image

      Когнитивные технологии технического творчества

      Автор: С.В.Кибальников, ведущий научный сотрудник географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, д.т.н., профессор, академик РАЕН
      Материал статьи:

      Кризисы и непрогнозируемые потери – две стороны одной медали. Потери возникают в связи с тем, что смена технологических укладов обесценивает инвестиции в традиционно сложившиеся направления экономического развития. Как правило, массовая нерентабельность или резкое падение прибыльности происходит после скачка цен на энергоносители, что мы и наблюдали в недавнее время. Именно так в истории и начинались смены укладов. В период, когда очередной технологический уклад достигает фазы зрелости, монополии усиливают свое влияние и создаются возможности для временного резкого повышения цен и перераспределения прибавочного продукта. Взлетают цены, и инвестиции в ранее привлекательные сферы становятся убыточными. Для инвесторов реального сектора такие периоды возникают всегда неожиданно, капитал начинает высвобождаться из реального сектора, уходя в финансовые спекуляции. Переход к новой длинной волне экономического развития происходит через несколько лет после того, как инвестор начинает понимать, куда вкладывать деньги.

      Ядро этого уклада составляет комплекс производств, которые имеют большой коэффициент возврата инвестиций (КВИ). Новые технологии многократно уменьшают потери. Например, переход к источникам света на светодиодах в разы повышает эффективность использования электроэнергии, плюс дает экономию капитальных издержек на эксплуатацию, поскольку срок службы светодиодов на порядок больше, чем обыкновенных ламп.

      Нужно делать ставку на опережающее развитие, и выбирать те технологии, те направления, гдеесть конкурентное преимущество и заделы. Достаточно иметь несколько направлений нового технологического уклада, чтобы они создали локомотив, способный вытащить экономику на новую длинную волну экономического развития. Таким локомотивом являются когнитивные технологии.

      «Cognoscere» в переводе с латыни обозначает «знать, узнавать», а когнитивные технологии описываютспособы получения знаний человеком и их применение. Изобретения – специфический способ создания и использованиязнаний. Изобретать человек начал очень давно. История человеческой цивилизации – это история изобретений. Мы выжили только благодаря изобретению земледелия и животноводства во время неолитической революции. Человек выскочил из трофической ловушки, освоив процесс преобразования мысли в энергию и пищу.Изобретения посыпались как из рога изобилия. Первым, кто предпринял попытку анализа процесса технического творчества, был греческий математикПапп Александрийский, который еще в 300 году ввел понятие эвристики, как «Искусства решать задачи». Эвристика или «Ars inveniendi» – так называласьобласть исследования, относимая то к логике, то к философии, то к психологии. Цель эвристики – исследовать методы и правила, как делать открытия и изобретения.Наиболее известные попытки создать стройную систему эвристики принадлежат Декарту и Лейбницу.

      Граница, или «мерцающая зона», а метафора их индикатор. Все изобретения возникают на ГРАНИЦЕ. Самые «ценные» границы – где соприкасаются разные сущности. Роман Уфимцев назвал их «мерцающими зонами». Особенность «мерцающих зон» состоит в том, что они лежат на границе нескольких порядков. В них происходит взаимодействие различных когнитивных структур, концепций. Это сложный и таинственный процесс. Пример противостояния соревнующихся научных школ, или общественных систем – противостояние приверженцев волновой и корпускулярной теории света. Другой пример – соревнование коммунизма и демократии.

      Многие выдающиеся научные и культурные находки являлись там, где соприкасались различные направления науки, различные научные концепции, различные цивилизации и культуры. Но как именно происходит когнитивное взаимодействие на этих стыках? Чтобы прояснить этот вопрос, обратимся к языку.

      Естественный язык – это универсальное средство представления идей и переживаний, средство обмена ими, своего рода. Ключевые слова – это крупицы золота, среди которых встречаются и самородки. Это есть «когнитивная валюта», позволяющая людям представлять, хранить и обмениваться знаниями. При этом, как правило, эта валюта не конвертируется. Известен такой термин как «птичий язык». Слова узких профессионалов не понятны людям другого профессионального круга. Для того чтобы наладить коммуникацию между людьми различной профессиональной специализации был придуман метафорический язык. Настоящим мастером метафоры является А.С.Пушкин.Метафора – фундаментальный механизм речи и мышления, позволяющий сталкивать и приводить во взаимодействие разнородные когнитивные концепции и структуры знаний. Метафора – основной инструмент системного архитектора. Миссия системного архитектора приводить в соприкосновение различные социальные порядки. Поэтому очень важно, на каком языке вы думаете. Чем богаче язык метафорически, тем на нем легче делать изобретения. При формировании метафоры возникает мыслеформа (образ). На этот образ проецируются понятия предметной деятельности человека. Передавая мыслеформу другому человеку как эстафетную палочку мы вместе с ней передаем знания, которые были не озвучены вербально. Метафора как феномен мышления и языка изучалась еще Аристотелем, но всплеск научного интереса к ней обозначился в середине XX века вместе с тем, как начали появляться структурные модели языка. Тогда же укоренилась точка зрения, что метафора – это не просто риторическая фигура речи, это глубокая и важная особенность мышления человека вообще. Простейшие наблюдения за творчеством людей – научным, художественным, традиционным – убеждает, что метафора играет в процессе творческого мышления главную роль. Действительно, за творческими находками очень часто стоит неожиданное сопоставление, сравнение вроде бы не связанных между собой вещей, или, иначе говоря, столкновение разнородных концепций.

      Особенности использования языка и речи в разных областях

      Метафора как языковой и когнитивный феномен возникает там, где происходит столкновение разных когнитивных концепций. Метафора – это индикатор мерцающих зон.
      Наблюдая реальность, мы можем увидеть четкое действие одной устойчивой концепции. Это сопровождается однозначным смыслом слов, наблюдается упорядоченный, цикличный ход и регулярное устройство вещей. Это спектр реальности. В других местах мы увидим мерцание нескольких концепций и смысловых систем. В таких местах смыслы многозначны, язык отклоняется от прямой логики и становится метафоричным, ход вещей и их устройство – иррегулярным. Это «швы» или «мерцающие зоны» между фракталами.
      Метафоры – индикатор, позволяющий идентифицировать возможные «мерцающие места» где «живут» изобретения. Однако необходимо разобраться с тем, что такое «место», когда мы говорим не о физической, а о социальной реальности. Социальная реальность будет темой нашего следующего поста.

      Рефлексия – отражение интеллектуальной работы в специфических формах: образах, схемах и таблицах. Чтобы исследовать ее необходимо изобразить на бумаге. Такой специфической формой является SKW-матрица.Она представляет элементарный сгусток знаний и отвечает на вопросы: зачем? как? кто? и когда?

      «Выкладывание» схемы действия (или мысли) на бумагу означает отчуждение того, что рефлексируется от собственно действия. SKW-матрицы дают возможность работать со схемами рефлексии и превратить ее из особенности индивидуального сознания в конструируемый объект и инструмент коллективной работы.

      Рассмотрим SKW-матрицы, получившие наибольший рейтинг. Во-первых, они – понятные и бесхитростные. Во-вторых, они не завершены, требуют домысливания и продолжения. Это своего рода мебель от «Икеи». В-третьих, надо делить (сегментировать) идеи, не валить все в кучу, а размещать их на разных матрицах.

      SKW-matrix – это своего рода атом интеллектуального капитала. Дальнейшее деление этого атома невозможно, поскольку лишает знание целостности.

      Учитель математики, В.И.Жохов был недоволен уровнем подготовки в начальной школе. В.И.Жохов – один из авторов учебника по математике для 5-8 классов. Он увидел, что в 5-ый класс приходят неподготовленные ученики и разработал систему обучения, применяя которую учителю удается за один год дать детям программу всей начальной школы. Отличие от известного: урок состоит из коротких заданий для правого и левого полушарий мозга. Кроме повышения скорости обучения в 4 раза, дети которые учатся по методике В.И.Жохова и в 5 раз меньше болеют.

      Изобретение решение технической задачи, относящееся к материальному объекту – продукту или процессу, при помощиосуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств (ГК РФ, пункт 1 статьи 1350).

      Изобретение – созданное человеком устройство, система или способ для управления силами природы, с помощью которого по-новому и нетривиальным образом решается какая-либо проблема в любой области человеческой деятельности.

      Изобретение – это результат творческой деятельности, основанной на интуиции, знаниях и жизненном опыте людей, которое уменьшает потери.

      Результат творческой деятельности – образ, который видит изобретатель. Этот образ можно описать словесно. Словесное описание с необходимыми графическими материалами представляется в национальный регистрирующий орган для фиксации даты приоритета изобретения и экспертизы на новизну.

      В настоящее время на рынке программного обеспечения реализуется большое число изобретающих программ. Например, программы 1-ого поколения, TechOptimizer, программы компании Ideation, Idea Generator и т.д. Алгоритмической основой всех этих программ являются эвристические методы решения технических проблем.
      Использование эвристических методов приводит к двум принципиальным, неустранимым недостаткам: необходимость длительного обучения пользователя эвристическим методам, например, методам ТРИЗ и низкая конкретность решения технических проблем.
      Таким образом, изобретающие программы 1-го поколения не решают поставленную пользователем задачу, а только подсказывают направления ее решения, что существенно ограничивает применение их в инженерной практике.

      Изобретающие программы 2-го поколения основаны на развитых моделях предметных областей знания, представленных в форме компьютерных баз знаний. Алгоритмы решения задач в них отличаются более универсальным подходом к решению и не требуют специального обучения пользователя.

      В качестве прототипа подсистемы АРМ изобретателя может быть рассмотрена изобретательская программа 2-го поколения «Новатор» компании «Метод» (г. Москва, сайт: http://www.method.ru/, автор В.Н.Глазунов).

      В основе научного подхода разработчиков программы «Новатор» лежит метод концептуального проектирования, когда для решения технических задач используются формальные методы и большие базы знаний, которые могут быть реализованы только в виде компьютерных программ.

      Предлагаемая к использованию в модель изобретательства с использованием SKW-матриц, впервые разработанная авторами (ноу-хау) представляет собой описание универсального алгоритмадействия над материальными объектами, повышающими их КПД. Преимуществом этого алгоритма состоит в том, что он соответствует оптимальному когнитивному циклу мышления, попеременно переключающую нагрузку между правым и левым полушарием мозга. Таким образом, Автоматизированное рабочее место (АРМ) «Патент» на основе SKW-матриц занимает свободнуюрыночную нишу («мерцающую зону»), настыке фрактальных структур «Образование» - «Производство» - «ФИПС».

      15.12.2016 01:08