Приёмы исследования природы
A.Н. Кондратьев
В.В.
Митрофанов в своей книге [13] представил систему приёмов решения научных задач
(“7 нот”). В книге они описаны на интереснейшем фактическом материале. Эти приёмы
родились в результате многолетней работы и успешного решения конкретных научных
задач. Приёмы использовались и используются в той или иной интерпретации
другими исследователями. Ценность книги Митрофанова состоит в том, что в ней
доходчиво объединён, обобщён и проиллюстрирован мощный набор приёмов работы
исследователя природы.
Это
приёмы: диссимметрия, объединение альтернативных гипотез, ресурсы, принцип
компенсации, принцип эквивалентности, противоречие, противоположный
эксперимент, идеальный эксперимент, законы, перенапряжение.
Арсенал
ТРИЗ многократно использовался для решения исследовательских задач и другими
исследователями [1, 3, 4, 11, 12 и др.]. В знаменитой статье автор ТРИЗ
перечислил значительный набор приёмов решения научных задач [1]. В более
поздней книге изложен алгоритм решения исследовательских задач, основанный на
превращении исследовательской задачи в изобретательскую, с дальнейшим
применением всего арсенала ТРИЗ с основным уклоном на использование ресурсов
[3, с. 351-352]. В отличной статье А.В. Лимаренко подробно представлено
использование принципов системного подхода и общих философских законов для
поиска и решения открывательских задач [12].
Кроме
инструментов при решении любых задач также свою роль играют и другие
обстоятельства: мотивация, интуиция, опыт, озарение, смелость в мыслях и делах,
наличие достойной цели, вера в себя, случай и др. [2, 13]. То есть не только
“знаю как!”, но и “хочу, могу, уверен!”
Правомерно
деление открытий на открытия явлений и открытие закономерностей [1, 11, 12].
Каждый из этих видов открытий может иметь свои особые или общие приёмы решения.
В.В. Митрофанов также выделяет приёмы доказательства гипотезы: противоположный
эксперимент и идеальный эксперимент [13].
Обобщение
различных подходов к решению научных и других творческих задач позволил
выделить большой арсенал всевозможных инструментов, правил, приёмов [1, 3–7, 9,
10, 12, 13]:
Приёмы
выбора задачи (обнаружение явления).
Аномалия.
“Обрати внимание! Это не объяснено!”. Все смотрят, но не видят. Это скорее
психологический приём. Чем более известно явление, тем труднее его заметить.
Пример: объяснение Митрофановым старения счётчика Гейгера [13].
Причинная
ось. “Выстрой по порядку”. А) Белые пятна. “Посмотри, где дырки”. Б) Лишний
элемент. “Что не лезет на эту ось?” В) Выход за границы “Что ещё более? Что -ее
-ея?” (ламинарнее ламинарного [10], твёрже твёрдого)
Объединение
похожих явлений, процессов. “Сформулируй явление, опусти существительное,
оставь действия, признаки, качества. Что ещё обладает таким же действием и
т.п.? Не оно ли?”
Разделение
явления. В одном – много. “Раздави, разбей, расщепи!”
Приёмы
решения задачи (обнаружение закономерности).
Увеличить
количество фактов.
Диссимметрия.
Знаешь, что искать: “1) Есть диссимметрия – ищи явление”, 2) “Есть явление –
ищи диссимметрию!”. Примеры: эффект Тваймана [13], меандрирование рек [8],
образование извилистых форм рельефа [6].
Объединение
альтернативных гипотез. Многофакторность, многомерность. “Объединяй не
объединяемое. Выстрой на 2 оси! на 3 оси!”. Примеры: объединение различных
руслоформирующих факторов, различные режимы движения жидкости [7].
Неприменимость
теории. Примеры: формула Шези для сопротивления, число Рейнольдса для
определения режима жидкости [10].
Эмерджентность
(многоэкранный системный оператор). Каждый структурный уровень развивается по
собственному закону, отличному от законов развития элементов системы.
Ресурсы.
Переход в изобретательскую ситуацию [3]. “Что (надо сделать …)? [13].
Аналогия.
Приёмы
доказательства гипотезы.
Противоположный
эксперимент. Суть этого приёма заключается в проведении по крайней мере двух
экспериментов при выполнении условий: 1) в экспериментах изменяется только один
параметр, 2) результаты экспериментов значительно различаются между собой
(“противоположны”). Противоположные эксперименты могут уже иметься при
рассмотрении поставленной задачи. В этом случае не надо специально проводить
эксперименты, достаточно их “увидеть”, то есть показать, что в имеющихся
результатах выполняются условия, указанные в предыдущем параграфе.
“Противоположным экспериментом” может быть не только эксперимент, а, например,
“противоположная натура”. Это происходит в науках, где нет возможности провести
активный эксперимент, а требуется всё-таки найти противоположные проявления
рассматриваемого явления.
Ложный
противоположный эксперимент. Существуют два класса “причин” явлений: Первый
класс – причины главные, настоящие, действующие, активные, побуждающие; и
второй класс – условия проявления главных причин, ограничивающие факторы, поле
деятельности главных причин, тиски, рамки и т.п. Первый класс является движущей
силой к проявлению явления, а второй класс является ограничивающим фактором для
проявления действия настоящей причины. Пример: разделение меандрирующих рек по
степени воздействия активного и пассивного фактора [9]. С этим приёмом тесно
связан следующий:
Перенапряжение.
“Рамки, тиски, поле деятельности, стой, сюда нельзя!” Важно различать движущие
причины и ограничивающие факторы.
Приведённый
выше список приёмов обнаружения явлений, решения задач и доказательства гипотез
является далеко не полный. Представлен субъективный набор наиболее частых и
эффективных методов. В своей научной деятельности наиболее активно я
использовал приёмы: диссимметрия [6, 8, 10], объединение альтернативных гипотез
[7] и противоположный эксперимент [9].
Диссимметрия
является причиной природных процессов. Постоянное использование этого приёма,
а, точнее сказать, сущности природы, значительно повышает эффективность научной
работы. Диссимметрию можно считать не приёмом изучения природы, а идеологией
самой природы. Нам нужно лишь её принять, разобраться в ней и использовать.
Объединение
альтернативных гипотез считаю очень продуктивным. В своей работе я
целенаправленно применял этот подход и получал интересные результаты. Учёные
описывают природу каждый от себя, формируют школы, спорят и т.д.; природа
многофакторна по своей сути. Объединение необъединимого эффективно в
использовании.
Используйте
приёмы обнаружения явлений, решения задач и доказательства гипотез.
Список литературы
Альтшуллер
Г.С. Как делаются открытия (мысли о методике научной работы), Баку, 1960, 11 с.,
(001.894.068 А58). Рукопись деп. в ЧОУНБ № 685.
Альтшуллер
Г.С., Верткин И.М. Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности. –
Минск: Беларусь, 1994. – 479 с.
Альтшуллер
Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к
технологии (Теория и практика решения изобретательских задач). Кишинев, Картя
Молдавеняскэ, 1989, 381 с.
Гитин
А.В. Методы сильного мышления/ Учителям о ТРИЗ. Выпуск 4. СПб, 2001, с. 11-37.
Знаменская
Н.С. Гидравлическое моделирование русловых процессов. – Л.: Гидрометеоиздат,
1992.
Кондратьев
А.Н. Извилистые формы рельефа и разность – причина их образования / Морфология
рельефа. Материалы Иркутского геоморфологического семинара, Чтений памяти Н.А.
Флоренсова. Иркутск. 1999. с. 47-48.
Кондратьев
А.Н. Объединение альтернативных гипотез на формирование русел./ Динамика и
термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей. V конференция. Труды. М.,
1999, с. 312-315.
Кондратьев
А.Н. Причина образования извилистости: меандрирование рек и других природных
потоков//Известия АН. Серия географическая, 2000, № 4, с. 42-44.
Кондратьев
А.Н. Противоположный эксперимент и ложный противоположный эксперимент,
Ильичево, 2001, 5 с. (001.894.068 К 64). Рукопись деп. в ЧОУНБ.
Кондратьев
А.Н. Три режима движения жидкости – ламинарный, турбулентный и кавитация// 2-ая
Международная научная конференция “Актуальные проблемы современной науки”.
Самара, 2001.
Кузьмин
К.И., В.Т. Пургин. Приёмы поиска новых явлений, Петрозаводск, 1991, 5 с.,
(001.894.068 К89). Рукопись деп. в ЧОУНБ № 1284.
Лимаренко
А.В. Алгоритм поиска и решения открывательских задач / Журнал ТРИЗ, № 1, 1997.
- с. 36-42.
Митрофанов
В.В. От технологического брака до научного открытия, СПб., Ассоциация ТРИЗ
Санкт-Петербурга – 1998. – 395 с.
Швебс
Г.И. Теоретические основы эрозиоведения. – Киев; Одесса: Вища школа, 1981.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bedload.boom.ru/