Алгоритм изобретения - Генрих Альтшуллер

52% опрошенных инженеров и физиков отметили, что ценят НФЛ прежде всего за новые научно-технические идеи. Действительно, в этом отношении НФЛ может дать думающему инженеру очень многое. Вплоть до темы, за разработку которой можно взяться, или даже до готового решения, которое остается лишь перевести на инженерный язык.

Недавно в ФРГ выдан патент № 1229969 с такой формулировкой предмета изобретения: «Способ добычи полезного ископаемого из космических месторождений, отличающийся тем, что в качестве месторождения выбирают астероид с небольшой собственной массой и такой орбитой, при которой возможны затраты на осуществление импульса для транспортирования астероида на Землю». Человек, хорошо знающий фантастику, сразу отметит, что в числе авторов этого изобретения следовало бы указать Жюля Верна («Золотой метеор») и Александра Беляева («Звезда КЭЦ»).

Можно привести множество подобных примеров. Так, Жюль Верн впервые выдвинул и обосновал идею двойного корпуса подводной лодки (в романе «20 тысяч лье под водой»). Патент на двойной корпус был взят только через тридцать лет французским инженером Лебефом. Идея изложена в патентном описании не более детально, чем в романе Жюля Верна.

Такова же судьба другой идеи, высказанной в том же романе: получение электроэнергии за счет разности температур на поверхности и в глубине океана. Термоэлектричество было, конечно, известно и до Жюля Верна, Но Жюль Верн впервые высказал мысль об использовании перепада температур в океане. Открывая впоследствии станцию, основанную на использовании этого принципа, Клод прямо указал на роман Жюля Верна как на исходную точку своих работ.

Известны случаи еще более тесного взаимодействия НФЛ и техники. В одном из рассказов фантаста М. Шировера был описан прибор для обучения во время сна. По заданию М. Шировера инженер Э. Браун сконструировал «дормифон» — комбинацию патефона с электрическими часами и наушниками, и Р. Элиот применил этот аппарат для обучения студентов во время сна.

Идеи фантастов чаще всего прямо используются на ранних этапах развития новой отрасли науки или техники. В какой-то период (правда, очень короткий) фантастика оказывается одним из основных источников идей для возникающей отрасли знания. Так было, например, по свидетельству В. В. Ларина и Р. М. Баевского, с космической биологией: «Наши писатели-фантасты изложили в своих произведениях много «кибернетических» идей, которые могут и должны быть взяты на вооружение космической биологией. Так, например, проблема регулируемого анабиоза имеет громадное значение не только для обеспечения межзвездных перелетов, но и для космических полетов большой продолжительности в пределах солнечной системы, которые, возможно, состоятся еще в нашем столетии. К сожалению, наиболее подробное рассмотрение этого вопроса содержится не в научной литературе, а в романе И. Ефремова «Туманность Андромеды»[55].

Разумеется, научно-фантастическая литература далеко не всегда содержит идеи зрелые и правильные. Чаще читателю преподносят идеи сомнительные с научно-технической точки зрения или откровенно условные. Более того, нередко фантастическая идея полностью неверна. И все же в силу своей яркости, необычности она привлекает внимание исследователей, вызывает интенсивные поиски, приводящие порой к ценным открытиям или изобретениям.

Лауреат Ленинской премии Юрий Денисюк говорит: «Я решил придумать себе интересную тематику, взявшись за какую-то большую, на грани возможности оптики, задачу. И тут в памяти выплыл полузабытый рассказ И. Ефремова...» Речь идет о рассказе «Тени минувшего». В пещере, в результате редкого сочетания условий, возникло подобие фотоаппарата: узкий вход в пещеру сыграл роль входного отверстия камеры-обскуры, а противоположная входу стена, покрытая смолой, стала огромной фотопластинкой, запечатлевшей мгновения давно минувших эпох.

Денисюк подошел к проблеме иначе: а нельзя ли получать изображения вообще без объектива? Исследования привели к открытию одной из систем голографии. Но первый толчок все-таки был дан рассказом! «Я не только не отрицаю, — говорит Денисюк, — своеобразное участие И. Ефремова в моей работе, но подтверждаю его с удовольствием».

НФЛ помогает преодолевать психологические барьеры на путях к «безумным» идеям, без которых не может развиваться наука. Это тонкая и пока малоизученная функция НФЛ, становящейся элементом профессиональной тренировки ученого.

Обычно механизм воздействия фантазии состоит в том, что она вступает в реакцию с реальными «рабочими» мыслями. Суть этой реакции становится понятной, если воспользоваться схемой творческого процесса, предложенной академиком Б. М. Кедровым[56].

В поисках решения задачи мысль человека движется в определенном направлении (α) от единичных фактов (Е) к выявлению того особенного (О), что присуще этим фактам. Следующим шагом должно быть установление всеобщности (В), т. е. формулировка закона, теории и т. п. Переход от Е к О не вызывает особой трудности, но дальнейший путь от О к В прегражден познавательно-психологическим барьером (i). Нужен какой-то трамплин (γ), позволяющий преодолеть барьер. Чаще всего таким трамплином бывает случайно возникающая ассоциация, причем появляется эта ассоциация при пересечении линии (а) с другой линией мыслей (β).

Научно-фантастическая литература хорошо работает в качестве линии (β).

Когда на семинаре решалась задача 7, один из участников сформулировал ИКР так: «Замыкалка» сама включает контакты при минимальном трении». Я спросил, почему не «без трения», а «при минимальном трении»? Последовал ответ: «По условиям задачи «замыкалка» должна касаться контактов. Раз есть соприкосновение, значит, есть и трение. Мы не избавимся от трения совсем — зачем же ставить несбыточный ИКР?» — «А почему бы, — настаивал я, — не представить себе сколь угодно тесное соприкосновение, но без всякого трения — и притом при обычной температуре, без сверхтекучести?» Тут стали возражать и другие участники семинара: «Получается, что вещество «замыкалки» должно проходить сквозь вещество контактов... Как это представить?»

Возник сильный психологический барьер, решение застопорилось. Тогда я рассказал эпизод из научно-фантастического романа Е. Войскунского и И. Лукодьянова «Экипаж «Меконга». В этом романе речь идет об установке, придающей любому существу или предмету свойство проницаемости. Герой романа, став проницаемым, переходил улицу, задумался... и «наскочил» на автобус.

Рис. 36. Схема академика Б. М. Кедрова

К изумлению окружающих человек как ни в чем не бывало прошел сквозь автобус!..

Кто-то вспомнил другую фантастическую повесть — в ней тоже действовал «проницаемый» человек. Припомнили и кинофильм о человеке, проходящем сквозь стены... За три минуты все настолько ощутимо представили себе проницаемость, что можно было вернуться к задаче: «Теперь вы видите, как «замыкалка» должна — в идеале — проходить сквозь выступающие пластинки контактов. Давайте это нарисуем. Шаг 3—2...»

НФЛ играет роль своего рода экспериментального поля для моделирования проблематических идей. Некоторые из этих идей со временем развиваются в научные гипотезы (если говорить о технике — в рационализаторские предложения, проекты, изобретения), т. е. полностью переходят в сферу науки и техники. Чаще всего НФЛ воздействует на творческий процесс косвенно, постепенно уменьшает психологическую инерцию, повышает восприимчивость к новому. На схеме Кедрова это можно показать как уменьшение высоты познавательно-психологического барьера и появление способности к самообразованию трамплина, т. е. к преодолению барьера без непосредственного внешнего воздействия линии (β).

Нельзя, конечно, сказать, что НФЛ стала незаменимым инструментом научно-технического творчества. Но она, безусловно, является одним из важных инструментов. Давно назрела необходимость взять фантастические идеи на учет, собрать их и тщательно проанализировать.

В 1964 году я начал составлять «Регистр современных научно-фантастических идей». Ныне в «Регистр» вошли почти все интересные идеи; они разделены на 12 классов, 75 подклассов, 406 групп и 2360 подгрупп. Анализ позволил ответить на вопрос, в каких случаях фантастические идеи оказываются удачными, в каких — ошибочными. Более того, начали проясняться некоторые закономерности в генерировании фантастических идей[57].

Чтение фантастики, безусловно, способствует развитию творческого воображения, но оно, конечно, не может заменить регулярной тренировки. Фантазию надо развивать систематически путем специальных упражнений.

Одна из немногих попыток в этом направлении была предпринята профессором Стенфордского университета Джоном Арнольдом[58]. По методу Арнольда предлагается решать изобретательские задачи в условиях воображаемой планеты Арктур IV. Эта придуманная планета отличается довольно своеобразными условиями: температура на ее поверхности в среднем на 100° ниже, чем на Земле; атмосфера состоит из метана, моря — из аммиака; сила тяжести в 10 раз больше земной; разумные существа похожи на птиц... Нужно преодолеть немало психологических барьеров, чтобы придумать, например, автомобиль или дом для условий Арктура IV. Регулярно решая подобные задачи, слушатели профессора Арнольда постепенно развивают умение преодолевать психологические барьеры.