Инженерная эвристика

«Выдающийся отечественный философ Эвальд Васильевич Ильенков установил: в мозгу человека практически нет встроенных структур с конкретными рефлексами и навыками поведения. Зато необычайно — куда лучше, чем у большинства прочих животных — развита способность к установлению взаимосвязей между малейшими крупицами накапливаемого опыта. С твёрдой уверенностью можно заявить, что математика — дизайнер мысли» (Латыпов, 2009).

Рассказывают, что великий физик Гиббс был весьма замкнутым человеком и на заседаниях ученого совета университета, в котором он преподавал, пребывал в молчании. Но когда решался вопрос о том, чему уделять в новых учебных программах больше места — математике или изучению иностранных языков, он не выдержал и произнес речь: «Математика — это язык!» — сказал он.

Так вот, математика — это универсальный искусственный язык естественнонаучных дисциплин.

Не первый год и даже десятилетие обсуждается возможность универсализации теоретических знаний и как следствие — возможность их трансляции из одних областей науки в другие. Замечено также, что люди, владеющие несколькими языками или осмысленно развивающие свой родной, проявляют значительно более высокие способности к творчеству. Полиглоты способны воспринимать во всём богатстве разные культуры, а обладатель универсального искусственного языка — удалённые друг от друга на первый взгляд отрасли знания.

«Решение проблем универсализации и стандартизации способно изменить в корне взгляд на науку, на само знание, разработать системы поддержки научных исследований, достичь лучшего взаимопонимания между специалистами узких областей, что, приведёт к множеству новых открытий.

Несомненно, специализация есть очевидное общественное благо. В сегодняшнем мире узких специалистов это аксиома, не требующая доказательств. Времена великого Леонардо да Винчи, времена великих ученых-энциклопедистов, как представляется, ушли в прошлое навсегда. И, тем не менее, крупнейшие открытия делаются именно на стыке различных дисциплин. Удивительнейшие изобретения представляют собой следствие соединения, как казалось, несоединимого. Так ушла ли, действительно, навсегда универсальность мыслителей? И возможна ли сегодня „тотальная“ универсализация знаний?

Сама постановка такого вопроса в нашем безумно разнообразном мире, поначалу, кажется не менее „безумной“. Но, может быть, все-таки, прав Нильс Бор, считавший что идея, чтобы быть верной, должна быть „достаточно безумной“?» (Ёлкин, Куликов и др., 2006).

Кстати, Альберт Эйнштейн высказался в том же ключе: «Здравый смысл — это сумма предубеждений, приобретенных до восемнадцатилетнего возраста». Мы же считаем, что хотя никакая инструкция не заменит здравый смысл, нередко изобретения лежат в той области, куда можно попасть, только перешагнув через них обоих — и здравый смысл, и инструкцию.

Что характерно, приблизительно в одно и то же время — середина 1980-х годов — все три автора этой книги обратились к возможностям математики как универсального языка науки и, соответственно, к математизации междисциплинарных знаний, включая философию (Латыпов, 1986).

Пожалуй, первым из европейцев, в полной мере оценившим универсализм математики, был гениальный английский естествоиспытатель, францисканский монах Роджер Бэкон (около 1214 — после 1292). В том, что он был гением, нет никаких сомнений. Например, в работе «Epistola fratris Rogerii Baconis de secretis operibus artis et naturae, et de nullitate magiae» — Бэкон уже рассуждает о способах технического использования различных явлений природы для создания в будущем полезных человеку механизмов и приспособлений. Он предсказывает создание домкратов, подводных лодок, летательных аппаратов, механических «колесниц», безопорных мостов, телескопа и микроскопа [51] , астролябии, а также лазерного оружия, пользуется разработанными собственноручно очками. Зашифровывает в виде анаграммы состав независимо открытого им пороха, указывая на разные аспекты его военного применения. И это XIII век!

51

Изобретателем микроскопа считают голландца, очковых дел мастера Ханса Янсена, который застал своего пятилетнего сына Захария в 1590 году за игрой. Мальчишка стащил линзы для очков и, вставив с обоих концов в полую трубку, забавлялся увеличенным многократно миром. Захарий Янсен впоследствии изобрёл телескоп. Впрочем, такую же легенду складывают и о другом голландце, Иоганне Липперсгее (ум. 1616), который делит с Янсенами славу изобретателя.

В своих разработках Бэкон, казалось бы, шёл против здравого смысла (с точки зрения современников), и даже пятнадцать лет провёл в заключении, но на века опередил других гениев, Парацельса и Леонардо да Винчи. За 300 лет до Коперника Роджер Бэкон подверг сомнению правильность геоцентризма Птолемея, доказывал, что Луна светит отражённым от Солнца светом, а Млечный Путь — это скопление звёзд, подобных дневному светилу, расположенных от Земли неимоверно далеко.

Бэкон привёл доказательства, что Земля по форме — шар на основании наблюдений за горизонтом во время плавания из Англии во Францию: линия горизонта представлялась ему дугой, но не прямой: «Опыт, — писал Роджер Бэкон, — один дает настоящее и окончательное решение вопроса; этого не могут сделать ни „авторитет“ (который не дает „понимания“), ни отвлеченное доказательство. Полезно и необходимо изучать также математику, которую ошибочно считают наукой трудной, а иногда даже и подозрительной, потому что она имела несчастье быть неизвестной отцам церкви». С её помощью он хотел проверять данные всех остальных наук, и считал доступной каждому. Бэкон подразумевал, что есть действительный жизненный опыт и «опыт-доказательство, полученный через внешние чувства». Но наравне с опытом «материального» толка, он предлагал опираться и на духовный опыт, через «внутреннее озарение». Его идеи предвосхищают понимание значимости творческой интуиции и эвристических методов.

Затем уже «Г. Лейбниц уподобил процесс логического доказательства вычислительным операциям в математике. Вычисление суммы или разности чисел осуществляется на основе простых правил, принимающих во внимание только форму чисел, а не их смысл. Результат вычисления однозначно предопределяется этими не допускающими разночтения правилами, и его нельзя оспорить. Лейбниц попытался умозаключение преобразовать в вычисление по строгим правилам. Он верил, что если это удастся, то споры, обычные между философами по поводу того, что твердо доказано, а что нет, станут невозможными, как невозможны они между вычислителями. Вместо спора философы возьмут в руки перья и скажут: „Давайте посчитаем“. Примерно через два столетия аналогия между математическими и логическими операциями произвела переворот в нормальной логике и привела к современному этапу в развитии этой науки — математической логике» (Ивин, 1986, С. 62).

Но при всём формализме, как выяснилось впоследствии, математическая логика оказывалась одним из многочисленных отражений логики куда более универсальной — диалектической.

От математической логики к логике диалектической

Г.С. Альтшуллер признавал: «Основной постулат [52] ТРИЗ опирается на фундаментальные положения диалектического материализма: технические системы развиваются по объективно существующим диалектическим законам; эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного решения изобретательских задач» («Икар и Дедал», комплекс учебных программ для школ НТТМ и подготовки преподавателей — Баку, рукопись 1985 г.). И для своего времени это был революционный шаг, но, как нам представляется, разработчики ТРИЗ не в полной мере использовали возможности диалектической логики собственно Гегеля. Слишком велика была разница между формализованной ТРИЗ и не поддающейся на первый взгляд формализации диалектической логикой.

52

Скорее всего, он подразумевал под этим нахождение и разрешение технического противоречия.

«Биографы А. Эйнштейна повествуют об одном поучительном разговоре. Когда молодой Вернер фон Гейзенберг поделился с Эйнштейном планами создания физической теории, которая целиком основывалась бы на наблюдаемых фактах и не содержала бы никаких домыслов, Эйнштейн с сомнением покачал головой:

— Сможете ли вы наблюдать данное явление, зависит от того, какой теорией вы пользуетесь. Теория определяет, что именно можно наблюдать.

Проще всего объявить высказывание Эйнштейна идеалистической ошибкой. Однако значительно интересней подойти к реплике Эйнштейна без высокомерной убежденности в своем мировоззренческом превосходстве и под парадоксальной формой отыскать зерно истины.

20 апреля 1590 года на знаменитую Пизанскую башню поднялся человек. Он нес тяжёлое пушечное ядро и лёгкую свинцовую мушкетную пулю. Человек сбросил свою ношу с башни; ученики его, стоявшие внизу, и сам он, глядя сверху, удостоверились, что ядро и пуля коснулись земли одновременно. Имя этого человека — Галилео Галилей.

Около двух тысяч лет, со времен Аристотеля, считалось, что скорость падения пропорциональна весу. Оторвавшийся от ветки сухой листок опускается долго, а налитой плод камнем падает на землю. Это видели все. Но ведь не раз приходилось видеть и другое: две глыбы, сорвавшиеся со скалы, достигают дна ущелья одновременно, несмотря на разницу в размерах. Однако этого никто не замечал, потому что смотреть и видеть — совсем, как известно, не одно и то же. Выходит, прав Эйнштейн: то, что люди наблюдали, определялось теорией, которой они пользовались. И если Галилей обнаружил, что скорость падения ядер не зависит от их веса, то потому, что он прежде других усомнился в правильности аристотелевой механики. Тогда и возникла идея опыта. Результаты эксперимента не были для него неожиданными, а лишь подтвердили уже сложившуюся гипотезу о независимости ускорения свободного падения от массы падающего тела.

Залезть на крышу и сбросить пулю и ядро мог всякий, но никому не приходило это в голову на протяжении девятнадцати веков. Галилей увидел проблему там, где для других всё было ясно, освящено авторитетом Аристотеля и тысячелетней традицией.

Кстати сказать, на ту же особенность задолго до Эйнштейна указал Генрих Гейне: „Каждый век, приобретая новые идеи, приобретает и новые глаза“» (Лук, 1973).

Уже в конце 1970-х годов авторитет Генриха Альтшуллера оказался столь велик, что было крайне неосмотрительным без отсылки к его теории пытаться выстраивать что-то своё, как говорится «с нуля». Немногие разработчики старались использовать собственные глаза, куда больше подпало под очарование построений реально эффективной школы ТРИЗ. Тут вспомним разве лишь Генриха Язеповича Буша, который активно работал в те же 70-е и дал обзор разработок коллег по цеху. Некоторое время его программа рассматривалась ЦС ВОИР и Госкомизобретений как альтернативная тризовским программам обучения изобретателей. Автор писал: «По признаку детерминированности методы изобретательства можно делить на эвристические и алгоритмические. Жестко детерминированные алгоритмические методы принципиально непригодны для нахождения решения изобретательской задачи, хотя и могут быть использованы в творческом процессе изобретателя для осуществления операций репродуктивного типа. Эвристические методы (неполные алгоритмы, рекомендации, предписания, не обладающие свойствами детерминированности и обязательной результативности) в настоящее время являются основными при решении изобретательских задач…» (Буш, 1972).