извне. Расследование комиссара Мег-рэ… … … 4.Трековое и триадное мышление….5. Реорганизация известной информации. Расследование Ря-бинина…68 4. Типология мыслительных процессов ….…75 Заключение … 90 Приложение 1. На пути к комплексным интеллектуальным систе-мам…92 Приложение 2. Системно-реорганизационный полиальтерна-тивный анализ проблем (СРП-анализ)…94 Литература … 97 Послесловие …98 Не рекомендуется читать основной текст книги, не прорешав предлагаемые ниже задачи.

Чтобы понять механизмы мышления, описанные в книге, надо разобраться на собственном примере, как происходит процесс мышления.

Предлагаемые далее задачи разбиты на несколько групп. В каждой группе подход к поиску решения одинаков. Если будет решена одна задача из группы, это поможет в решении аналогичных задач.

К задачам имеется система подска-зок. Благодаря подсказкам почти все задачи сможет решить любой. Но начинать стоит самостоятельно. Полезно делать записи при решении. Попытайтесь проанализировать, понять собственный механизм мышления. В конце есть кон-трольные ответы ко всем задачам. Большинство задач взято из материалов по методике изобретательства, и контрольные ответы – только одна из возможных версий решения. Даже если вам ясен ответ, все равно просмотрите систему под-сказок.

Это важный компонент теории мышления. Задачи самой разной сложно-сти. Легкие задачи даны, чтобы на простых примерах понять принцип. В неко-торых сложных задачах к заданному контрольному ответу без подсказки едва ли можно прийти. Смысл этих задач – дать читателю возможность исследовать свои процессы мышления, а не проверять способности к их решению. Наиболее легкие задачи отмечены звездочкой. Если после 1 подсказки сразу не пришли идеи, можно отложить обдумывание на некоторое время. Идея потом все-таки может прийти.

Задачи 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 2.6, 3.1, 4.2, 4.4, 4.9, 5.2, 6.1, 6.4, взяты из книги Г. С. Альтшуллер, «Алгоритм изобретения», М "Московский рабочий", 1973 г задача 4.8 из книги Г. С. Альтшуллер, «Творчество как точная наука», М «Со-ветское радио», 1979 г задачи 5.1 и 6.2 из книги Г. С. Альтшуллер, А. Б. Селю-цкий, «Крылья для Икара: как решать изобретательские задачи», Петрозаводск, «Карелия», 1980г задача 1.2 из книги Д. Пойа «Математика и правдоподобные рассуждения», задачи 1.8, 2.4, 2.5, 4.4 - с сайта www.trizland.ru, задачи 4.10, 4.12 из книги Эсаулова «Психология решения задач», задача 3.3 из книги Ковалев В.И. «Техническое изобретательство и его приемы». Л 1965 С задачами 4.5, 5.3, 6.3 я ознакомился в Ростовском общественном институте патентоведения на курсах по методике изобретательства.

ЗАДАЧИ 1 группа. Задача 1.1. Из 6 целых спичек сложить 4 треугольника со стороной равной 1 спичке.

Задача 1.2. (Задача Д.Пойа) Буквы латинского алфавита распределены на не-сколько групп. По какому принципу? A M T U V W Y B C D E K N S Z H I O X F G J L P Q R Задача 1.3. * При сборке шарошечных долот (инструмента для бурения скважин) возникает такая задача: на вал надо установить долото, представляю-щее собой металлическое кольцо, в котором закреплены зубчатые элементы до-лота. Между этим кольцом и валом должны быть ролики, как в роликовом под-шипнике. По старому способу ролики прикрепляли солидолом как клеем к валу и тогда надевали долото.

Способ плох тем, что рабочие пачкались солидолом, ранили руки, попадавшимися в нем железными стружками. Надо предложить лучший вариант сборки. Задача 1.4. При бурении скважин важно контролировать момент разрушения бурового инструмента - долот. Предложите возможные способы. Задача 1.5. При промышленной чистке рыбы внутренности удаляли механи-ческими скребками. При этом могло происходить повреждение тушки. Предло-жите другие варианты удаления внутренностей. Задача 1.6.* При транспортировке по трубопроводу взвеси железной руды в воде ее частицы истирают задвижку, регулирующую поток.

Как можно улучшить ситуацию? Задача 7. Учительница во втором классе дала ученику у доски определенное задание. Учительница говорит: «восемь», ученик пишет: «шесть»; учительница говорит: «семь», ученик пишет: «четыре»; учительница говорит: «два», ученик пишет: «три». Какое задание дала учительница? Задача 8. Автолюбители для противокоррозионной обработки автомобилей применяют ручные насосы-опрыскиватели растений (например, ОГ-2). Но рас-пыляет он воду, керосин и другие невязкие жидкости.

А масло – нет. Можно подогреть масло и оно станет менее вязким, но это выведет из строя насос. Можно добавить в масло растворители, но это тоже выведет из строя насос. Как быть? Задача 1.9.* Если бы был создан универсальный растворитель, то как его можно было бы хранить? 2 группа. Задача 2.1.* При транспортировке зимой по железной дороге сыпучих гру-зов, например, песка, они могут смерзаться.

Особенно в случае перевозок с юга на север. Это усложняет разгрузку вагонов. Что можете предложить? Задача 2. Иногда затонувшие суда бывают глубоко погружены в ил, что мешает их подъему. Как можно облегчить подъем таких судов? Задача 2.3. Как можно было улучшить бронезащиту танков эпохи второй ми-ровой войны не утежеляя броню? Задача 2.4. В 1907 году Карл Гагенбек открыл в Германии Штеллингенский зоопарк, где животных содержали с максимальной свободой, в загонах без ре-шеток.

Когда проектировали зоопарк, возникла проблема: как обезопасить зри-телей от хищных зверей - леопардов, львов, тигров? Традиционное решение: выкопать ров. Понятно, что ров нужен широ-кий, его ширина должна быть не менее 5 метров. Такой ров, конечно, не украсит зоопарк. Убрать бы ров полностью, или хотя бы сократить на метр-полтора, но такое расстояние хищник может перепрыгнуть.

Как быть? Задача 2.5. Говорят: «Ломать – не строить». Однако, снести старый дом порой не легче, чем соорудить новый. Приходится прибегать к «чугунной бабе», взрывчатке и прочим грубым способам. Это долго и создает много шума. А если дом из железобетона, и тем более, из предварительно напряженного бетона, то хлопот точно не оберешься. Но может, есть способы более эффектив-ные, чем «чугунная баба»? Попробуем придумать 3 группа Задача 3.1. Оптические стекла полируют с помощью вращающегося диска из дерева или пластмассы, под который подают струю воды со взвешенным абра-зивом.

Но скорость процесса ограничена перегревом. Как можно усовершен-ствовать процесс полирования? Задача 3.2. При разработке космического корабля для посадки на Луну необ-ходимо было создать мощную осветительную лампу. Но испытания показали, что во всех предложенных конструкциях при ударе, имитирующем посадку, происходит разгерметизация лампы по линии крепления стеклянного баллона к металлу цоколя. И тут инженер Бабакин предложил….Что предложил Бабакин? Задача 3.3. При разработке систем корабельной артиллерии в начале 20 века было замечено, что если снаряд вначале попадает не на закаленную сторону броневого листа, а с противоположной стороны с достаточно мягкой сталью, то он нормально пробивает броню.

При попадании на закаленную сторону снаряд сам разлетался на куски, а броню не пробивал. Но на кораблях противника зака-ленная сторона снаружи. Адмирал Макаров предложил…Что предложил адми-рал Макаров? 4 группа.

Задача 4.1. Даны 4 точки: . . . . Как можно соединить их тремя прямыми так, чтобы кончить там, где начали? Задача 4.2.* Как лучше окрашивать внутреннюю поверхность труб? Задача 4.3. Для фильтрования взвесей в промышленности применяют цен-трифуги. Они представляют собой металлические емкости, чаны, укрепленные на оси, обеспечивающей возможность их вращения в вертикальном положении. В их стенках множество отверстий. Внутри, прижатый к стенкам, матерчатый фильтр в форме мешка.

В емкость заливается фильтруемая суспензия, и при вращении под действием центробежных сил, жидкость отфильтровывается, а в емкости, прижатым к фильтру остается осадок. Чтобы его выгрузить, использо-вали некое подобие ножа, скребка, который при вращении центрифуги отделял осадок от фильтра. При этом скребок иногда прорезал фильтр. Как улучшить процесс выгрузки осадка? Задача 4.4. При транспортировке нефтепродуктов по трубопроводу выгодно при необходимости перекачивать в разные периоды разные продукты.

Но при смене продуктов образуется зона смешивания, и смесь идет в брак. Можно при-менять твердые механические разделители. Но они не проходят через насосы. Пробовали применять воду, но она все-таки перемешивается с нефтепродуктом, и потом их трудно разделить, смесь приходится выбрасывать. Как можно ре-шить задачу разделения нефтепродуктов? Задача 4.5. Как можно усовершенствовать уборку картофеля? Задача 4.6. При снятии гипсовых повязок с мест переломов использовали распиливание.

Но при этом можно повредить тело пациента. Как, применяя принцип распиливания, гарантировать больного от повреждения? Задача 4.7. Даны 4 точки: . . Соедините их одной прямой. . . Не думайте, что это задача-шутка. Если нет никаких соображений по ней, – начинайте смотреть подсказки. Задача 4.8.* В стальную деталь запрессовывается стальной шарик. При ре-монте необходима разборка. Как обеспечить легкое удаление шарика? Задача 4.9.* Для очистки деталей от ржавчины используют специальные установки, в которых очищаемые детали вращаются вместе со стальной дробью.

Но их стенки быстро истираются. Что вы можете предложить? Задача 4.10.* При припаивании тонких проводов в серийном производстве встает проблема аккуратной зачистки провода перед пайкой. Зачистка шкуркой, ножом, скребком требует много времени, ведет к обрывам провода. Что можно предложить? Задача 4.11. Испанские Гранды одержали победу при Павии и взяли в плен французского короля. Им захотелось над поверженным монархом поиздеваться: пусть он войдет в дворцовую залу без головного убора и поклонится им. Но ко-роль отказался пойти на это унижение.

Тогда Гранды приказали мастерам при-бить посредине дверного проема планку. Теперь король не сможет войти в зал, не наклонившись. Что делать королю, чтобы не потерять своего достоинства? Задача 4.12. В 18 веке на одной из дорог России возникла проблема: посре-дине дороги оказался огромный камень. Чтобы сдвинуть его с места, надо, было бы, запрячь лошадей 80. Но было известно, что если запрягать более 70 лошадей, они начинали мешать друг другу, и увеличение их числа тяги не увеличивало.

Но тут подошел один крестьянин и сказал, что решит проблему вообще небольшим числом лошадей. Как? Задача 4. 13. Фильтры для горячих дымовых газов часто забиваются. Чтобы их очистить, приходится останавливать все производство. Как можно усовер-шенствовать очистку фильтров? 5 группа. Задача 5.1.* При массовой запайке ампул с лекарствами возникает проблема: при сильном пламени горелки - перегревается лекарство, при слабом - происхо-дит ненадежная запайка. Что вы можете предложить? Задача 5.2. Для рыбоводства в прудах очень хорошо было бы насыщать воду кислородом.

Но, если это делать как в аквариуме, просто пропуская воздух от компрессора через трубу в пруд, то это не экономично, так как большая часть воздуха не успеет раствориться в воде и вернется в атмосферу. Что можно пред-ложить? Задача 5.3. Есть такой способ выпаса коров – электроограда.

Вместо прочной изгороди навешивают проволоку, на которую подают слабое напряжение. Коро-ва, прикасаясь к такой изгороди, получает легкий удар тока, который ее отпуги-вает. Но некоторые коровы с испугу рвут проволоку. Как можно усовершен-ствовать эту электроограду? 6 группа. Задача 6.1. Для производства взрывных работ в горном деле необходимо обеспечивать серию взрывов с короткими, но определенными интервалами. Для этого было предложено такое устройство: внутри вакуумированной стеклянной трубки по стенкам имеется группа контактов; для их поочередного замыкания в трубке падает металлический шарик.

Недостаток метода: шарик тормозится от трения о контакты, что нарушает точность работы. Как усовершенствовать эту систему так, чтобы трение не мешало? Задача учебная, поэтому изменять ос-новной принцип, макроструктуру системы не надо; решение подразумевает, что остается трубка с контактами и «замыкалка». Задача 6.2. В металлургии бывает необходимо перевозить расплавленный шлак в ковше. За время перевозки шлак начинает остывать и сверху покрывается твердой коркой, которая мешает его выливать.

Приходится вручную ломами раскалывать эту корку. Можно конечно сделать специальную теплоизолирую-щую крышку. А нельзя ли придумать более простое решение? Задача 6.3. Необходимо предложить способы подъема судов, затонувших на такой большой глубине, что туда не могут опуститься водолазы, чтобы закрепить понтоны. Задача 6.4. При испытаниях металлов на коррозионную устойчивость, стер-жень из исследуемого материала помещают в специальный герметический ме-таллический контейнер.

К нему подвешивают груз, в контейнер заливают кор-розионную среду и закрывают. Момент разрыва трудно регистрировать из-за коррозионности среды. Предложите надежную систему регистрации разрыва образца. Первые подсказки ко всем задачам. В 1 группе задач важно оторваться от их узкого, конкретного понимания, со-вершить восхождение к более общим представлениям, выполнить в явном, осо-знанном виде операцию дедукции.

В качестве помощи может быть использован такой прием: попробуйте сформулировать общее в первых пришедших в голову идеях по задаче и назвать это общее направление поисков, стратегию. Стратегия первых идей обычно шаблонная, тупиковая. Далее надо перейти на более высо-кий уровень обобщения и искать другую стратегию, сформулировав себе задание на ее поиск по типу «не А», где «А» – первая стратегия. Во 2 группе важно детально мысленно представить процесс, событие, про-анализировать механизм процесса, что мешает достижению цели и каков меха-низм действия этого препятствия, причинно-следственные связи.

Задачи 3 группы по схеме анализа подобны задачам 2 группы, но по резуль-татам анализа надо оторваться от первичного исходного варианта и изменить структурную организацию. В 4 группе задач главное – смелое фантазирование, активирование своей способности мечтать, представлять идеальный вариант осуществления цели, первоначально не задумываясь как его достигнуть исходя из данных условий.

Надо помнить, что мы интерпретируем условия задачи обычно узко, субъектив-но. Автоматически, подсознательно подразумеваем ограничения, которых на самом деле задача не содержит. Полезно сформулировать представление об «идеальном конечном результате» (ИКР) с использованием слов «сам», «само», «сама». Можно представить, что у вас в руке волшебная палочка. 5 группа задач похожа на 4, но, в отличие от нее, при формулировке ИКР сразу возникает вроде бы противоречие с некоторыми требованиями условий.

На самом деле противоречие это разрешимо, часто путем разделения в про-странстве или во времени. Задачи 6 группы – комплексные. В них надо использовать опыт решения всех предыдущих групп задач. Вторая подсказка к первым задачам групп. 1 задача 1 группы. Спички. Что это за класс задач? 1, 2, 3 задачи 2 группы. Каков механизм процесса, где концентрируется препятствие, источник про-блемы? 1 задача 3 группы. Полировальник. Проанализируйте свои первые пришедшие в голову идеи. Разве в условиях есть ограничения на существенные изменения структуры системы? 1 задача 4 группы. 4 точки.

Начните с конца, попытайтесь просто провести, не отрывая руки, три отрезка прямой, чтобы закончить там, где начали. 1 задача 5 группы. Ампулы. Какие противоречивые требования имеются в задаче? В 6 группе все задачи разного типа, поэтому здесь даны вторые подсказки ко всем задачам. 1 задача. Замыкалка. Начните анализ с представления о том, в каком случае будет совершенно надежный, идеальный контакт.

При этом не бойтесь, что не будет соблюдено одно из условий. То есть сформулируйте идеальное частное решение. Затем сформулируйте второе идеальное частное решение, – в каком случае совершенно не будет трения. Ну а потом попытайтесь разрешить это противоречие как в задачах 3 группы. 2 задача. Шлак. Подумайте об идеальной теплозащите по принципу «сам». 3 задача. Подъем судна. Эта задача имеет несколько интересных решений. Одно из направлений поиска возникнет, если вы сформулируете цель в об-щем виде, точнее иерархию понимания цели во все более общем виде. Другое направление, - если вспомнить о принципе идеальности.

Третий путь – уйти от первичного понимания структурной организации си-стемы. 4 задача. Коррозия. Начните с формулировки иерархии понимания цели во все более общем виде. Вторые подсказки к другим задачам. 1 группа. 2 задача. Алфавит. Как назвать объект задачи в более общем виде? Какие применимы способы классификации таких обобщенных объектов? 3 задача.

Шарошка и 4 задача. Долото. Как в самом общем виде можно сфор-мулировать требование задачи? Какие возможны другие стратегии решения? 5 задача. Чистка рыбы. Какие принципиально другие стратегии решения (т.е. не с помощью скребков) возможны. 6 задача. Трубопровод с задвижкой. Как сформулировать цель в более общем виде? 7 задача. Учительница в классе. Назовите, о чем в общем виде по вашему первоначальному пониманию говорят учительница и ученик? А можно ли тут подразумевать другое общее понимание? 8 задача.

Распыление масла. Какие еще вообще возможны способы снижения вязкости? 9 задача. Универсальный растворитель. При каких условиях вообще любой растворитель перестает растворять? 2 группа. 2.2. Судно в иле. Механизм препятствия – удерживание поверхности судна массой прилипшего ила. 2.3. Танк. Механизм пробивания брони кумулятивным снарядом такой: сна-ряд ударяется о броню, от удара срабатывает взрыватель, а от него потом взры-вается основной заряд, который прожигает броню. 2.4. Зоопарк.

Механизм прыжка хищников такой: зверь приседает на задних лапах и затем резко ими отталкивается. 2.5. Разрушение железобетонных зданий. Механизм, обеспечивающий проч-ность ж/б зданий: основа прочности – сжимающее усилие от предварительно растянутой стальной арматурной проволоки. А механизм связи – взаимодей-ствие поверхности проволоки с бетоном. 3 группа. 3.2. Лампа Бабакина. Проанализируйте состав система; подумайте, что абсо-лютно необходимо, а что можно кардинально менять. 3.3. Идея Макарова. Инерция мышления привязывает нас к старому решению.

А подумайте, какие элементы системы абсолютно необходимы, какие не-обязательны, а что-то, может быть, имеет смысл добавить. 4 группа. 2 задача. Окраска трубы. Идеал – краска окрашивает сама. 3 задача. Центрифуга. Идеал – центрифуга сама выбрасывает осадок. 4 задача. Нефтепровод. Идеал – разделитель хорошо разделяет, проходит через насосы, а когда надо - исчезает. 5 задача.

Картошка. Идеал – картошку мгновенно извлекают с грядки сразу в готовой таре, упаковке. 6 задача. Гипсовая повязка. Пилка движется так, что никогда не может поре-зать тело. За счет чего это можно обеспечить? 7 задача. 1 прямая через 4 точки. Нарисуйте задачу на листе бумаги. Начните с конца; представьте мысленно прямую и на ней 4 точки. 8 задача. Запрессованный шарик. Шарик сам мгновенно выскакивает, когда это надо. За счет чего это можно обеспечить? 9 задача. Дробеметная установка. Система сама себя защищает. 10 задача.

Зачистка провода. Провод подготавливается к пайке без всякого риска повреждения. Примените также подход из задач 1 группы – анализ общих типов решения задачи удаления изоляции. Сформулируйте общее название примененного в исходной задаче типа и назовите принципиально другие типы. 11 задача. Испанцы и король. Идеально не только избежать королю униже-ния, но еще и оскорбить испанцев. 12 задача. Камень на дороге. Мысленно представьте конечный результат – ровная дорога.

От этого и пляшите. Какие вообще могут быть разные пути к то-му, чтобы была ровная дорога? Сформулируйте принцип, лежащий в основе из-вестного решения. Сформулируйте принципиально другой путь решения. 13 задача. Фильтр. Идеал - фильтр сам мгновенно разрушается, распадается, разделяется с пылью, когда надо очиститься и сам мгновенно восстанавливает-ся, когда надо включится снова в работу. 5 группа. 5.2. Рыба в пруду. Как идеально насыщать воду газом вообще? Это одно иде-ально-частное решение.

Оно кажется не совместимым с конкретными условия-ми задачи – прудом. Эта несовместимость мнимая. Ее можно разрешить разде-лением в пространстве. 5.3. Выпас коров. С одной стороны надо, чтобы были провода, от которых коровы получают удар тока. С другой стороны, коровы их рвут. Казалось бы неразрешимое противоречие? А кто сказал, что все должно быть неизменно? Противоречие разрешимо в пространстве. Особенно, если переформулировать ситуацию в более общей форме: « Надо, с одной стороны, чтобы коров как-то било током, а с другой стороны, чтобы нельзя было порвать то, что бьет током». Третьи подсказки.

Даны только к некоторым задачам. Если нет третьей подсказки – смотрите ответ. 6 группа. 6.1. Замыкалка. Идеальное частное решение для лучшего контакта – кольцо плотно садящееся на контакты. Идеальное частное решение для отсутствия тре-ния – пролет мимо контактов не касаясь. Как совместить это путем разрешения противоречия в пространстве? 6.3. Судно. Какова цель подъема затонувших судов? Да в большинстве слу-чаев просто на металлолом! Какой путь решения из этого следует? Другое направление возможных решений – принцип идеальности.

Идеально использовать то, что есть – саму воду. На третий путь наталкивает анализ компонентов и структуры в сочетании с принципом идеальности. Идеально почти ничего не добавлять. Как можно ис-пользовать сам корабль, что этому мешает и как можно преодолеть препятствия? 6.4. Сейф. В общем виде цель – получение информации.

Какие бывают виды информации вообще? Звуковая, осязательная, обонятельная и визуальная. Оста-новитесь на визуальной. Как сделать так, чтобы, не вскрывая сейфа и не исполь-зуя электронику, увидеть снаружи, что внутри груз упал? Ответы. 1.1. Спички. Надо выйти в пространство, построить тетраэдр. Препятствием к решению служит инерционное представление о типовых задачах с треугольни-ками на плоскости. 1.2. Алфавит. Буквы разделены на группы по типу симметрии. Препятствием к ре-шению служит то, что на объект задачи смотрят как на буквы, а не геометриче-ские объекты вообще. 1.3. Шарошка.

Интересное изобретательское решение этой задачи – исполь-зовать намагничивание. На вал надевают катушку электромагнита, и ролики притягивают-ся к валу. Препятствием к решению служит близкая аналогия к ранее известному типу решения – использования какого-то третьего тела. 1.4. Долото. Запатентован метод сигнализации разрушения долота по запаху. В долото монтируется ампула с сильно пахнущим веществом. Препятствием к решению служит типичность применения электронных устройств. 1.5. Чистка рыбы. Запатентован способ удаления внутренностей путем намора-живания на охлаждающий элемент.

Вероятно, можно предлагать и такой способ, как выса-сывание вакуумом. Препятствие к решению – распространенность, типичность при-менения механических средств. 1.6. Трубопровод с железной рудой. Потоком можно управлять с помощью наложения магнитного поля. Препятствием к решению служит концентрация внимания на задвижке как источнике недостатка. 1.7. Учительница.

Учительница дала задание считать число букв в словах, обо-значающих называемые ею числа. Препятствием к решению служит представ-ление о чисто арифметических значениях чисел. 1.8. Распыление масла. Решение – использовать вспененное масло, что достигается подсасыванием воздуха в насос. 1.9. Универсальный растворитель. Растворители перестают растворять при за-мораживании. Универсальный растворитель не будет также взаимодействовать со стенками при невесомости. 2.1. Смерзшийся песок.

Надо смазывать стенки вагона машинным маслом. Видимо, можно также использовать прокладывание полиэтиленовой пленки. Препятствием служит акцент на смороженности всего массива песка. 2.2. Судно в иле. Между корпусом судна и илом нужна прокладка. Надо врезаться в пристеночное пространство стальными листами. 2.3. Танк. Первое решение было сделано немцами в конце войны. Последние модификации «Тигров» имели две брони. У снаряда, после удара о предброню, сраба-тывал взрыватель.

Но вторая броня была на расстоянии от первой, кумулятивный заряд стре-лял с расстояния, и его действие ослаблялось. 2.4. Зоопарк. Надо сделать так, чтобы зверям было трудно далеко прыгнуть. Для этого перед краем небольшого рва делали пониженный участок. Из такой искаженной позиции звери не могли далеко прыгнуть. Возможно, мало кто пришел сам к контрольному ответу. Это не важно. Просто задача демонстрирует общий принцип – полезно детально анализировать механизмы процессов.

И какое-то новое понимание проблемы это даст. 2.5. Железобетонный дом. Надо разрушать в первую очередь поверхность раздела металл – бетон. Для этого через арматуру пропускают ток, она разогревается, расширяется, удлиняется и связь с массивом бетона разрушается. 3.1. Полировальник. Изобретательское решение: абразив вмораживают в кусок льда и полируют им. Решению препятствует инерционное представление о составе и структуре системы. 3.2. Лампа Бабакина. Бабакин учел, что на Луне абсолютный вакуум и нет никакой необходимости вообще в использовании стеклянного баллона, а можно просто брать оголенную спираль нити накаливания.

Решению препятствует инерционное представление о структуре системы, основанное на известном ранее. 3.3. Идея Макарова. Изменить броню вражеских кораблей нельзя. Значит, надо самим создать необходимые условия там, где мы это можем – в своем сна-ряде. Макаров предложил делать наконечники снарядов из мягкой стали. 4.1. 4 точки.

Если начать работу над задачей с конца, от цели, от конечного результата, то это значит, что вначале надо просто на чистом листе бумаги начать проводить, не отрывая руки, один отрезок прямой за другим, замкнув в конце рисунок. Получится треугольник. Тогда станет ясно, что надо строить треугольник, захватывая все четыре точки, но выйдя за мысленные границы квадрата. 4.2. Окраска труб. Идеальное решение – простая прокачка краски через трубу. Препятствие – инерционное представление о необходимости какого-то подобия кисти. 4.3. Центрифуга.

Решение: после окончания фильтрации снизу подается воздух; под его давлением фильтрующая ткань вздувается и выворачивается наизнанку; в результате осадок центробежной силой разбрасывается над центрифугой. А чтобы осадок собирался, у центрифуги сделаны высокие борта. 4.4. Нефтепродукты. Решение: в качестве разделяющей жидкости используется не вода, а сжиженный аммиак. Когда его необходимо отделить от нефте-продуктов, просто уменьшается давление, и он при нормальном давлении пре-вращается в легко отделяющийся газ. 4.5. Картофель.

Картошку сразу сажают в сетках. 4.6. Гипс. Внутрь гипсовой повязки сразу при наложении укладывают тонкое ножовочное полотно со стороны тела и зубцами наружу. Когда необходимо снять гипс, его распиливают от тела наружу. 4.7. 4 точки на одной прямой. По условиям задачи никто не запрещал сло-жить лист бумаги вчетверо так, чтобы все 4 точки оказались на 1 прямой. 4.8. Шарик. Перед запрессовкой шарика в отверстие для него вносят каплю воды. При необходимости разборки деталь нагревают, и вскипевшая вода сама выталкивает шарик. 4.9. Дробеметная установка.

Поверхность делают магнитной и ее защищают налипающие шарики. 4.10. Припайка. Решение: изоляцию удаляют погружением в расплавленное олово. 4.11. Испанцы и король. Решение: король, конечно, вынужден был накло-ниться, но вошел он при этом задом вперед. 4.12. Камень на дороге. Крестьянин выкопал прямо на дороге яму, легко столкнул туда ка-мень небольшим числом лошадей и снова засыпал дорогу грунтом. 5.1. Ампулы.

Нижнюю часть ампул погружают в воду. 5.2. Пруд. Воду вначале насыщают кислородом в герметичной камере, а затем выливают в пруд. 5.3. Коровы. Основную электролинию делают выше коров, а с нее свисает множество отдельных кусков провода. 6.1. «Замыкалка». Идеально замыкать контакты может металлическое кольцо, диаметром больше, чем отверстие между контактами. Идеально проскакивать между контактами могут детали с диаметром, меньшим расстояния между кон-тактами.

Решение: «замыкалка» делается составной из набора металлических колец, уменьшающегося диаметра, надетых на один стержень. Проскакивая мимо контактов, на каждом из них остается по кольцу. 6.2. Шлак. Теплоизоляцию делают из самого шлака, путем вспенивания поверхностно-го слоя. 6.3. Судно. Если считать, что цель подъема – металлолом, то затонувшее судно можно просто разбомбить глубинными бомбами, и потом поднимать эти небольшие куски металла, например, грейферными захватами.

Если исходить из идеала «использовать саму воду», то можно подавать к судну по шлангам сжиженный воздух. Оно обрастет вспененным льдом и всплывет. Если исходить из идеального принципа «использовать само судно», то надо использовать его трюмы. Поскольку трюмы негерметичны, то надо в них закачи-вать или самополимеризующуюся пену, или шарики из вспененного полимера. 6.4. Сейф. Решение: сам сейф закрепляют в подвешенном сотоянии так, чтобы изменение его центра тяжести вызывало изменение положения самого сейфа; при падении груза после разрыва образца он падает на наклонную плоскость, нарушая центровку.

В результате сам сейф изменяет свое положение, сигнализируя о моменте разрыва. Общие замечания о задачах. Предложенные подсказки не гарантировали ответов. Они только могли помочь. Однако, они показывают, что именно логические рассуждения, воображение, мысленный эксперимент и умение фантазировать являются основными факторами, помогающими в поиске решений, первоначально не очевидных.

Все эти мыслительные процессы всегда считались естественным свойством человеческого мышления. Читатели на собственном примере могли убедиться, в какой мере они их используют. Я, на основании опыта преподавания методики изобретательства, когда даются для решения эти задачи, убедился, что в большинстве случаев никто не рассуждает, а перебирает готовые идеи. Эти наблюдения и являются основой данной книги. Основная ее идея в том, что надо различать три типа логики: логику активную, логику пассивную и логику ретроспективную. Обычно сразу выдвигают готовые идеи. Эта генерация готовых идей основана на существующих в подсознательной модели мира готовых структурах знаний.

Эти структуры организованы логично, закономерно отражая реальность. Но они отражают реальность по принципу наибольшей вероятности. Поэтому, если знания в данной области у человека шаблонны, то и ответы шаблонны. Это логика пассивная. Когда человек объясняет подобные свои идеи другим или даже потом формулирует мысленно объяснение для себя, он просто воспроизводит ту структуру сильных, очевидных знаний, которая послужила основой автоматической генерации очевидной идеи. Но, объясняя другим, человек излагает идею детально, логически последовательно.

Это создает иллюзию, что идея родилась в результате логических рассуждений. Это пример логики ретроспективной. Если же человек осознанно ставит перед собой вопросы: «Как понимать задачу, ее цель и условия в более общем виде?», «В чем причины недостатков и препятствий?», «Каков механизм происходящих процессов?», то это логика активная, и она приводит к новым, не очевидным для решателя, идеям.

Как и почему это происходит и рассказывает эта книга. ПРЕДИСЛОВИЕ В философии мышлением занимаются специалисты по методологии научного познания. Объектом их анализа является творчество самых выдающихся мыслителей, выраженное в текстах их законченных произведений. Анало-гично объектом анализа историков и популяризаторов науки тоже служат тексты произведений выдающихся ученых.

Прямую противоположность в выборе объекта исследования часто проявляют психологи. Они, утверждая, что надо начинать с исследования элементарных процессов, доходят до того, что заклю-чения о высших проявлениях творческого мышления делают по результатам наблюдения за бегом крыс в лабиринте, по решению задачек типа: «Как соеди-нить тремя прямыми четыре точки, расположенных в форме квадрата, чтобы кончить там, где начать», «Как из 6 спичек сложить 4 треугольника». Киберне-тики ограничены в своих возможностях моделировать мышление конструкцией компьютеров.

Я по формальным показателям отношусь к рядовым научным работникам в области естествознания, в частности, химии. И мой интерес к теории мышления вроде бы был вызван обычным для многих научных работников интересом к методам своей деятельности. Но, если вникнуть глубже, то дело обстоит скорее наоборот, – мне кажется, что и химией-то я заинтересовался потому, что это конкретная наука, на примере которой можно понять законы мышления и научного творчества.

За свою жизнь мне пришлось работать в 3 научных коллективах – Новочер-касском политехническом институте (НПИ), Ростовском государственном уни-верситете и Азовском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства. Новочеркасский политехнический институт, несмотря на свое провинциальное расположение один из крупнейших технических вузов страны. В 60-70 годы в нем обучалось ежегодно более 25000 студентов.

Я, как студент и аспирант, вна-чале был на кафедре органической химии, а затем с 1972 по 1985 гг. занимался вопросами органической химии на кафедре технологии электрохимических производств (кафедра ТЭП). В эти годы кафедра ТЭП стала головной в системе Минвуза СССР по разработке новых типов химических источников тока для ра-кетно-космической техники. Исследования по этой проблеме во всем мире начались примерно одновременно в конце 60-х – начале 70-х годов. Так что я стал свидетелем и, отчасти, соучастником одного из интереснейших научных проектов 20-го века с самого его начала до практического внедрения результа-тов. На кафедре над этой темой работало порядка 100 человек.

Разработки были эффективными и их перенесли потом в ОКБ, а затем в Новочеркасске был пущен завод по производству этих источников тока. Это было связано с тем, что один из типов источников тока, разработанных на кафедре, оказался настолько эффективным, что был принят для международного проекта COSPAS – SARSAT. С другой стороны, в политехническом институте была возможность зна-комиться с широким кругом научных исследований в самых разных областях. В Ростовском госуниверситете я работал в Научно-исследовательском инсти-туте физической и органической химии, который являлся одним из крупнейших научных центров по органической химии.

Работа в отделе качества природных вод Азовского научно-исследовательского института рыбного хозяйства (Аз-НИИРХ) позволила мне ознакомиться с тем, как комплексно решаются при-кладные проблемы.

При этом надо отметить, что костяк отдела составляли бывшие сотрудники Гидрохимического института АН СССР, то есть специали-сты высшего класса в данной области. Наконец, собственная моя научная работа в химии, хотя ее и не удалось пока завершить, дала мне возможность на личном опыте понять, как могут приходить важные, интересные научные идеи. В 1972- 1973 гг. мне пришла идея, как можно достичь высокотемпературной сверхпроводимости и получить принципиально новый тип материалов для электроники на основе органических металлов из комплексов с краун- эфирами.

Таким образом, у меня была возможность профессионально изучить, как ре-ально делается наука. Но при этом я подходил не только как химик, но и на основе знания психологии, методологии науки, знания методики изобретатель-ства (которую я 7 лет преподавал студентам, аспирантам и сотрудникам НПИ), идей в области искусственного интеллекта. Когда специалист профессионально, за зарплату, занимается научной деятельностью, ему трудно вырваться за рамки «нормальной» (по Т.Куну) науки, выступить против идей своего начальства, ве-сти новаторские исследования.

Недаром многие революционные открытия сде-ланы людьми, формально не являющимися профессионалами в соответствую-щей науке. Я же, получая зарплату за работу по химии, мог позволить себе лю-бую свободу и широту мысли в области психологии. До 1973 года мой интерес к психологии мышления носил общий характер, у меня не было какой-то узкой направленности, центральной идеи. Как в свое время химию (а я уже в 8 классе знал химию на уровне вузовского курса, в 9 классе читал монографии по химии, в 10 классе выписывал реферативный жур-нал «Органическая химия» и знакомился со всем потоком мировой литературы по химии), я самостоятельно изучил психологию вначале по книгам, а потом выписывал 2 главных советских психологических журнала – «Вопросы психо-логии» и «Психологический журнал». Кроме того, я собирал книги по киберне-тике, нейрофизиологии, философии, истории науки и другим областям знания, связанным с мышлением.

В 1973 году я ознакомился с книгой Г.С.Альтшуллера «Алгоритм изобретения». Она произвела на меня большое впечатление.

Чув-ствовалось, что она открывает новое понимание мышления. Но сама трактовка механизмов ее эффективности, предложенная автором, сразу показалась мне спорной. Думаю, что к новой интерпретации механизмов эффективности алгоритмиче-ской методики изобретательства я пришел во многом благодаря специфичности своей структуры знаний.

Когда я только познакомился с методикой Альтшулле-ра, то сразу почувствовал, что она в чем-то сходна с ассоциативной психотера-певтической методикой Фрейда. Как у Фрейда по ассоциациям клиентов можно было докопаться до глубин их подсознания, так и в методике Альтшуллера, вроде бы простейшие наводящие вопросы помогали осознать оригинальные идеи. Достаточно четко понимание основного принципа эффективности алгорит-мической методики у меня сложилось к 1980-1982 году. Первое выступление о принципах понимания механизмов изобретательского мышления было сделано в 1980 году на 2 Всесоюзной конференции по автоматизации поискового кон-струирования (1). Уже тогда оно очень заинтересовало главного специалиста по психологии мышления О.К. Тихомирова и его сотрудников.

А в 1982 году я оформил как рукопись, депонированную в ВИНИТИ, работу «Тезаурусная модель интеллекта и психологические механизмы эффективности алгоритмической методики изобретательства» (2) (в иной форме работу опубликовать не удалось из-за существенных противоречий с догмами марксизма-ленинизма). Осенью 1982 года я обсудил ее с О.К. Тихомировым.

Беседа была очень полезна. Он признал, что, видимо, я прав, но для детального обоснования моих идей их надо изложить в виде книги. Однако, чтобы написать эту книгу, понадобилось 23 года. Почему? Причин две. Одна была связана с противоречием с некоторыми положениями марксиз-ма-ленинизма. Вторая причина - в некоторых моих ошибках первой версии.

В работе (2) основной акцент делался на том, что использование процессов, типа рекомендуемых методикой Альтшуллера – главный путь к достижению творче-ских, оригинальных результатов. Хотя и в той работе подчеркивалось, что все зависит от соответствия индивидуальной структуры знаний задаче. И, если структура знаний оригинальна и адекватна задаче, то и очевидный ответ без всякой методики у такого решателя будет эффективным. Однако, я долго недо-оценивал этот путь решения, не смотря на то, что в моей личной практике науч-ной работы он был главным.

В этой книге как раз и рассматриваются два, формально взаимно противопо-ложных, эффективных пути решения проблем генерация интуитивно-очевидных идей или аналогичные формы стихийного мышления, основанные на использовании адекватных проблеме структур знания, и сознательно управляемое, активно-логическое мышление, включающее маловероятные элементы структуры знаний при неадекватности сильных структур.

Таким образом, эта книга основана, с одной стороны, на опыте преподавания методики изобретательства, а с другой стороны, на личном опыте собственной научной работы в химии и анализе механизмов решения реальных научных проблем коллегами. Реальные научные проблемы решаются на 90% за счет интуитивно-очевидных, но абсолютно индивидуально-оригинальных идей и, главное, за счет того, что на основе таких профессионально-очевидных идей ищется новая информация во внешнем мире – путем собственных экспериментов и выявления из научной литературы новых знаний.

Описать примеры мышления при реаль-ных научных исследований для широкой массы читателей чрезвычайно трудно из-за специфичности узко научных знаний. Поэтому я избрал в книге другой путь – описание понятных аналогов. В качестве таких аналогов эффективного научного мышления выбрано литературное описание мышления Холмса, Мегрэ и героя одного отечественного детектива – следователя Рябинина. ВВЕДЕНИЕ. Что называть мышлением? Какие бывают формы, виды мышления? Рассмот-рим несколько примеров. 1. Марья Ивановна шла и размышляла: « Алешке надо еще подкупить носоч-ков, а то они на нем горят как на пожаре. И у Валентины колготки порвались… А и стерва, эта Нинка! Заняла пятьсот долларов, обещала через месяц отдать, а уже третий месяц не чешется». 2. Из дневника Л.Н.Толстого. (Собр. Соч. в 20 т т.20, с. 95) 21 марта 1898 г. Все согласны, что мы живем не так, как должны бы и могли бы. Лекарство одних: фатализм религиозный и, еще хуже, научный, эволюци-онный; другие утешаются тем, что постепенно все само собой лучше и лучше устраивается постепеновцы; третьи обещают, что все устроится, когда дойдет до последней крайности – социалисты: правительство и богатые классы завла-деют вполне всеми, то есть рабочими, и тогда вдруг власть как-то перескочит не только к рабочим, но к неошибающимся, бескорыстным, самоотверженным, святым рабочим, которые поведут уже все дело без ошибки, без греха; четвертые говорят, что исправить все дело можно только истреблением злодеев, дурных. Но где кончаются дурные и начинаются хоть не добрые, но безвредные, нет указаний.

То не истребят всех дурных, то, как в большую революцию, захватят в дурные уже и хороших.

Только начать строго судить, никто прав не останется.

Как же быть? А есть только одно средство: религиозное изменение дум людей. И вот этому-то изменению мешают все воображаемые лекарства. 3. Штирлиц получил из центра радиограмму: «Алекс – Юстасу. По нашим сведениям, в Швеции и Швейцарии появлялись высшие офицеры службы безопасности СД и СС, которые искали выход на резидентуру союзни-ков……Вам необходимо выяснить, являются ли эти попытки контактов: 1) дез-информацией, 2) личной инициативой высших офицеров СД, 3) выполнением задания центра…… Необходимо выяснить, ….кто из высших руководителей рейха ищет контактов с Западом.

Алекс.» «Кем они считают меня? – подумал Штирлиц. – Гением или всемогущим? Это же немыслимо….»… Штирлиц …достал несколько листков бумаги и разложил их перед со-бой….На одном листе бумаги он нарисовал толстого, высокого человека.

Он хотел подписать внизу – Геринг, но делать этого не стал. На втором листке он нарисовал лицо Геббельса, на третьем – сильное, со шрамом лицо: Борман. По-думав немного, он написал на четвертом листке – «рейхсфюрер СС». Это был титул его шефа, Генриха Гиммлера. … Штирлиц подвинул к себе два оставшихся листка: Гиммлер и Борман. «Геринга и Геббельса я исключаю. Геринг, видимо на переговоры мог бы пойти, но он в опале, он никому не верит, он лишен политической силы. Геб-бельс? Нет. Этот не пойдет.

Этот фанатичен, этот будет стоять до конца. Один из двух: Гиммлер или Борман. На кого же из них ставить? На Гиммлера? Види-мо, он никогда не сможет пойти на переговоры – он знает, какой ненавистью окружено его имя… 4. Рассмотрим еще один пример. В рассказе Конан Дойля «Три студента» повествуется о том, что кто-то ознакомился с содержанием экзаменационного задания, гранки (предварительная распечатка) которого были в закрытой комна-те. Вот объяснение Холмсом хода его расследования: «Дело начало для меня проясняться с той минуты, мистер Сомс, как вы объ-яснили мне, что никто, даже Бэннистер, не мог знать, что гранки находятся в вашей комнате.

Наборщик, безусловно, отпадал он мог списать текст еще в типографии. С другой стороны, в чужую комнату случайно попадает какой-то человек, и это происходит в тот самый день, когда на столе лежит экзаменаци-онный текст.

Такое совпадение, на мой взгляд, невероятно. И я сделал вывод: вошедший знал о лежащем на столе тексте. Откуда он это знал? Когда я подошел к вашему дому, я внимательно осмотрел окно……Я прики-дывал в уме, какого роста должен быть человек, чтобы, проходя мимо, увидеть через окно бумаги, лежавшие на столе. …. Тогда у меня возникло такое сообра-жение: если один из трех студентов очень высокого роста, то в первую очередь следует заняться им». 5. Взглянул Остап Ибрагимович Бендер на мадам Грицацуеву, и ему сразу стало ясно, что для того, чтобы проверить наличие бриллиантов в ее стуле, надо на ней жениться.

Что из этих примеров больше похоже на мышление? В первую очередь, ко-нечно же, первый. Мы все постоянно думаем о своих делах, в голове постоян-ный поток размышлений. И все построено по законам логики, одно следует за другим. «Надо купить носочки», и далее обоснование причины – потому что «горят»; «Нинка – стерва» потому, что не отдает деньги. А могла ли Мария Ивановна не размышляя осознанно купить носочки, колготки? Да конечно могла! Разве мы всегда и все свои поступки вначале должны мысленно прого-ворить, чтобы что-то сделать? Это не мышление! Это объяснение.

Это при-вычка, выработанная при общении с другими людьми, логически объяснять свои поступки. Такое мысленное проговаривание может быть необходимым, чтобы сиюминутно выделить что-то одно из множества разных планов поведе-ния. Но в любом случае это процесс второстепенный. Сам же план поведения (купить носочки, колготки) предопределен ранее.

Скорее всего, Марья Ивановна дома увидела у внука драный носок и тогда же подумала, что надо «подкупить носочков». Это сложилось у нее в структуре знаний в отделе ближайших планов действий и она вполне могла это сделать и автоматически. Читая текст из дневника Толстого, мы его понимаем. Мы можем в чем-то со-глашаться или не соглашаться, но мы считаем, что это пример размышлений. А вот могли бы мы сделать так, чтобы компьютер, система искусственного интел-лекта сама породила подобный текст? Никогда! Потому, что за этим небольшим отрывком текста (как за любым другим примером размышлений в дневниках) стоит целая жизнь, включающая тысячи, миллионы элементарных мыслитель-ных актов, результатом которых и являются эти заключения. Этот пример пока-зывает, что поток размышлений, вроде бы и понятный, на самом деле сформи-рован на основе совершенно недоступной для исследования структуре знаний.

Это поток суждений, мнений, но как, из чего он порождается понять невозмож-но. Что касается Штирлица и Холмса, то они люди серьезные, и примеры 3 и 4 – это, конечно, примеры мышления, причем вполне понятного.

Нормальное логическое мышление: « если а, то б, если б, то в, если в, то г». Одно следует из другого. Другое дело, если бы Штирлиц стал рассуждать: «Геринга я исключаю, потому, что он китайский шпион». Мы посчитали бы это «не логичным». Но дело то тут не в логике, а в прямом противоречии нашим знаниям о ситуации. .Да простит меня читатель за несколько саркастический тон и некоторую не-понятность сущности примеров.

Психологические механизмы, стоящие за этими примерами еще будут обсуждаться дальше. Здесь же эти примеры приведены, так сказать, для затравки «размышлений о мышлении». Смысл этих примеров – акцентировать внимание читателей на том, что существует много разных форм психической деятельности, которые называют мышлением. Далее в книге я буду говорить о том, что, то, что кажется ясным и понятным, на самом деле не так уж ясно, а то, что непонятно, можно достаточно просто объяснить.

Многое нам кажется понятным, во-первых, потому, что у нас в голове есть большие объемы знаний, совпадающие со знаниями, лежащими в основе тех или иных высказываний. И чужие мысли взаимодействуют с нашими знаниями как подходящий ключ с замком. А, во-вторых, вопреки распространенным представлениям, наше взаимодействие с другими людьми во многом основано на элементарной вере, доверии. Мало кто из нас видел живых пингвинов, но мы абсолютно уверены, что они существуют.

И вообще, почти все сведения, получаемые в школе, мы принимаем на основе веры в то, что учителя нас не обманывают. И в том, что касается естественных наук, последующая жизнь во многом подтверждает нашу веру. Правда в отношении наук общественных дело обстоит несколько сложнее. Вот Штирлиц размышляет: «Геббельс? Нет. Этот не пойдет. Этот фанатичен, этот будет стоять до конца». Почему нам кажется понятным и обоснованным это суждение? Вроде бы есть обоснование: «Не пойдет потому, что фанатичен». А почему Штирлиц сделал вывод о фанатичности? На самом деле из текста это не ясно, мы просто верим мнению Штирлица! У Юлиана Семенова во многих местах приводится так называемая «Информация к размышлению». В ней более подробно излагается, на основании чего делал свои умозаключения Штирлиц.

Но на самом деле и эта информация – только сотая доля того, что послужило основой для мыслей Штирлица! Мысли Штирлица о руководителях рейха были основаны на его многолетней деятельности в разведке, на ежедневной инфор-мации о том, что происходит в Германии, в ее высших эшелонах власти.

С этими вопросами близко столкнулись кибернетики, когда стали моделиро-вать на компьютерах мышление. Оказывается, чтобы воспроизвести в вычисли-тельной машине человеческое мышление, надо учесть огромное множество де-талей и тонкостей. И в компьютерах моделируют сейчас только копии психиче-ских процессов, относящихся к очень ограниченным и упрощенно представлен-ным знаниям.

А вот пример с Холмсом – это действительно пример того, что принято называть логическими рассуждениями. То есть, хотя это и объяснение задним числом, но это объяснение реального хода мышления, а не аналог размышлений Марьи Ивановны. Только вот вопрос, какая логика в этих размышлениях? Фор-мально такие рассуждения называются логикой условных высказываний. То есть, рассуждений по схеме «если «а», то «б», если «б», то «в» и т.д….». Но це-почки условных высказываний не вскрывают полностью механизм порождения идей. Почему из «а» следует «б»? Цепочка размышлений Холмса начинается с понимания противоречивости ситуации: если в закрытой комнате обнаружено, что кто-то вошел и стал списы-вать экзаменационные материалы, то значит он знал, что они там. В тексте нет подробных объяснений. Они и не нужны нормальному взрослому человеку.

Чи-татель понимает это на той же основе, что и Холмс – и у Холмса, и у читателей есть общие знания о том, что нельзя просто увидеть в закрытой комнате что-то, что люди обычно не заходят в чужие комнаты и т.д. В логике это сводят к силлогизмам, но далее мы будем говорить о том, что объяснения на основе использования силлогизмов – это слишком упрощенный подход.

В современной когнитивной психологии рассматривают сложно организованные структуры знаний, определяющие генерацию идей. Но суть в любом случае одна – даже подробные разъяснения хода мышления не вскрывают полностью его основу – обобщенные знания, лежащие в основе умозаключений.

Осознав, что некто, до того как вошел, уже знал, что гранки лежат в комнате, Холмс оказывается перед вопросом: «Откуда некто мог это знать?». Для Холмса ответ очевиден: «Некто мог подсмотреть в окно». Но этот ответ при чтении, до объяснения Холмса, отнюдь не очевиден читателю. Он не был очевиден дирек-тору Сомсу, он не очевиден для Ватсона. Более того, даже первая мысль Холмса «если кто-то зашел в закрытую комнату, чтобы списать текст котрольного зада-ния, значит он знал, что текст там», никому из них самостоятельно не пришла в голову. Понимание мысли другого, еще не означает способность самому прийти к ней. Особенностью именно Холмса является способность к активному логи-ческому мышлению.

Что я подразумеваю под активным логическим мышлени-ем? Активное логическое мышление – это такое мышление, когда самому себе осознанно задаются вопросы типа: «В чем причина явления, события, ситуации, препятствия к достижению цели, недостатка?», «Как можно понимать цель, си-туацию, условия задачи в более общем виде?», «Что следует из факта «а»?». Ко-гда человек задумывается над такими вопросами, у него появляется возможность искать на них разные варианты ответов.

Если осознанно такие вопросы себе не задаются, то используются автоматически наиболее вероятные старые знания. А это может приводить к шаблонным решениям. Или вообще не возникает никаких решений, мыслей. Холмс – высококвалифицированный профессионал, постоянно занимающий-ся расследованием сложных проблем.

Поэтому у него автоматически срабаты-вает схема активного логического мышления. Он автоматически сразу, ознако-мившись с ситуацией, задумывается над тем, что следует из того, что некто проник в закрытую комнату. И у него, благодаря большому опыту сыщика, в голове есть большое количество примеров подобных историй. Поэтому для него ответ «значит, некто знал, что гранки в комнате» очевиден. Теперь обратим внимание еще на одну сторону мышления Холмса в этом примере – поэтапность возникновения идей. Вначале осознается мысль «некто знал, что гранки в комнате». Затем возникает следующая мысль, как ответ на вопрос «откуда знал?» «возможно, увидел в окно». Осознание одной идеи активирует следующую.

Противоположностью активной логики является логика пассивная, стихий-ная, автоматическая. Допустим имеется такая ситуация: некто Сидоров спешит на работу, зная, что сегодня опаздывать никак нельзя, так как будет комиссия. Видит уходящий трамвай нужного направления, догоняет его, вскакивает, лезет в карман за деньгами и обнаруживает, что забыл кошелек.

Тогда он объясняет водителю ситуацию и на следующей остановке выходит, чтобы пересесть на ав-тобус потому, что есть подходящий автобус и потому, что есть проездной билет на автобус. Итак, чем же и как определяется поведение Сидорова? Движение Сидорова по городу на работу – стандартный для него процесс, начинающийся с выхода из дома и подхода по определенному маршруту к трамвайной остановке. Затем необходимо дождаться нужного номера трамвая, сесть на него, ехать до своей остановки и при выходе оплатить проезд.

Некото-рые новые конкретные обстоятельства могут несколько видоизменять схему по-ведения. В данном примере знание о комиссии заставляет Сидорова бежать за трамваем. Обнаружив отсутствие кошелька, но зная, что до работы можно дое-хать, пересев на следующей трамвайной остановке на автобус и, что у него есть для автобуса проездной, он объясняет ситуацию водителю, выходит и переса-живается на автобус.

Вопрос: «Как вы думаете, рассуждал ли при этом Сидоров осознанно, и, если рассуждал, то как?» Я считаю, что в подобных ситуациях почти все совершается автоматически, без каких-либо осознанных размышлений, а просто действуя. Разве что, обна-ружив отсутствие кошелька, Сидоров мог мысленно выругаться. С другой сто-роны, поведение Сидорова все оценят, я думаю, как вполне логичное. На при-мерах с Холмсом и Сидоровым мы подошли к одному из базовых положений книги – разделению логичности мышления и поведения на разные типы: на ло-гику пассивную, автоматическую, логику активную, осознанную и логику ре-троспективную, объяснительную.

Действия Сидорова определяются тем, что у него в подсознании есть готовые схемы поведения. У него есть мысленная модель города с расположением его дома, его работы, маршрутов трамваев и автобусов. У него есть знание о ситуа-ции на работе вообще и в данный день в частности. Эти его знания индивиду-ально-специфичны. С другой стороны, у него, как и у большинства, есть типо- вые знания о езде на трамвае: что надо выбрать тот номер трамвая, который ну-жен для попадания в заданное место, что необходимо прийти на его остановку, что надо сесть в трамвай, что в трамвае надо оплатить проезд и т.д. Все эти зна-ния он использует автоматически.

Но они логичны потому, что сформированы закономерно, потому, что сама структурная организация этих знаний отражает логику реальности. Рассмотрим только один из моментов поведения Сидорова, а именно, – на трамвайной остановке.

Комментарий к рис.1. Этой схемой я хотел показать, как происходит почти мгновенное автоматическое принятие решений на основе одновременного под-сознательного учета многих факторов. Когда (в соответствии с имеющейся у него подсознательной схемой города) Сидоров подходит к трамвайной останвке, он видит, что это именно нужная остановка (ТО), он видит трамвай (Т), видит, что это нужный ему номер (№Т), и, учитывая множество своих знаний о ситуации на работе (Р, К /комиссия/), бежит за трамваем (б з т )и вскакивает в него. Все эти факторы, обуславливающие его действия, подсознание Сидорова учитывает параллельно, почти одновременно, сразу в сумме.

Итак, на остановке Сидоров действовал автоматически на основе жестких стандартных структур знаний, существовавших в его голове задолго до этой конкретной ситуации. Но, если бы ему надо было объяснить свое поведение ма-ленькому сыну, то он расписал бы все подробно. Он бы рассказал, что город большой, что от дома до работы надо ехать на трамвае или автобусе, что трам-вай – это такой большой домик на колесах и т.д. То есть, я хочу сказать, что объяснения тех или иных действий, тех или иных идей, еще не означает, что пришли они в голову именно в такой форме. Этот пример я специально придумал, чтобы подвести к пониманию поведе-ния Холмса в ситуации, отличной от его предыдущей истории.

Это пример из рассказа «Пляшущие человечки». Там описано, как Ватсон приходит домой, а Холмс, только увидев его на пороге, сразу говорит: - Итак, Ватсон, вы не собираетесь вкладывать свои сбережения в южноаф-риканские ценные бумаги? - Как, черт возьми, вы узнали об этом? - После того, как я заметил впадинку между большим и указательным пальцами вашей левой руки, мне было вовсе не трудно заключить, что вы не со-бираетесь вкладывать свой небольшой капитал в золотые россыпи. - Но я не вижу никакой связи между этими двумя обстоятельствами! - …. Вот опущенные звенья этой простейшей цепи: во-первых, когда вчера вечером мы вернулись из клуба, впадинка между указательным и большим пальцами на вашей левой руке была выпачкана мелом; во-вторых, всякий раз, когда вы играете на бильярде, вы натираете эту впадинку мелом, чтобы кий не скользил у вас в руке; в-третьих, вы играете на бильярде только с Сэрстоном; в-четвертых, месяц назад вы мне сказали, что Сэрстон предложил вам приобрести совместно с ним южноафриканские ценные бумаги, которые поступят в продажу через месяц; в-пятых, ваша чековая книжка заперта в ящике моего письменного стола, и вы не попросили у меня ключа; в-шестых, вы не собираетесь вкла-дывать свои деньги в южноафриканские бумаги.

Читателю кажется, что он детально следит за мыслями Холмса.

Но это со-вершенно неверно, это типичная иллюзия отождествления изложения своих мыслей для других и самого процесса мышления.

Читатель все, что было ска-зано здесь Холмсом, узнает впервые и в той последовательности, как это изла-гает Холмс. Холмс же все компоненты, все элементы этих рассуждений знал давно! Холмс давно знал, что, когда Ватсон играет в биллиард, он натирает пальцы мелом, что обычно он играет с Сэрстоном, что Сэрстон предложил Ватсону приобрести ценные бумаги южноафриканской компании, что решение об этом надо принять было в предыдущий день, что чековая книжка Ватсона лежит в столе у Холмса и Ватсон ключа от стола не брал. Эти знания о ситуации можно несколько условно изобразить такой схемой: Комментарии к схеме 2. Обозначения: В – Ватсон, Д – деньги, Р – развлече-ния, Б – биллиард, З – знакомые, П – партнеры, Пр – привычки, Хр – хранение денег, Ст – стол, Оп – операции с деньгами, Ак – акции, Кл – ключ от стола, С – Сэрстон, Ср – срок принятия решения о покупке акций, Мп – привычка нати-рать пальцы мелом.

Стрелками без букв показано, что в голове Холмса есть еще множество других знаний о Ватсоне.

Более жирной стрелкой от П к С отмечено, что хотя у Ватсона есть и другие партнеры, но главный, обычный – Сэрстон.

Двойной стрелкой от С к Ак обозначена сложная совокупность знаний о пред-ложении Сэрстона по поводу покупки акций. А процесс понимания Холмсом того, что Ватсон не собирается покупать ак-ции можно изобразить такой схемой: Комментарии. Когда Холмс увидел, что пальцы Ватсона в мелу (П м), это ак-туализировало его знания о том, что Ватсон натирает пальцы мелом (Мп), когда играет в биллиард, и всю связанную с этим цепочку знаний (пунктирные ли-нии). Сумма всех этих знаний привела его к пониманию, что Ватсон отказался покупать акции (Н). Как происходит подобное понимание? Иногда сразу, одно-моментно.

Иногда, что-то осознается промежуточно. Но в любом случае реаль-ные осознанные размышления при генерации идей бывают очень свернутыми, а не такими детальными, как при объяснении другим. И, главное, что демонстри-рует этот пример, результат мышления, генерация идеи предопределена уже давно сформированной структурой знаний, а не рождается за счет каких-то ло-гических операций в момент возникновения идеи. Примеры с Сидоровым и «пальцем Ватсона» демонстрируют два самых рас-пространенных типа «логики», которые на самом деле истинными логическими размышлениями не являются! Это логика автоматического, стихийного исполь-зования готовых логических структур и логика ретроспективных объяснений.

Понимание Холмсом того, что Ватсон решил не покупать ценные бумаги, в ре-зультате одномоментного процесса распространения активации по структуре знания, по сути дела, пример генерации интуитивно-очевидного ответа, реше-ния. Таким же примером интуитивно-очевидного решения является и мгновенное возникновение у Бендера идеи жениться на Грицацуевой.

Только, если Холмс может осознать свои знания, обеспечивающие мгновенное понимание того, что Ватсон передумал покупать акции, то с Бендером ситуация сложнее. Почему Бендеру пришло решение жениться? По двум причинам. С одной стороны, как об этом сказано несколько ранее в тексте «Двенадцати стульев», Бендер – про-фессиональный брачный аферист, и женитьба у него - стандартный, очевидный прием.

С другой стороны, чтобы понять, что именно мадам Грицацуева пригод-на для этой аферы, надо уметь распознавать характер человека по внешнему ви-ду. За свой многолетний опыт жулика Бендер это прекрасно умеет. Но вот мог бы он объяснить это? Едва ли. Так что это пример «интуитивного озарения», то есть автоматического использования огромного объема индивидуально-специфического личного опыта, который, однако, описать словами для других невозможно.

РЕЗЮМЕ. Итак, мы разобрали различные примеры, которые обычно рассматривают как мышление и увидели, что на самом деле это очень разные случаи. Они, вроде бы, все при чтении кажутся понятными, но на самом деле механизм возникно-вения этих мыслей понятен в самой разной степени. Мы легко можем предста-вить, как и почему возникли рассуждения Марьи Ивановны. После того, как Холмс растолковал ход своих мыслей, можно понять и механизм его мышления. А вот примеры с Толстым и Штирлицем после комментариев в тексте показы-вают нам, что часто понимание наше иллюзорно.

Мы не знаем истинных, глу-бинных оснований их мыслей. А Остап Бендер и сам бы не мог объяснить, по-чему ему при одном взгляде на мадам Грицацуеву ясно, что она «обалдеет» от счастья при его предложении жениться. Разобранные примеры демонстрируют различные типы мышления: генера-цию интуитивно-очевидных идей Бендером и Холмсом в случае с пальцем Ват-сона, активно-логические размышления Холмса в истории из рассказа «Три студента», внутренний разговор с самой собой Марьи Ивановны, являющийся побочной привычкой к объяснениям для других.

Размышления Толстого и Штирлица – цепи условных высказываний по типу «если «а», то «б»», основаны на пошаговом движении активационного процесса в их абсолютно оригиналь-ных, индивидуально-специфичных структурах знаний, их моделях мира. Для них самих каждый переход от шага к шагу очевиден, автоматичен. Но стороннему наблюдателю такого перехода самому никогда не сделать. Я не стал во введении рассматривать большее разнообразие типов мышления (это сделано в основном тексте). Задача введения только наметить проблематику книги, а именно показать (пока в общих чертах), что мышление - это актива-ционный процесс на индивидуально-оригинальной структуре знаний.

Не стал я обсуждать во введении и главную тему книги – механизм генерации идей, неожиданных для самого решателя, потому, что это сложный процесс, требую-щий предварительного описания тонких механизмов мышления. Представление об этом типе мышления дает система подсказок к задачам, предложенным в начале книги. 1. Современные взгляды на мышление.

Синтез индивидуально-очевидных идей. Для отечественного читателя описание основных психических процессов надо начинать с восприятия, так как именно в этом вопросе лежит коренная причина неправильного понимания психологии человека. В соответствии с ле-нинской теорией отражения познание внешнего мира подобно фотографирова-нию, когда на чистой фотопленке возникает копия внешнего объекта.

На первый взгляд это похоже на реальность. Только как тогда объяснить, что мы, впервые видя незнакомого человека, понимаем все-таки, что это человек, а не обезьяна, не столб и не камень? В современной психологии и кибернетике взгляды на механизмы восприятия были пересмотрены. На протяжении веков между философами был спор о том, как человек познает мир. Одни, сенсуалисты, утверждали, что все знание о мире человек получает извне, другие, рационалисты, – что у человека есть и определенные врожденные знания, и картина мира строится как развитие врожденных исходных знаний по дополнительной информации извне.

Но споры философов были умозрительны-ми. Экспериментальные четкие обоснования механизмов познания стали воз-можны только в 20 веке. Существенный вклад здесь принадлежит И.П.Павлову. Его теория высшей нервной деятельности однозначно предполагает, что высшие уровни психики животных – системы условных рефлексов формируются только на основе врожденных безусловных рефлексов.

В дальнейшем идеи И.П.Павлова развил академик П.К.Анохин. По его представлениям поведение животных определяется способностью к опережающему отражению. У животного есть модель мира или, как он называл, «акцептор результатов действия», на основе которого они могут предвидеть то, что в данный момент еще во внешнем мире не проявилось. В 1979 году фактический глава советской психологии академик А.Н. Леонтьев признал, что «образ мира» является первичным фактором, предопределяющим работу психики.

Акт восприятия внешнего мира – это всегда акт категоризации, соотнесения актуально воспринимаемого конкретного объекта с прошлыми общими знани-ями, с внутренней моделью внешнего мира (ВМВМ). Основная сложность пси-хики состоит в том, что на поверхности, доступной легкому пониманию, лежат осознаваемые процессы, а базовые механизмы ее работы не осознаются. Если же ограничиваться только тем, что дано в сознании, в интроспекции, то позна-ние психики становится сплошной иллюзией.

При восприятии мы четко и явно осознаем действительно только «фотоснимок» момента. Но, видя едущий на нас автомобиль, мы все-таки мгновенно автоматически дернемся в сторону, да-же не сформулировав себе осознанного рассуждения типа: «Если я буду стоять на месте, то автомобиль задавит меня». Так как же на самом деле происходит восприятие внешнего мира? В любой момент, при восприятии любого объекта у нас есть, с чем его соотнести в про-шлом опыте.

И это соотнесение одного и того же внешнего объекта может быть у разных людей разное. Поэтому в дальнейшем мы будем говорить об индиви-дуально-оригинальной внутренней модели внешнего мира (ИОПВМВМ). Если предъявить русскому и англичанину знак В, то каждый из них уверенно вос-примет его соответственно: русский как букву кириллицы, англичанин – как ла-тиницы. Это можно описать нижеследующей схемой: ИОПВМВМ Комментарии к рис.4: жирным шрифтом выделено сиюминутно, актуально-сознаваемое.

Таким образом, восприятие – это всегда только активация того, что уже в голове есть в виде целого или совокупности отдельных элементов, признаков. Мы не осознаем существование в себе внутренней модели внешнего мира, она подсознательна. Но именно она определяет всю работу нашей психи-ки. ВМВМ содержит структуры общие для всех людей, структуры, общие для групп людей (национальный менталитет, профессиональные знания) и индиви-дуальные знания. Индивидуальные знания, в свою очередь, можно разделить на знания общие, относящиеся собственно к модели мира, и знания о конкретных фактах, событиях, то есть то, что обычно и подразумевают под понятием памя-ти. В этом случае говорят об эпизодической памяти.

Взрослый русский, не зна-ющий китайского, воспримет китайский иероглиф, как неизвестно чей (китай-ский, японский?) иероглиф с неизвестным ему значением, китаец – поймет ав-томатически его значение, а русский ребенок воспримет его как набор черточек. Но в любом случае новый объект будет отнесен к какому-то ранее известному общему классу или к сочетанию других, ранее известных элементов.

Это первый уровень процессов восприятия, осознаваемый. Но, кроме осозна-ваемого, есть подпороговый, подсознательный уровень. В примере с машиной мы не успеваем даже четко осознать, мысленно представить последствия, как тело само совершает нужные движения. Если провести такой эксперимент - предложить участникам угадать и называть вслух то, что экспериментатор со-бирается написать на доске, и начать писать: А, Б, В…, то после буквы Б испы-туемые легко будут угадывать все последующие буквы.

Это явление подсозна-тельной готовности называется установкой. Объяснить вышеописанные процессы можно следующими схемами: Комментарии к рис. 5, 6. При назывании буквы А ее воприятие означает, что, во-первых, активировался до уровня осознания образ буквы А, имеющийся в модели мира. Во-вторых, от осознанного образа А распространяется подпоро-говая, неосознаваемая активация на все, что может быть прямо связано с А (не-сколько пунктирных стрелок в разных направлениях), в том числе, на категорию «алфавит». После называния Б, аналогично, возникает активационный процесс от образа Б. Но теперь на категории «алфавит» суммируется уже два воз-буждения, и от самого «алфавита» уже тоже идет подпороговый активационный процесс, который активирует следующие буквы алфавита.

Это обеспечивает го-товность к их предвидению. В результате возможно две ситуации: или восприятие происходит путем ин-терпретации на основе стабильных, сильных, очевидных структур знания, или на основе структур, дополнительно сиюминутно активированных.

Восприятие на основе стабильных структур воспроизводит старые знания, активированное восприятие позволяет приходить к новым, маловероятным для данного человека идеям. Но в любом случае восприятие основывается на прошлом знании о мире. С помощью избирательного подпорогового активирования осуществляется управление мышлением. Оно активирует другое понимание, отличное от шаб-лонного, автоматического.

Еще древние мыслители сформулировали парадокс: «Если мы изначально не знаем решения задачи, то как же мы все-таки приходим к нему, а если знаем, то зачем ищем?». Ответ же состоит в том, что у нас в голове в общем виде есть действительно ответ на любую задачу, на любую проблему. И эти общие знания имеют множество связей с конкретными частными значениями. Только иногда это общее знание почти бессмысленно. Например, мы всегда знаем прогноз по-годы в общем виде: «Завтра будет дождь или дождя не будет». Но альтернативы «дождь будет» и «дождя не будет» равновероятны, и обе легко осознаются. Чаще бывает так, что одна альтернатива высоковероятна, а другие менее вероятны.

Высоковероятная версия осознается легко, а для осознания менее вероятных их нужно дополнительно активировать. Таким образом, управление мышлением в процессе решения задач состоит в том, чтобы активировать альтернативные, маловероятные, не осознаваемые без активации элементы модели мира Акти-вация же правильного общего понимания помогает сорганизовать кон-кретные элементы структуры в окончательный ответ.

Рассмотрим, как же организована и функционирует подсознательная внут-ренняя модель внешнего мира, структура знаний. Сразу надо сказать, что, не-смотря на большое количество различных моделей организации знания, ни одна из них полностью не отражает всю его реальную сложность. Поэтому, мы рас-смотрим несколько разных подходов, и в дальнейшем при разборе конкретных примеров будем пользоваться то одним, то другим, а иногда подразумевать всю их совокупность. Исторически первый подход к описанию структур знания был предложен еще Аристотелем.

Он выдвинул идею ассоциаций по смежности во времени или пространстве и ассоциаций по сходству или контрасту, противоположности. Позже Юм ввел понятие ассоциации по принципу причинности. Наиболее де-тально ассоциативный подход был сформулирован к концу 19 века Джемсом, Бэном, Вундтом.

Как же можно описать ментальные процессы, опираясь на представления ас-социативной психологии? В первую очередь отметим принципиальное различие ассоциаций по смежности и ассоциаций по сходству. Ассоциации по смежности можно описывать и сенсуалистически, как фотографирование реальных событий и последующего воспроизведения в виде точной копии. А вот ассоциации по сходству предполагают уже соотнесение сиюминутного восприятия с обобщенным прошлым знанием. Эти ассоциации уже можно рассматривать как прообраз современного понимания. Сам процесс ассоциаций в первую очередь рассматривался как стихийный поток: человек вначале что-то вспомнил, это первое воспоминание вызвало другое, то – третье и так далее.

Но важно отметить - существует близкий круг прямо связанных элементов и элементов, между которыми нет прямой связи. Позже было установлено, что между любыми двумя элементами структуры знаний благодаря использованию обобщающих элементов можно установить связь через цепочку не более чем из четырех-пяти элементов. Например, вроде совершенно не связанные слова «чай» и «небо». Но между ними возможна такая ассоциативная цепочка: чай – зеленый – цвет – голубой – небо. В дальнейшем представления об ассоциациях были использованы и для опи-сания механизма синтеза идей, ответов на вопросы.

Это было сделано в теории констелляций Мюллера. В соответствии с ней генерация идей определяется пересечением акти-вационных процессов, исходящих от элементов условий и требований задачи.

На рисунке: S - условия, P - требования, M - ответ. Эта теория была справедливо раскритикована за то, что не объясняла избира-тельность включения элементов, соответствующих решению. При опоре на упрощенное представление о структуре знаний как о простых связях это дей-ствительно трудно сделать. Поэтому дальнейшее развитие идей ассоциативной психологии пошло по пути детализации описания структуры знаний. Но про-изошло это уже во второй половине 20 века в рамках когнитивной психологии.

В первой половине 20 века значительное влияние имела, так называемая, гештальт-психология. Гештальт-психологи обратили внимание на то, что наше восприятие внешнего мира основано на выявлении целостных образований, комплексов, которые называли гештальтами (гештальт в переводе с немецкого – образ, форма). В глаз человека из внешнего мира поступает только поток света разной интенсивности и цвета, но мы на улице видим не набор пятен разного цвета, а дома и деревья, людей и машины. Сами гештальт-психологи не сумели дать правильную интерпретацию процесса восприятия, но они акцентировали внимание на важнейшем психологическом феномене.

А с его современной ин-терпретации мы и начали эту главу – мы воспринимаем мир в результате того, что у нас всегда есть предшествующие знания, организованные в определенные целостные структуры. И текущее восприятие – это только активация более общих знаний, которые в голове уже есть. Знания о мире формируются с мо-мента рождения на основе врожденных общих предпосылок к восприятию внешнего мира. Младенец от рождения способен различать свет и тьму, дви-жение и неподвижность, тепло и холод, голод и сытость, влажность и сухость.

С первых же дней своей жизни он знакомиться с некоторым комплексом взаимо-связанных восприятий, с неким движущимся теплым объектом, который устраняет чувство голода и дискомфорта от мокрых пеленок. Позже ребенок назовет его «мамой». Это один из первых его гештальтов – целостной структуры, состоящей из совокупности элементов.

Структура знаний может формироваться как от частного к общему, так и от общего к частному. Чаще чувственное знание формируется от общих категорий к частным. Например, есть много продуктов питания. Все они являются частными случаями общей врожденной категории «утоление чувства голода». Словесные знания чаще формируются от частного к общему. Например, ребенок давно ест помидоры, огурцы, редиску и знает их названия. А потом ему говорят, что все это называется одним словом – овощи.

Но в любом случае у взрослого человека все знания взаимосвязаны между собой в сложные сети, которые имеют обобщающие узлы. Развитие этой сети идет путем все большей и боль-шей детализации на основе восприятия из внешнего мира. Но любой момент восприятия внешней информации основан на активации совокупности тех эле-ментов модели мира, которые уже в ней есть. Когда мы читаем новое слово, его восприятие основано на активации букв, которые в нашей модели мира есть. Точно также объяснение нового понятия строится на совокупности старых из-вестных слов. Для целей этой книги важно само понятие гештальтов – обобщенных образов, предопределяющих сиюминутную интерпретацию воспринимаемого.

И еще один важный момент, выявленный гештальт-психологами, и существенный для данной книги – это понятие о перецентрации гештальтов. Было обнаружено, что решение задач основано на том, что решающий неожиданно начинает понимать ситуацию на основе другого гештальта, отличного от первого понимания.

Тогда не был выяснен механизм такой перецентрации. Мы же об этом будем говорить далее. В психологической литературе 20 века первой моделью структур знания (по времени возникновения) можно считать модель семантического поля. Она от-ражает то, как отвечают испытуемые, когда их просят назвать, с чем ассоцииру-ется то или иное слово. Наиболее часто называемые слова считаются связанны-ми с основным словом более сильными связями. Поскольку частота называния определяется на основании опроса нескольких человек, то результаты таких экспериментов отражают не индивидуальную структуру знаний, а знания обще-принятые. Но сам принцип приемлем и для описания индивидуальной структу-ры знаний.

Однако, очевидно, что такая модель далека от реальности и отражает только внешние проявления работы психики, а не ее сущность. Следующей по времени возникновения можно считать модель Квиллиана. Структура знаний в этой мо-дели представляется в виде иерархированной сети, где частные понятия нахо-дятся на более низких уровня, чем общие.

Каждое слово, отображающее тот или иной объект, предмет, связано с описанием его свойств. Так «канарейка» нахо-дится на низшем уровне, более высокий уровень – категория «птицы». Еще более высокий – «животные». С категорией животных связаны такие свойства как «дышат», «едят», «размножаются» и т.д с категорией птицы – «летают», с кон-кретной птицей – «канарейкой» связаны ее индивидуально-специфические свойства: «желтая», «может петь». В модели Квиллиана предполагается, что свойства относящиеся к высшим категориям, относятся и к низшим.

Подобные структуры получили название семантических сетей. В дальнейшем было предложено много различных их вариаций. В частности некоторые авторы предлагают включать типовые примеры конечных объектов. Например, для птиц в России типичными примерами могут быть воробей, ворона, синица, но отнюдь не колибри, не пингвин и не страус. В рассмотренном примере использовались связи двух типов: принадлежно-сти к классу («есть») и наличия тех или иных свойств, признаков («имеет»). Наличие определенных свойств, признаков можно отразить и в другой форме.

Например, для характеристики того или иного работника в отделах кадров ис-пользуются такие его данные как должность, возраст, стаж работы, образование и т. п. У каждого конкретного сотрудника все эти показатели имеют конкретное значение. И это можно описать так: Сотрудник фамилия, и.о. Сидоров В.П. специальность психолог должность консультант год рождения 1975 стаж работы 8 лет образование МГУ (ВУЗ) Такая форма была предложена для описания фреймов.

Понятие фреймов было предложено М.Минским для описания вообще типичных ситуаций, объ-ектов, сценариев. Поэтому фреймы можно изображать и в форме семантиче-ской сети. А в описанной выше форме общие названия свойств, признаков объ-екта (специальность, должность и т. д.) называются слотами. Если они не кон-кретизированы, то это – фреймы-образцы или прототипы; если указаны кон-кретные значения слотов (Сидоров, консультант, психолог), то это – фреймы-экземпляры.

В СЗ фреймы объединены в сети. Одним из способов объединения в сеть является иерархическая категоризация. Пример: Фрейм как целостный комплекс можно рассматривать как разновидность гештальта. Семантические сети и фреймы в основном рассматривались в рабо-тах по искусственному интеллекту. А в них оперируют очень ограниченными, упрощенными моделями (по сравнению с реальной психикой). Реально любое понятие в ИОПВМВМ человека можно представить как сеть фреймов содержа-щую десятки более частных фреймов и в сумме - сотни слотов.

Например, если рассматривать «Красную площадь» как фрейм, то он будет включать слоты «компоненты» (Кремль, мавзолей, собор Василия Блаженного, Исторический музей ит.д.), «процессы» (парады, гуляния, концерты, будни) и т.д. Каждое зна-чение слота тоже можно представить как фрейм (фреймы «мавзолей», «Кремль» и т.д.). Для описания конкретных ситуаций надо использовать более детализирован-ные структуры, отражающие разные типы взаимосвязей между элементами.

С этой целью были предложены так называемые пропозициональные сети. Про-стейшим их элементом является связка «субъект» (S) – «предикат» (P). Субъект – это то, относительно чего делается какое-то утверждение, предикат – то, что о субъекте утверждается. Обычно, грамматически субъект – это подлежащее, вы-ражаемое существительным, предикат – сказуемое, выражаемое глаголом. Например, субъект – корабль, предикат – затонул, а все событие (эпизод Эn ) описывается схемой: Для более сложных ситуаций используется большее число типов связей.

Например, ситуация «Ночью на рейде при столкновении с танкером «Колыма» затонул теплоход «Сахалин»» будет описываться такой схемой: Здесь: C - контекст, L - место, T - время, U - условия, O - объект, R - отноше-ние, F – факт. Использование подобных схем позволяет описать механизм ответов на во-просы. Например, ответ на вопрос: « Где затонул теплоход «Сахалин»»? синте-зируется за счет распространения активационного процесса от условий «зато-нул» и «теплоход Сахалин» к связи (L), обозначающей место.

Эта схема показывает, что ответы на подобные вопросы возникают автома-тически, благодаря тому, что уже существуют готовые, логично организо-ванные, структуры знаний, их обеспечивающие. Сходный подход был предложен в лингвистике. Ч.Филлмор в своих работах выделил следующие роли элементов: 1) агент - одушевленный инициатор действий, описываемых, как правило, соответствующим глаголом (" Джон открыл дверь"), 2) контрагент - сила, против которой направлено действие ("сопротив-ляться кому-либо"), 3) объект - вещь или сущность, которая передвигается или изменяется, по-ложение или существование которой является предметом внимания ("разбить окно", "Камень упал"), 4) место - физическое тело, испытывающее непосредственное воздействие со стороны деятеля ("задеть чей-либо нос", "задеть кого-либо по носу"), 5) адресат - лицо, в пользу которого или во вред которого совершается действие ("осуждать кого-либо", "учить кого-либо"), 6) пациент - вещь, которая испытывает эффекты действия ("разбить что-либо"), 7) результат - вещь, которая возникает в результате действия ("выжать сок из чего-либо"), 8) инструмент - стимул или непосредственная физическая причина дей-ствия ("ударить кого-либо кнутом"), 9) источник - исходное состояние объекта до выполнения действия (" он продает книгу"). И при любом восприятии той или иной ситуации благодаря сложнейшей структуре знаний мы всегда готовы сразу понять множество ее особенно-стей, которые сиюминутно не наблюдаем.

Например, если мы прочтем фразу «Сидоров вышел на Красную площадь.

По мавзолею прыгали обезьяны.», то мы скажем, что это абсурд, что этого не может быть. Можно придумать сотни, ты-сячи таких фраз. Потому, что в нашей структуре знаний есть огромное количе- ство знаний о том, что совместимо с Красной площадью, а что нет. В задаче о разгрузке вагонов со смерзшимся песком мы не осознаем при чте-нии условий задачи, что песок примерз к стенкам вагона.

Но у нас есть общие знания о процессах примерзания, знания о форме вагонов, о грузах внутри ваго-нов. И если задать соответствующие вопросы, то легко возникнет понимание о примерзании смерзшегося песка к стенкам.

Во всех рассмотренных в начале книги задачах синтез оригинальных решений с помощью подсказок достигался за счет того, что соединялись существующие у любого элементы структуры знаний. Только они до подсказок не связаны между собой напрямую.

Описанные выше схемы позволяют описывать механизмы ответов на многие вопросы. Например, медицинские диагнозы и схемы лечения. Каждому заболе-ванию соответствует определенная совокупность симптомов. С другой стороны, отдельные симптомы могут быть признаками нескольких заболеванний. Для каждого конкретного заболевания способ лечения известен. Решение задач по-добного типа можно описать такой схемой: Рис. 13. Одномоментный синтез индивидуально-очевидной идеи Комментарии к рис. 13. У больного обнаружены симптомы С3 и С4. Созна-вание этого означает активацию в ИОПВМВМ врача соответствующих элемен-тов С3 и С4. От них активационный процесс (пунктирные стрелки) распростра-няется по существующим связям (сплошные стрелки). К болезням Б2 и Б3 под-ходит только по одному возбуждению и этого недостаточно для их осознания как ответов.

Кроме того, для принятия ответов Б2 и Б3 необходима еще актива-ция С5 или С2. К Б5 подходит два возбуждения и для его активации больше ни-чего не требуется.

Б5 осознается как диагноз, а для болезни Б5 известно стан-дартная схема лечения Л5, что и является ответом. Можно сказать, что у врачей в их профессиональной части ИОПВМВМ существуют типовые для большин-ства наборы фреймов, соответствующие знаниям о разных болезнях. По анало-гичным схемам автоматически возникают ответы на многие вопросы. Как видно, эта схема похожа на схему решения задач в соответствии с теори-ей констелляций Мюллера. Только на ней не показана линия активаций от цели, требований, потому, что в подобных ситуациях цель подразумевается, но четко не формулируется.

А цель здесь, естественно найти способ лечения пациента. Наиболее детально механизм генерации очевидных идей описан в работах по искусственному интеллекту и в литературе по когнитивной психологии(3-5). В соответствии с ними структуру знаний можно представить в виде сети фрей-мов: Фреймы Ф1, Ф2 являются наиболее обобщенными, а фреймы Ф7 – Ф10 наиболее конкретными, отражающими более частные свойства; фреймы Ф3 – Ф6 – промежуточного типа. П- конкретные признаки, значения слотов концевых фреймов.

Особенностью работ в области искусственного интеллекта является то, что в них все четко задано изначально. Структуры знаний для систем ИИ формируются в результате опроса экспертов. И в законченном виде для любой исходной совокупности признаков существует единственный ответ. Примером таких систем являются системы медицинской диагностики. Для каждой сово-купности симптомов система выдаст точное однозначное мнение о диагнозе.

В некоторых случаях дается оценка вероятности диагноза. Но такие системы в принципе не могут предлагать решения, не очевидные для самого экспер-та! И все вышерассмотренные варианты структур знаний, и процессы в них, описанные в литературе по ИИ, непригодны для описания механизмов возник-новения у человека идей, оригинальных для самого автора. А это составляет существенную часть творческих решений. Конечно, часть интереснейших, эф-фективных творческих идей возникает и как интуитивно-очевидные для их ав-торов по описанным выше механизмам.

Это бывает тогда, когда структура зна-ний решателя оригинальна. Тогда неочевидное для других решение возникает автоматически именно за счет такой оригинальности структуры знаний. Подоб-ные примеры рассмотрены в главе 3.1. Для объяснения же механизмов генера-ции идей, неочевидных для самого автора, предлагается излагаемая ниже струк-турно-активационная теория мышления.

РЕЗЮМЕ. Итак, в прежних исследованиях психологов была сформулирована мысль о том, что механизм генерации идей может быть описан как распространение ак-тивации по структуре знаний. Первый вариант этого подхода (теория констел-ляций Мюллера) был раскритикован из-за слишком упрощенного описания структур знаний. Работы по моделированию мышления в кибернетике привели к более детальным описаниям структур знаний. Современные системы искус-ственног интеллекта теперь прекрасно воспроизводят процесс синтеза очевид-ных идей. Однако эти схемы не позволяют описать механизм синтеза идей у че-ловека, первоначально не очевидных для их авторов. 2. Структурно-активационная теория мышления.

Системно-логическое мышление. . Толчком к разработке САТМ послужила практика преподавания алгоритми-ческой методики изобретательства Г.С.Альтшуллера. С одной стороны, эта ме-тодика позволяет приходить к оригинальным изобретательским решениям, с другой стороны, основные ее элементы являются вроде бы простыми логиче-скими рассуждениями, и тогда не понятно, как очевидные рассуждения могут приводить к оригинальным идеям.

Всегда считалось, что все люди способны логически рассуждать и постоянно это делают. И, если и не всегда, мол, полно-стью формулируют осознанно силлогизмы или причинно-следственные связи, то это просто потому, что такая формулировка происходит в свернутой форме. Основные шаги «Алгоритма изобретения» (АРИЗ) Г.С.Альтшуллера предпола-гают осознанные четкие формулировки: обобщенного понимания условий зада-чи, обобщенного понимания цели, причин препятствий к достижению цели, состава и структурной организации системы с выделением изменяемых и неизменяемых элементов, идеального конечного результата.

Казалось бы, все решающие это и делают. Однако, слушатели семинаров по методике изобретательства (студенты, аспиранты, инженеры, научные работни-ки) не только этого не делали, но и заставить их проводить такой анализ удава-лось только после нескольких тренирующих занятий, наглядно демонстриру-ющих, что такой осознанный анализ помогает приходить к новым, оригиналь-ным идеям.

Без обучения все работали по методу перебора интуитивно-очевидных готовых идей. Я это наблюдал на сотнях слушателей, Г.С.Альтшуллер – на тысячах. Читатели могли проверить это на себе при реше-нии задач, предложенных в начале книги. Аналогичные наблюдения были также сделаны Подгорецкой (6). В исследованиях многих других психологов (Дункера, Секкея, Пономарева и др.), опубликованные ими протоколы размышлений испытуемых показывают, что попытки решения представляли не логические рассуждения, а перебор готовых идей. Чтобы объяснить механизмы генерации неочевидных для автора, новатор-ских, изобретательских идей, в 1982 году мною в работе «Тезаурусная модель интеллекта и психологические механизмы эффективности методик изобрета-тельства» (2) был предложен новый поход к описанию структур знания и меха-низмов их функционирования.

В 2004 году некоторая дополнительная детали-зация была сделана в статье «Новый взгляд на логику и интуицию» (7). Его со-временная версия в этой книге названа «структурно-активационной теорией мышления» (САТМ). Далее в других разделах даны различные примеры мыш-ления и решения проблем, интерпретируемых на ее основе.

А в заключении подведен итог, и теория рассмотрена уже на основе описанных в предшеству-ющих главах примеров. В чем же разница между автоматическим выдвижением готовых идей и по-дробными осознанными рассуждениями по схеме АРИЗ? Предварительный от-вет, предложенный в работе (2), состоял в том, что предполагалось два типа знаний: очевидные, высоковероятные для данного человека и не очевидные, ма-ловероятные.

Например, для большинства российских горожан транспорт – это, прежде всего, автомобиль, автобус, трамвай, троллейбус. А знания о таких ви-дах транспорта как рикша, колесница, верблюд, джонка – маловероятные, не очевидные. В более сложных случаях автоматическая генерация готовых идей может быть описана с помощью использования фреймов.

Как же могут приходить в голову маловероятные знания? В результате до-полнительной активации. Например, если провести элементарную логическую операцию классификации, то в классе транспортных средств Востока легче бу-дет вспомнить о рикше, верблюде, джонке. А в классе транспорта древнего мира – о колеснице. Что при этом происходит? Каждый момент сознавания служит источником распространения активации по сети знаний. Элементы, связанные с источником активации прямыми сильными связями осознаются как ответы, а связанные слабыми связями активируются только до подпорогового, подсозна-тельного уровня.

Эта подпороговая активированность сохраняется некоторое время. Если потом запускается новый активационный процесс, и есть пересече-ние прямых связей от нового процесса с ранее подпорогово активированными элементами, то они получают дополнительную активацию и осознаются. Это можно изобразить такими схемами: Комментарии к рисунку: выделенное жирным шрифтом – осознаваемое; звездочкой отмечена подсознательная, подпороговая активация.

Основная идея работы (2)может быть сформулирована так. Структура знаний организована в виде системы взаимосвязанных семантических сетей, включаю-щих связи разного типа и силы между различными элементами. Элементы могут находиться на разном уровне активности. Высший уровень активности со-ответствует сиюминутному сознаванию этого элемента в результате восприятия из внешнего мира или вследствие внутриментальных процессов.

От максималь-но активированных (осознанных) элементов активация распространяется по се-ти знаний, вызывая активацию других элементов, в первую очередь, связанных с исходно активированными, сильными прямыми связями. Встреча, суммирова-ние активационных процессов от сознавания условий и от сознавания требова-ний задачи приводят к сознаванию ответа. Активация сохраняется некоторое время, постепенно спадая. Активационные процессы могут суммироваться. До-полнительные активационные процессы, вследствие осознанных размышлений, переформулировок задачи, суммируясь с первичной активацией, могут приво-дить к сознаванию маловероятных решений, знаний, связанных с элементами первичной формулировки слабыми связями. Стихийное мышление предопреде-лено автоматическим использованием готовых систем сильных связей.

Сама структурная их организация предопределяет учет причинно-следственных зако-номерностей, категориальную взаимосвязь понятий и другие элементы логики.

Поэтому стихийные, интуитивно-очевидные ответы логичны. Но при решении реальных задач может быть множество разных, хотя и логичных ответов. Одна-ко качество их, эффективность может быть различной. Автоматические, сти-хийные, интуитивно-очевидные идеи соответствуют актуализации только высо-ковероятных для решающего знаний. И, если структура знаний в области реша-емой задачи шаблонна, то ответ – шаблонный, если структура знаний ориги-нальна, то и стихийный ответ – оригинален. Эти процессы на психологическом уровне переработки информации подобны процессам на нейрофизиологическом уровне.

Известно, что нейронные сети ра-ботают по такому же принципу: процесс воз¬буждения может распространяться, если в нейрон с высоким по¬рогом/ низкий уровень активности элемента/ придёт сильный импульс, благодаря высокой проводимости соответствующего си¬напса, или, если слабый импульс поступит в нейрон с низким порогом /высокий уро-вень активности/. В данной же книге сделаны существенные изменения по сравнению с (2) в интерпретации как механизмов эффективности алгоритмической методики изобретательства, так и механизмов мышления вообще.

В человеческом мыш-лении, кроме принципа сочетания сильных и слабых связей с уровнем ак-тивности элементов, работает еще принцип пошагового распространения активации. Пошаговость активации отметили еще столетия назад ассоцианисты. Мы это разобрали на примере цепочки ассоциаций «чай – зеленый – цвет – голубой – небо». При сознавании слова «чай» не может сразу по ассоциации возникнуть слово «небо» и даже «цвет», но легко возникают слова «зеленый» или «черный». Эти слова, в свою очередь, легко актуализируют слово «цвет» и т.д. В системах ИИ восхождение к более общим понятиям может автоматически распро-страняться до любого уровня.

У человека, если он сознательно не ставит себе цель проанализировать всю иерархию от низших уровней до самых высших, стихийно, автоматически включается только ближайший уровень обобщения. Так, в обсуждавшемся примере восприятия алфавита, человек, увидев А и Б, бу-дет ожидать В, благодаря тому, что подсознательно активировалось понятие ближайшего уровня обобщения «алфавит». Но другой пример, о классификации букв латинского алфавита, показывает нам, что стихийно люди не актуализи-руют более высокие уровни обобщения.

Мало кто, из решающих эту задачу, стихийно, автоматически может осознать, что буквы латинского алфавита в об-щем можно рассматривать как некие знаки вообще, как геометрические струк-туры, одним из признаков которых является тип симметрии.

Уточнения модели (2) касаются также роли одномоментной активации всего воспринимаемого комплекса элементов. В когнитивной психологии использу-ются разные версии моделей восприятия и памяти. В САТМ подразумевается, что эпизодическая память, память на конкретные факты, формируется путем одномоментной активации элементов модели мира, относящихся к информации, которая будет запомнена. В результате запоминания факта, эпизода, ситуации образуется комплекс, в который с одной стороны входят элементы модели мира, связанные со всей ее сетью, с другой стороны они объединены неким центри-рующим элементом.

Это условно можно изобразить такой схемой: Комментарии к рисунку 16. Пересекающиеся линии – семантическая сеть ИОПВМВМ. Черные точки – элементы ИОПВМВМ, активированные при вос-приятии. Эк – условный символ, обозначающий объединение активированных элементов в единый комплекс. ФП – фрейм-прототип. Любой воспринимаемый одновременно комплекс интерпретируется как конкретная версия уже суще-ствующего в ИОПВМВМ более общего фрейма-прототипа.

Подчеркивание этого момента важно потому, что решение задач опирается на гештальт задачи, воспринятый как единый комплекс, как факт, эпизод, то есть по тем же принципам, как и запоминание отдельных событий. Восприятие условий задачи как единого комплекса приводит к тому, что конкретная взаимосвязь ее элементов в определенную структуру становится причиной узкой, шаблонной интерпретации задачи в соответствии с тем фреймом-прототипом, к которому она автоматически, подсознательно относится.

С другой стороны отдельные элементы остаются в то же время и компонентами общей сети ИОПВМВМ. Поэтому при дополнительных ментальных процессах их взаимосвязь может быть реорганизована. Восприятие этого комплекса основано не просто на активации отдельных его элементов, а и на том, что от них подпорогово активируется аналог, прототип, фрейм-образец этого комплекса, уже имеющийся в ИОПВМВМ или типовой пример фрейма-образца.

Когда в условиях задачи описывается старое, неэффек-тивное решение, то оно автоматически становится подсознательным шаблон-ным фреймом-образцом. И реальность опознается не совсем адекватно, а на ос-нове этого фрейма-образца. Это демонстрируют примеры типовых стихийных ответов на задачи, предложенные в начале книги. Кратко шаблонные решения для части задач собраны в табл.1. Таблица 1. Задача Прототип, зона вни-мания 1 ответ 1.1 Спички На плоско-сти - 1.2 Алфа-вит Буквы - 1.3 Ша-рошка 3 тело Клей, ве-ревка 1.4 Бур Электро-ника Электрони-ка 1.6 Трубо-провод с рудой Истирание задвижки Защита за-движки 1.7 Учи-тельница Цифры Арифмети-ческие за-кономерно-сти 2.1 Смерз-шийся пе-сок Смерзание песка Разрушать массив 2.2 Судно в иле Ил Размывать ил 3.1 Поли-ровальник Охлажда-ющая жид-кость Применить фреон 3.2 Лампа Бабакина Соедине-ние балло-на с цоко-лем Перебор материалов для соеди-нения 4.1 4 точки 3 линиями Действия внутри квадрата - 4.2 Окраска внутри тру-бы Подобие кисти Протаски-вать что-то для окраски 4.7 4 точки 1 прямой Ограниче-ние вос-принимае-мой плос-костью - 4.12 Ка-мень на дороге Удаление камня с дороги - 6.3 Судно на глубине Варианты понтонов Магнитные или ваку-умные при-соски Если же изменять формулировку задачи, то может активироваться и другой фрейм-прототип.

В общем виде это можно описать такой схемой: Комментарии к рис.17. Обозначения: З1 – первичная формулировка задачи, П – указание на переформулировку, З2 – переформулированная задача, ФП1 – фрейм-прототип для первичной формулировки, ФП2 – фрейм-прототип пере-формулированной задачи, ШР1 – шаблонное решение, возникающее от первич-ной формулировки, ЭР2 – эффективное решение, возникающее после перефор-мулировки. Жирным шрифтом выделено осознаваемое, обычным – подсозна-тельное.

Жирные стрелки – связи с сильными свойствами.

Жирные точки – пер-вично акцентированные элементы условий, белые кружки – элементы СЗ, свя-занные с задачей, но не акцентированные, не осознанные явно при первичном восприятии условий (они активированы на подпороговом уровне). В таблице 2 даны примеры переформулировок и вызванные ими эффектив-ные решения: Таблица 2. Задача Перефор-мулировка 2 ответ 1.1 Спички Геометрия Тетраэдр 1.2 Алфа-вит Знаки Симметрия 1.3 Ша-рошка Соедине-ние вообще Магнитное поле 1.4 Бур Типы сиг-налов во-обще Запах 1.6 Трубо-провод с рудой Регулиров-ка потока Магнитное поле 1.7 Учи-тельница Не только цифры Число букв 2.1 Смерз-шийся пе-сок Причина – примерза-ние к стен-кам Смазка стенок 2.2 Судно в иле Причина – удержание зоной кон-такта Прокладка 3.1 Поли-ровальник Изменить структуру Полиро-вальник из льда 3.2 Лампа Бабакина Разбор ро-ли компо-нентов Отказ от баллона 4.1 4 точки 3 линиями С конца: просто со-единить 3 отрезка Треуголь-ник 4.2 Окраска внутри тру-бы Идеал – само собой Прокачка краски 4.7 4 точки 1 прямой Прямая с 4 точками Согнуть лист 4.12 Ка-мень на дороге Исчезнове-ние камня Закопать в яму 6.3 Судно на глубине а) цель - металло-лом б) идеал – вода в)структура – есть трюм а) разбом-бить и по кускам грейфером б) обморо-зить льдом в) в трюм – пену или шарики Разберем эти процессы более подробно на конкретных задачах. В первой группе задач переформулирующим указанием является требование сформули-ровать понимание условий в более общем виде. Начнем с «простейшей» задачки первой группы - «сложить из 6 спичек 4 треугольника». Если среди читателей найдется хоть один, кто самостоятельно (до прочтения подсказок) начал работу над этой задачи с логического, дедуктивного рассуждения: эта задача геометри-ческая, геометрические задачи делятся на планиметрические и стереометриче-ские следовательно, надо проверять две стратегии решения: на плоскости и в пространстве, то прошу срочно дать мне телеграмму! Такого человека надо за-нести в книгу рекордов Гиннеса.

Обычно все начинают решать эту задачу про-стым перебором комбинаций на плоскости.

Почему? Что вообще определяет наше поведение, генерацию идей? В главе «Современные взгляды на мышление» мы уже говорили об этом. Первичная основа поведения и стихийной генерации идей – прошлый опыт, закрепленный во фреймовых структурах.

В момент восприятия условий задачи происходит мгновенная, автоматическая категоризация, отнесение данной зада-чи к ранее известной категории, наиболее близкому фрейму.

Для этой задачи наиболее близкий фрейм у большинства – геометрические задачи на плоскости.

И все первичные попытки решения развиваются внутри этого фрейма. Конечно, могут быть люди, для которых более очевиден фрейм геометрических преобра-зований в пространстве: архитекторы, преподаватели начертательной геомет-рии, специалисты по структурной химии.

Но и их пример демонстрирует тот же общий принцип – опору на наиболее вероятные для данного человека пред-ставления. Логически же никто не рассуждает! На схеме 18 показаны ментальные процессы при стихийном мышлении. Про-цесс начинается при восприятии условий. Слово «треугольник», имеющееся в условиях, в результате восприятия активирует соответствующий элемент ИОПВМВМ «треугольник». Если в реальном мире слово «треугольник» суще-ствует само по себе, то в ИОПВМВМ соответствующий элемент «треугольник» является компонентом сети знаний.

В ней он сильно связан с фреймом «плани-метрические задачи». Поэтому от него происходит активация этого фрейма, что и определяет ход всех последующих попыток решения. При использовании подсказки, переформулирующего указания «сформулировать задачу в общем виде» и ее выполнении, то есть сознавании, активации понятия, новой форму-лировки, соответствующей фрейму 2 уровня - «геометрические задачи» (рис. 19 ), активация далее распространяется и на фрейм «планиметрические задачи», и на фрейм «стереометрические задачи», увеличивая вероятность обращения не только к первому, но и ко второму.

Простое сознавание общего понятия еще может быть и недостаточным, если фреймы первого уровня связаны с ним с разной силой.

Большая эффективность такой осознанной дедукции достигается специальной тренировкой в решении серии подобных задач с установкой на выявление множества возможных аль-тернатив, связанных с одним общим понятием. Причем в методике изобрета-тельства обучаемые, выявляя, таким образом, новые, неочевидные альтернати-вы приходят, благодаря соответствующему подбору задач, к оригинальным ре-шениям, что и закрепляет этот новый стиль осознанного логического анализа. Остальные задачи первой группы демонстрируют то же самое, – стихийно мало кто пользуется обобщением, дедукцией, а если ее использовать, то возникает возможность получения неочевидного ответа.

В задаче о латинском алфавите большинство воспринимает условия как буквы латинского алфавита и ищет решение как тесно связанное с их возможным буквенным значением. Их свойство разного типа симметрии дано наглядно, но люди «смотрят и не видят»! Потому, что использование букв как букв – силь-ное свойство, а классы симметрии – сильное свойство для геометрических объ-ектов, но не для букв. В СЗ разная симметрия групп букв воспринимается на подпороговом уровне и осознаться может только после дополнительной актива-ции. Этому помогает переформулировка обобщения.

Сознавание, что даны некие знаки вообще,( а еще лучше, если от требования обобщения возникнет переформулировка-понимание «геометрические объекты») распространяя акти-вационный процесс из других пунктов, сильнее связанных с представлениями о симметрии, помогает прийти к решению.

В задаче о шарошке в самих условиях рассказано о старом неэффективном решении (солидоле). Знание старого решения очень часто служит препятствием к генерации принципиально новых идей. Вся беда в том, что это инерционное влияние старого решения неосознаваемо. Автоматически активированный при восприятии условий фрейм-прототип «использовать какое-то вещество, третье тело» ведет к тому, что последующие идеи являются мелкими вариациями этого принципа. А, чтобы прийти к более эффективному решению, основанному на другом принципе (использование не 3 вещества, а поля), необходима дополни-тельная активация вследствие сознавания, что временно соединять можно не только с помощью веществ, но и с помощью полей, сил. Это достигается пере-формулировкой, обобщающей типы соединения тел. В задаче о буре автоматически срабатывает типичное знание об обычных сейчас способах сигнализации на основе электронных приборов.

Чтобы прийти к оригинальному решению с запаховой сигнализацией, нужно задачу увидеть через призму понимания всех возможных видов информации.

В задаче про учительницу обычно думают, что дана какая-то чисто арифме-тическая задача, так как это наиболее частое, наиболее вероятное применение цифр. Но, если задуматься о более широком понимании ситуации, возможно сознавание, что цифры – это слова, имеющие определенное число букв. Вторая группа задач подобрана так, чтобы продемонстрировать роль осо-знанного, активного причинно-следственного анализа, анализа механизма про-цесса, причин недостатка, препятствия к достижению оптимального решения.

Разберем более подробно механизмы ментальных процессов при решении за-дачи о разгрузке смерзшегося песка. Слушатели семинаров по методике изобре-тательства в начальный период, еще не натренированные в изобретательском мышлении и не знакомые с методикой, обычно предлагают такие решения: ис-пользовать отбойные молотки, обогревать весь вагон, использовать специаль-ную систему встряхивания в дороге.

То есть, срабатывает прямолинейная схема, – смерзся песок, значит надо его разморозить, разрушить. Эффективное же решение задачи возникает после переформулировки в соот-ветствии с указанием проанализировать причины препятствия к разгрузке: Комментарий к схеме: фрейм «нечто в вагоне» включает образ с детализацией о песке. При вопросе «что мешает разгрузке?» срабатывает (полусознательно!) фрейм-образ разгрузки и представление о монолите. Человек воображает, как наклоняется вагон, но песок не вываливается.

Образное представление о не-вываливающемся грузе актуализирует понимание, почему он не вываливается – он примерз (фрейм «примерзание»). Условия задачи, сами по себе, не имеют сильной связи с представлением о примерзании, а представление о разгрузке уже имеет. Работает схема:Ф1 П Ф2 ,Ф3 Р Ф1 – фрейм-образ «смерзшийся песок в вагоне»; Ф2 – фрейм-образ «вывали-вание груза из вагона»; Ф3 – фрейм-образ «примерзание к плоскости», П – пе-реформулирующее указание «что мешает разгрузке, в чем причина, механизм препятствия», Р – решение.

После сознавания недостатка «примерзание» возникает новая формулировка задачи «как предотвратить примерзание». Во фрейме «примерзание» есть общие знания о защите от примерзания с помощью прослойки другого тела или смазывания жидкостью (машинным маслом), не смешивающейся с водой и не замерзающей, которые и актуализируются. Знание о том, что песок в вагоне, вероятно, примерз к стенкам существует с самого начала, с момента восприятия условий.

Но оно слабо связано с основными условиями. И актуализируется только после дополнительной активации, после новой, конкретизирующей фор-мулировки. Аналогичные процессы имеют место и при решении других задач. Первые три группы задач относятся к схемам логического анализа, демон-стрирующие то, что стихийно большинство осознанно, активно-логически не рассуждает. Четвертая группа показывает эффект использования «принудитель-ной мечты». Так же, как способность к логическому мышлению, считалась само собой разумеющейся, считалось, что все способны мечтать, фантазировать.

На самом деле, если в детстве такая способность и существует, то с возрастом она заметно атрофируется. В методике изобретательства она введена как принуди-тельная стадия. Мечтательность, фантазия формализована. Для этого в АРИЗ требуют осознанно дать формулировку Идеального Конечного Результата (ИКР). Такая формулировка запускает совершенно иной активационный процесс в структуре знаний, чем активация от условий.

Разберем это на примере задачи с картошкой. Хочет человек или нет, но при стихийном восприятии он автоматически вна-чале интерпретирует эту задачу в рамках своего прошлого опыта, прошлых зна-ний. И эта исходная активация направляет последующий ход возникновения идей. Если же он выполняет указание АРИЗ - сформулировать идеальное, фан-тастическое представление о том, в какой форме должна быть картошка после уборки, то он может (конечно, это могут далеко не все!) представить картошку прямо в сетке.

Возникает новая формулировка задачи и, соответственно, новое решение. Возникающий от этой формулировки новый активационный процесс, встре-чается с активационным процессом от условий, и на их пересечении возможно получение изобретательского решения – «сразу сажать картошку в сетках». Пятая группа задач демонстрирует, как и третья группа, то, что стихийно за-дача воспринимается в едином комплексе. Но, в отличие от третьей группы, решение этих задач основано на специфическом приеме Альтшуллера – разре-шении противоречия между двумя версиями идеальных решений в пространстве или во времени.

Правда, сам Альтшуллер считал, что противоречие лежит в основе всех задач. Здесь же предлагается моя версия понимания. В любой за-даче, конечно, есть противоречие между условиями и требованиями. Но и сам Альтшуллер понимал, что это не то противоречие, которое устраняется с помо-щью методики изобретательства. Почему же люди редко осознанно, активно рассуждают логически? Да пото-му, что в 90% случаев высоковероятные прошлые знания, заключенные в типо-вых фреймах и используемые автоматически, оказываются верными, приводя-щими к эффективным решениям! Успешно и автоматически ежеминутно решая текущие жизненные задачи, мы просто не осознаем их как какие-то проблемы.

С другой стороны, типично представление о том, что выдающиеся научные ре-зультаты и другие эффективные решения оригинальны, неожиданны, часто не логичны и могут быть объяснены каким-то сверхъестественным, непонятным интуитивным озарением.

Да, они могут быть оригинальны, неожиданны для большинства, и даже для всех других специалистов в данной области. Но это совсем не значит, что они также неожиданны для их авторов! Тут мы под-ходим к другой стороне мыслительных процессов – роли индивидуальной ори-гинальности структуры знаний. Науковеды посчитали, что, в среднем, при написании одной своей статьи научные работники прочитывают сто чужих статей. Каждый ученый работает в конкретной узкой области.

В его узком направлении, в его конкретно избранном пути решения работает не более десятка специалистов во всем мире. Решения важных проблем достигаются за счет десятка статей, за многие годы работы. Этому соответствуют тысячи прочитанных чужих статей. Но самое главное, что набор этих статей у каждого совершенно оригинален. То есть, только с точки зрения информации из научной литературы, каждый специалист по сво-ей проблеме отличается от любого другого знанием тысяч статей. В совре-менной науке главное – эксперимент или наблюдение.

Каждый специалист ста-вит свои эксперименты. И это дает другую часть индивидуально-оригинальной структуры знаний. Обдумывая чужие статьи и результаты своих экспериментов, ученый реорганизует свою структуру знаний. В результате СЗ любого ученого в области его деятельности на миллионы деталей отличается от СЗ других! Поэтому, даже пользуясь стихийным мышлением, опираясь автоматически только на очевидные для него фреймы, ученый может приходить к оригиналь-нейшим с точки зрения других решениям.

Автоматическое использование сильных, очевидных структур знания может проходить по нескольким механизмам. Во-первых, мгновенный синтез интуи-тивно-очевидной идеи сразу после ознакомления с задачей. Второй тип синтеза идей на основе сильных структур знаний – пошаговая активация, когда осозна-ние одной идеи порождает следующую. Я называю этот тип мышления треко-вым. Это может быть детализацией общего индивидуально-очевидного фрейма.

Третий тип – коррекция модели проблемы по информации извне. То есть, авто-матически, как очевидное действие, планируется получение дополнительной информации из эксперимента, наблюдения, расспросов и т.п И эта новая ин-формация изменяет модель проблемы. Четвертый тип – триадное мышление (понятие триады «тезис» – «антитезис» – «синтез» было введено Гегелем). Для стихийного мышления часто типично после возникновения какой-то идеи («те-зиса») осознание ее недостатков, возражений, «антитезиса». На основе осозна-ния возражения, недостатка, «антитезиса» задача переформулируется уже как преодоление этого недостатка, и возникает новая идея («синтез» по Гегелю). Пятый тип – реорганизация имеющейся в модели мира информации.

Этот тип можно считать промежуточным между стихийным и активным, осознанным си-стемно-логическим анализом. Далее он проиллюстрирован на примере размыш-лений следователя Рябинина. Рябинин, «вычисляя» вероятного преступника, перебирает мысленно известные ему его признаки.

Если бы он сразу осознал главные признаки, то идея, кто же преступник, пришла бы ему как интуитивно-очевидная. Но он вначале вспоминает наиболее очевидные факты, и они не да-ют ответа. Затем он переходит к менее очевидным. Наконец, вспоминая все факты, связанные с событиями преступлений, он выявляет преступника. В ре-альности, конечно, все типы мышления сочетаются. В следующих главах мы разберем на конкретных примерах эти типы. 3.

Эффективное стихийное мышление

Эффективное стихийное мышление . 3.1.

Пример генерации эффективной интуитивно-очевидной идеи

Когда я работал в Ростовском университете, один из заведующих лаборато... Литий – сильнейший восстановитель, катодные материалы – окислители. При этом я учитывал, что оно не вызовет никаких вредных последствий. И... Ухи-на, у меня были знания, что в литиевых ХИТ безопасно применять сое... Активации от отдельных компонентов тре-бований распространяются в виде...

Детализация общей идеи. Расследование Холмса

В отличие от Холмса, у него нет сильного, де-тализированного фрейма пр... Да еще на расстоянии десяти метров! Они даже не услышали бы друг друга... И две пули были выпушены в Мерса.» (Констатация текущей ситуации – мод... Я – Эмиль Галле. - Размышления включают перебор почти равнозначных идей, идей, возника-...

Типология мыслительных процессов

В других слу-чаях при достаточно адекватной структуре знаний решение, ... Но для конкрет-ной задачи активируется какое-то одно конкретное, наибо... И далеко не все активированные элементы СЗ бывают по-лезны для решения... Как это было детально показано в соответствующих главах книги, такие с... Сам же Альтшуллер и его ученики отстаивали ту точку зрения, что АРИЗ –...

Литература

Литература 1. Ю. Д. Бабаева, Л. Н. Бабанин, Н. Б. Березанская, Т. Г. Богданова. Вторая Всесоюзная конференция по автоматизации поискового конструирования. // Вопросы психологии. – 1981 № 1. – с. 182. 2. Овчинников Н.Ф. Тезаурусная модель интеллекта и психологические меха-низмы эффективности методик изобретательства. Рукопись деп. в ВИНИТИ, 23 авг. 1982 г. № 4629-82 Деп./ Деп. науч. раб. Ежемес.биб. ук. 1983г №1, с.21, №258. Электронная версия http://www.bookap.by.ru/razvit/ovchinnik ov/oglav.shtm. 3. Солсо Р.Л. Когнитивная психология.

М Тривола, 1996. 4. Уинстон П. Искусственный интеллект. М Мир, 1980. 5. Искусственный интеллект. Справочник. Кн. 1-3.М Радио и связь. 1990. 6. Н.А. Подгорецкая. Изучение приемов логического мышления у взрослых. М. Изд-во Моск. ун-та, 1980, 150 с. 7. Овчинников Н. Ф. Новый взгляд на логику и интуицию// Овчинников Н. Ф. О мышлении. – Р. н/Д 2004 С. 3-9. Электронная версия http://www.raai.org/library/discuss/page s/ovtsch.rtf http://www.metodolog.ru/00261/00261.html . http://crocodile.iis.nsk.su/~sokolov/tri z/Ovchinnikov1.rtf, 8. http://www.shuklin.com/ai/ht/ru/default. aspx 9. http://iu4.bmstu.ru/history/iuneuro.htm 10. http://www.ipu.ru/labs/lab51/articles.ht m

Послесловие

Часть механизмов включения таких знаний описана в книге, но, видимо, е... Во-первых, отказ от обсуждения такой формы интуиции, ко-торая основана... В результате написания книги мне тоже стало ясно, что она порождает но... Но в книге речь идет просто о том, что существуют именно разные схемы ... Книга размещена в электронных библиотеках: http://www.inventech.ru/lib...