Технология научных открытий:
нужно ли ученому творчество?

Можно ли сегодня, в век развития информационных и прочих технологий, в одиночку сделать серьезное научное открытие? А изобретение, которое благодарное человечество будет помнить долгие годы?

Прежде чем говорить «конечно же, нет», вспомните, когда и кем были изобретены Скайп, Фейсбук (ВКонтакте, Одноклассники и иже с ними), IBMPC, Гугл, в конце концов... Крупными корпорациями с миллионными или миллиардными бюджетами? Отнюдь нет – все они были сделаны, условно говоря, «на коленке» или «в гараже», а миллиарды пришли чуток попозже.

С другой стороны, масштаб новаций, приведших к гегемонии на рынке, часто недооценивается современниками. А ведь, чтобы добиться признания привередливых покупателей, порой приходится совершать самые настоящие научные открытия!

А что это, собственно, за зверь такой – научное открытие? Так ли он редок, чтобы числиться в Красной книге вымирающих видов, или же еще подождет?..

Открытие и творчество

Многие имели ванну. Но гениально ее принял только один.

В. Колечицкий

Как говорит всезнающая Википедия, открытие – это «установление неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира». Она же добавляет, что оно «лежит в основе научно-технической революции, придавая принципиально новые направления развитию науки и техники и революционизируя общественное производство». А еще – что оно является результатом «творческой (эвристической) деятельности».

Казалось бы, всё очень понятно и вполне логично. Но... не задавались ли вы, уважаемый читатель, вопросом: а почему, собственно, для совершения открытия, то бишь – «установления неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений», требуется творчество? Какую именно функцию это творчество там выполняет?

В той же Википедии читаем:

«Основной критерий, отличающий творчество от изготовления (производства) — уникальность его результата. Результат творчества невозможно прямо вывести из начальных условий. Никто, кроме, возможно, автора, не может получить в точности такой же результат, если создать для него ту же исходную ситуацию.»

Если бы речь шла о создании произведения искусства, то было бы всё понятно: там творчество служит для самовыражения автора, придумывания (вымышленных) сюжетов, оно вызывает у публики интерес и эмоции, и в этом состоит его уникальность.

Но открытие-то тут при чем? Оно ведь, согласно вышеприведенному определению, не требует от автора самовыражения, не требует создания или придумывания чего-либо нового (как, например, изобретение), и, более того, требует как раз обратного – чтобы это самое нечто, что составляет суть открытия, уже реально существовало иникоим образом не зависело от автора, его мыслей, эмоций, чувств, интеллекта, в конце концов.

Открытие признается таковым только тогда (и это очень важно), когда подтверждается, что его способен «сделать задним числом» (иначе говоря – воспроизвести) и другой человек, обладающий необходимым для его совершения инструментарием. К примеру, открытие новых химических элементов регистрируется только после их получения в двух независимых лабораториях.

Другими словами, в научном открытии не должно содержаться ничего такого, что невозможно воспроизвести без участия автора, то есть – по определению – в нем не должно быть ничего творческого!

Но при этом все мы знаем, что все открытия делаются исключительно творческими людьми. То, что, как сказано выше, открытия «являются результатом творческой деятельности», по факту – чистая правда... но с какой стати?

Открытие и изобретение

Получается парадокс: открытие – это результат творчества, но в этом самом результате объективно нет – и не должно быть – никакого творчества!

Давайте немного поразмышляем над этим парадоксом, а заодно сделаем маленькое открытие в области теории творческого мышления.

Попробуем разделить парадокс на две части, но таким хитрым образом, чтобы они не соприкасались друг с другом, не конфликтовали между собой. Эти две части должны «жить» как бы в «параллельных мирах», которые никогда не смогут пересечься. Тогда сам парадокс исчезнет, то есть – мы сможем его логически объяснить, а заодно и понять, что именно казалось нам до этого парадоксальным.

Рассмотрим это на конкретном примере. Как говорит та же Википедия в статье «Открытие», открытие «лежит в основе научно-технической революции, придавая принципиально новые направления развитию науки и техники и революционизируя общественное производство». Другими словами, технический прогресс базируется на прогрессе научном, изобретения «вырастают» из открытий, научные открытия являются причиной технических революций...

Но, с другой стороны, из истории техники хорошо известно, что Джеймс Уатт, сделавший реально работающую паровую машину в 1774 году, не знал – и не мог знать! – про цикл Карно, объясняющий принцип работы этой самой машины. Это научное открытие в самом деле революционизировало технику, но оно было сделано ровно на полстолетия позже, в 1824 г. А изобретатели первого реально летающего самолета братья Райт в 1903 г. ничего не знали про аэродинамику – эта наука тоже революционизировала самолетостроение, но появилась сильно позже, чем был построен первый самолет. И программируемый компьютер тоже был впервые изобретен раньше, чем была открыта возможность электрической цепи моделировать логические операции... и фонограф – раньше, чем появилась теория записи звука на внешний носитель...

Получается парадокс: чтобы изобрести, к примеру, паровой двигатель, его автор должен был представлять, на каком принципе он будет работать, но сам этот принцип был ему на тот момент заведомо не известен!

Случайность? Ею можно, конечно, объяснить всё на свете, но только больно уж много таких случайностей получается...

А давайте попробуем разделить части этого парадокса, увести их в «параллельные миры». Для этого зададимся простым вопросом: что именно должен был минимально знать Джеймс Уатт про горячий пар, чтобы изобрести свою машину? Что существует некий теоретический предел ее КПД, устанавливаемый теорией Карно? Отнюдь нет! Он вообще едва ли думал о такой вещи, как коэффициент полезного действия. Что существует закон сохранения энергии, дающий возможность ее накапливать, а затем использовать? Тоже нет. Этот закон определяет некое универсальное количественное соотношение, а Уатту было важнее качество. А именно – возможность горячего пара приводить в движение материальные объекты. А теперь вспомните, сколько раз у вас на кухне горячий пар «сносил» крышку с кастрюли...

Разумеется, помимо этого, Джеймс Уатт должен был еще знать, как сделать передаточный механизм, который бы превратил поступательное движение во вращательное. Но на тот момент это знание было ему вполне доступно – благо, кривошипно-шатунный механизм был изобретен китайцами в первом столетии нашей эры, а европейцами – в девятом.

То есть, для того, чтобы изобрести паровую машину, требовалось на качественном уровне знать, (а) как заставить пар сдвинуть материальный объект (хотя бы ту же крышку с кастрюли), и (б) как превратить это поступательное движение во вращательное, которое можно будет затем использовать. Открывать основы термодинамики, дающей количественное описание происходящих при этом физических процессов, ему было совершенно не обязательно.

...Только что мы совершили операцию, именуемую «разделением сторон противоречия в отношениях». А именно – противоречие «должен знать... и не должен знать...» мы разделили с помощью антонимической пары «количество – качество»: изобретатель должен понимать принцип действия на качественном уровне, и не должен (в значении «не обязан») знать его на уровне количественном.

А теперь вспомним, что качественное описание какого-либо процесса или явления исторически всегда предшествует количественному. Другими словами, любое открытие чего-то количественного всегда базируется на предыдущих (порой весьма древних) открытиях того же самого на качественном уровне. Как кипятить воду на огне и как передавать горячий газ по трубам, отнюдь не Джеймс Уатт придумал...

Так зачем же «открывателю» творчество?

Автомобиль придумали те, кому не хотелось обычным образом ходить,
калькулятор – обычным образом считать,
а самолет – обычным образом летать.
Фольклор

Вернемся к парадоксу про открытие и творчество: открытие – это результат творчества, но нем не должно быть никакого творчества. Попробуем разделить этот парадокс на не конфликтующие друг с другом части с помощью того же самого приема – подбора дополнительной антонимической пары. Такой парой может быть «процесс – результат»: процесс совершения открытия является творческим и уникальным, а результат - нетворческим и неуникальным. В самом деле, как бы ни были похожи друг на друга сами открытия (многие из которых, к тому же, независимо открывались разными людьми по несколько раз), процесс, приводящий к этому открытию, в каждом случае был своим и неповторимым. Другими словами, «творческое» и «нетворческое» в данном случае разделены во времени: творческий процесс предшествует получению нетворческого (по определению) результата.

Может показаться, что мы только что поменяли шило на мыло: в самом деле, что с того, что мы разнесли «творческое» и «нетворческое» во времени? Как творческий и уникальный процесс, требующий к тому же нестандартного мышления, может дать в итоге нетворческий, формальный, хорошо воспроизводимый результат?

Последний вопрос, на первый взгляд, производит впечатление риторического, с напрашивающимся ответом: «да никак, автор явно что-то напутал». Но это обманчивое впечатление. Риторическим этот вопрос делает наша инерция мышления. На самом деле, какой-то однозначной связи между «творческостью» процесса и «творческостью» результата нет. Очень творческий процесс порой приводит к весьма банальным результатам, которые, как потом выясняется, можно было получить тысячей простых путей, о которых мы просто не подумали, когда «включали» свои мозги и настраивали их на творческие подвиги.

Более того, то, что для одного человека требует невероятного напряжения и высокого творчества (например, подбор «хитрого» квинтсекстаккорда в качестве аккомпанемента к песенке), для другого может выглядеть детской забавой или банальностью, которую в третьем классе музыкальной школы проходят. Творчество – это всегда только процесс, и именно этот процесс – а вовсе не обязательно и его результат тоже – является уникальным и неповторимым.

Но творчество – вообще говоря, процесс колоссально затратный в плане потребления человеческих ресурсов – интеллектуальных, душевных, эмоциональных, каких угодно. И если мы этот процесс для чего-либо задействуем, то не от «хорошей жизни», а, скорее, от безысходности, невозможности решить проблему по-другому. Не зря так много творческих людей ждала – и, увы, будет ждать – незавидная судьба. Быть творческой личностью – это, конечно же, здорово, как и быть, скажем, «Феррари» в мире автомобилей. Но экономичностью потребления ресурсов ни та, ни другой не блещут...

А, собственно говоря, когда мы обычно «включаем» свои творческие способности? Говорю не о людях искусства или науки, а о самых обычных людях. Вот вашему сынишке задали на уроке математики задачку про «из пункта А в пункт Б» или «из одной трубы вливается, в другую выливается» и объяснили, как ее решать. Какую, вы думаете, оценку получит молодой человек, если вместо пары-тройки арифметических действий решит задачу «творчески», через, скажем, тройной интеграл по замкнутому контуру? А ведь так тоже можно!

Или вам нужно купить билет на поезд, а вы в кассе, вместо того, чтобы сказать, куда и когда едете, споете песню про ваше путешествие. Будет весьма и весьма творчески – но очередь в кассу может и не оценить ваш духовный порыв...

А вот если вы в аэропорту опаздываете на регистрацию, застряв в очереди из 500 человек на паспортный контроль, а ваш самолет на другой конец света улетит через 40 минут, то, быть может, какая-то оригинальная фраза (или даже взгляд) окажется для Вас спасительной.

Так когда же мы «включаем» свое творчество в обычной жизни? В сущности, только в одной ситуации: когда перед нами стоит некое препятствие, которое обычными способами мы не можем ни убрать, ни обойти. Но... какое именно препятствие заставляет «включать» творческие способности ученого, делающего открытие?

Открытие и психологическая инерция

Все знают, что это невозможно.
Но вот приходит невежда, которому это неизвестно, -
он-то и делает открытие.

Альберт Эйнштейн

Вышеназванное препятствие, как и во множестве других случаев применения творческих способностей по прямому назначению, зовется «психологической инерцией». В самом деле, уже сам факт совершения открытия по определению означает, что в этот момент его автор уже имел всю необходимую информацию, чтобы его совершить. В действительности чаще всего оказывается, что эту информацию имели и его предшественники – но «почему-то» не смогли ею воспользоваться.

В своей статье «Эти неслучайные «случайные» открытия» (http://www.metodolog.ru/01200/01200.html) А. Кынин пишет: «История науки знает немало случаев, когда ученые игнорировали обнаруженный факт, который находился в глубоком противоречии с существующей системой представлений.» Например (см. там же), ещё в XVII в. было известно об увеличении веса некоторых веществ при их обжигании, но этот факт не нашел признания и понимания, поскольку господствующая тогда флогистонная теория предписывала обратное – что при взаимодействии с воздухом вес должен всегда уменьшаться. Заметим, что точно взвешивать вещества человек научился задолго до XVII века, и это самое открытие в принципе никто не мешал сделать еще древним римлянам, будь у них такая нужда...

Инерция привычной системы представлений – лишь один из множества видов психологической инерции. Нередко открытия не совершаются только потому, что люди попросту не допускают мысли, что в этом направлении можно набрести на что-то новое и неожиданное. Все ходят кругами вокруг да около, и никому не приходит в голову идея сделать шаг в этом «заведомо дурацком» направлении.

А кроме привычных границ возможного, есть еще и привычные границы «осмысленного». К примеру, умные люди давно уже поняли, что не стоит придавать какой-то смысл постоянным всевозможных эмпирических уравнений, описывающих зависимости всяких-разных игреков от иксов а-ля Y = аХ + b, типа зависимости числа чиновников в стране от эффективности их труда (или наоборот). В результате эти самые «бессмысленные» постоянные ускользают от их взоров. Ну, в самом деле, «какой смысл» исследовать взаимосвязи между значениями А и В, если обе этих величины сами по себе «лишены смысла»? Между тем, множество открытий – совершенно реальных! – можно было легко сделать именно таким путем. В частности, из уравнений движения небесных тел, известных еще Птолемею, путем анализа взаимозависимостей между постоянными в принципе уже две с лишним тысячи лет назад можно было вывести закон всемирного тяготения – но было непонятно, зачем эти зависимости вообще может понадобиться анализировать, это казалось «бессмысленным». Аналогичная судьба нередко была и у крупных изобретений – ну в самом деле, какому дураку во сне привиделось, что на своей странной посудине он может куда-то взлететь – она ж тяжелее воздуха?! Примерно так рассуждал один известный академик за восемь лет до первого полета братьев Райт. Хотя птицы тоже тяжелее воздуха, и это почему-то академика не смущало...

Частный случай инерции привычных границ возможного – инерция представлений о сложности решения задачи. Так, издревле считается, что человеческая психика – это сложнейший феномен, понять и объяснить который очень непросто. А во всей психической деятельности венцом, принципиально отличающим нас от братьев наших меньших, является логическое мышление. Казалось бы, вот она, самая вершина сложности! То, что ВСЕ логические операции прекрасно моделируются очень простой и совершенно бездушной электрической цепью, было в свое время не выдающимся даже – ошеломляющим открытием...

... Так зачем же первооткрывателю нужно творчество? Собственно, вот для этого оно и нужно – чтобы преодолевать психологическую инерцию. В состоянии творческого озарения человек сбрасывает с себя путы привычных границ, представлений, способов, и становится способным видеть весьма простые вещи, скрываемые за этими границами, представлениями и способами. Творчество позволяет нам заглянуть туда, куда мы в принципе давно могли пройти и так, но почему-либо избегали этого. А, собственно, почему избегали-то? Потому что лениво было? А лениво было почему?..

Открытие и прогноз

Я знаю только то, что ничего не знаю,
но другие не знают и этого.

Сократ

Все утверждения о нашем знании чего-либо, в конечном счете, можно свести к четырем утверждениям:

1. Я знаю, что я это знаю;

2. Я знаю, что я этого не знаю;

3. Я не знаю, что я это знаю;

4. Я не знаю, что я этого не знаю.

Два последних пункта в этом списке – это как раз и есть психологическая инерция: в первом случае она мешает «найти», в сущности, уже известное решение, а во втором – уводит мимо перспективных «зон», в которых, как нам кажется, «всё уже изъезжено вдоль и поперек».

А что, собственно говоря, значит «я знаю...»? Где проходит реальная граница между знанием и незнанием?

Очень упрощая, можно сказать, что наше знание – это то, что мы можем предвидеть, и наше предвидение сбудется. Например, я «знаю», что два плюс два – четыре, то есть, если я сложу два предмета и потом добавлю еще два, то в сумме всякий раз получу четыре предмета.

Впрочем, всякий ли раз? Вот я складываю один порошочек, другой, потом добавляю туда третий и четвертый, и... бабах!!! – никаких четырех порошков на выходе нет... Тот, кто это сделал первым, возможно, еще не знал, что складывать их в кучку довольно опасно, - он не мог предвидеть последствия своих действий.

Открытие – по определению (см. выше) – это «установление неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира». То есть – замена ситуаций (3) или (4) из нашего списка вначале на (2), а затем и на (1). И самое сложное здесь – перейти именно к ситуации (2), то есть – понять, что то, что, казалось, мы «знаем», на самом деле знакомым не является. Что там «еще есть, куда копать». Ведь яблоки падали на голову не только Ньютону, а на звезды глядели не только астрономы.

Проблема, собственно, в том обычно и состоит, что предмет открытия до его совершения казался «знакомым» и совершенно «бесперспективным» в плане получения нового знания. Другими словами, нам казалось, что мы либо можем спрогнозировать всё, что может там произойти, либо «понятно», что, наоборот, спрогнозировать там ничего «невозможно». Последнее – в своем роде тоже прогноз, по типу «дело ясное, что дело темное»...

То есть, обобщая ситуацию, можно сказать, что психологическая инерция – это то, из-за чего ложные прогнозы кажутся нам истинными, а истинные – ложными. А преодоление этой самой инерции заключается прежде всего в том, чтобы увидеть ложность прогноза, казавшегося истинным и часто даже «самоочевидным», или же, напротив, допустить истинность того, во что мы не можем поверить. Во многих случаях одного этого уже достаточно, чтобы превратить «неразрешимую» проблему в решаемую задачу.

Из этого следует магистральный путь борьбы с психологической инерцией: перестать доверять собственным прогнозам, действовать по принципу «доверяй, да проверяй». Но... кто же нам мешает себя проверять-то?

Открытие и жизненный опыт

Миллионы людей видели, как падают яблоки,
но только Ньютон спросил, почему.

Бернард Барух

Этот таинственный незнакомец – наш жизненный опыт. В детстве, пока его еще у нас немного, мы постоянно совершаем (точнее – совершали) всякие разные открытия: что на свете есть такое существо – мама, она всё на свете может, что если бросить камушек в воду, то от него пойдут круги, что если кошку погладить против шерсти, то будет бо-ольно, а вот этот длинный предмет оставляет после себя такие интересные следы...

По мере нашего взросления мы научаемся видеть за отдельными объектами – явления, а за отдельными явлениями – закономерности, которые и составляют предмет нашего знания.

Мы знаем, что Солнце движется по небосклону с востока на запад через юг, по «часовой стрелке» громадного небесного «циферблата». И до тех пор, пока не побываем (сами или хотя бы «глазами Сенкевича») в Южном полушарии, можем быть свято убеждены, что так происходит «везде и всегда». Мы знаем, что вода кипит при 100 градусах по Цельсию, и можем быть уверены, что это «везде и всегда» так, до тех пор, пока не побываем на высокогорье. Мы знаем, что зима сменяется весной, потом наступает лето и затем осень, и пока не поживем с годик в Индии, можем и не поверить, что там не бывает «весны», а «лето», наступающее на следующий день после окончания «зимы», сменяется не «осенью» (она приходит потом), а тропическими ливнями...

Но мы (во всяком случае, большинство из нас) все же не каждый день бываем в Южном полушарии, на высокогорье или в Индии, и наше знание, пускай в чем-то и ошибочное, нас постоянно и ежедневно выручает. Мы кипятим воду, зная, что бактерии при этом погибнут и можно будет ее безопасно пить, хотя на высокогорье они при кипячении воды не погибают. Мы знаем, что в марте или, в крайнем случае, в апреле нас ждет российская весна, а не индийское лето. Мы знаем, что футбольная «Барселона» выиграет у «Спартака», хотя с казанским «Рубином» у нее статистика сильно иная, а «Рубин» не сильнее «Спартака».

Наше знание – даже ошибочное – в нашей жизни сильно помогает, мгновенно давая ответы на множество вопросов, решение которых «честным» исследовательским путем потребовало бы уймы времени и интеллектуальных усилий. Сколько будет дважды шесть? Двенадцать. Сколько молока даст корова послезавтра? Столько же, сколько дала позавчера. Что может сказать Жириновский по поводу кризиса на Кипре? Очередную глупость. Мы это знаем, и даже если вдруг это знание окажется в каких-то случаях ошибочным (к примеру, Жириновский вдруг выдаст гениальный рецепт по спасению кипрской экономики), глобально это мало что поменяет. Наше знание сильно экономит нам время, силы и нервы, и мы вряд ли откажемся от этого ради единичных исключений из правил.

Но ведь открытие – это про то, когда наше знание подсказывает нам неверный ответ! Так что же, выходит, что «открывателю», чтобы совершить открытие, надо «отменить» свое знание?..

Получается противоречие: мы должны использовать свои знания и жизненный опыт, чтобы экономить время и силы на решение большинства задач, и не должны их использовать, чтобы быть способными делать научные открытия.

Можно ли как-нибудь избежать этого противоречия?..

Открытие на заказ

— Подъём в 6 часов утра!!
— Ненаказуемо.
— с 8 до 10 - подвиг.
— как это понимать?
— Это значит, что от 8 до 10 утра
у него запланирован подвиг.

Из к/ф «Тот самый Мюнхгаузен»

... Другими словами, можно ли научиться волевым путем «отменять» на время наш жизненный опыт, чтобы он не мешал нам делать открытия?

Наверное, психологи скажут, что такое невозможно, и приведут уйму обоснований, ссылаясь на то, например, что психологическая инерция завязана на стереотипы мышления, которые лежат глубоко в подсознании, а им мы управлять не в состоянии. С другой стороны, те же психологи подскажут нам, что существуют многочисленные методики, например, мозговой штурм (известный нам по телепередаче «Что? Где? Когда?»), позволяющие человеку на некоторое время сбросить с себя «путы» стереотипного мышления и выдавать нестандартные идеи – нередко одна из них оказывается «золотым ключиком» к решению сложной проблемы.

Но, собственно, вопрос-то ведь не в этом! Нам же невесь жизненный опыт мешает делать открытия, а только очень небольшая его часть, которая «блокирует» путь к совершенно конкретному новому знанию. Зачем же нам «отключать» всё остальное? Надо ли напоминать, какие эмоции испытывают обычные москвичи и петербуржцы, когда ради пятиминутного проезда очень высоких лиц на полдня перекрывают движение в половине города? А когда ради замены небольшого участка водопроводной трубы отключают от водоснабжения весь дом или, того хуже, весь квартал? Борьба с психологической инерцией путем временного «отключения» всего жизненного опыта – в общем-то, из этой же самой «оперы»... Нельзя ли как-нибудь поэкономнее?

Вспомним: то, что для одного является высшим творческим достижением, другой «в третьем классе проходил». А можно ли научить человека делать открытия?

Давайте немножечко пофантазируем. Представим себе, что мы уже знаем, как делать открытия, и делаем их легко и непринужденно всякий раз, когда в этом возникает надобность, причем делаем это открытие без «блуждания в потемках», без «проб и ошибок», сразу же выдавая ровно то, что нужно. А теперь попытаемся ответить на вопрос: как мы это делаем?

Ответ напрашивается сам собой: наверное, у нас есть некая «волшебная палочка», которая сама «отсекает» все ненужные пути и «высвечивает» тот единственный, который ведет к решению. А теперь, внимание, следующий вопрос: а на каком принципе эта волшебная палочка может действовать? Другими словами, требуется предложить реальный механизм, который – хотя бы в принципе – может осуществить функцию нашей волшебной палочки, используя для этого только реальные, доступные нам ресурсы. Пускай даже нам и не очень пока что понятно, как их можно на практике использовать, - главное, что эти ресурсы в принципе у нас есть.

В порядке аналогии – есть у геологов такое понятие, как «трудноизвлекаемые запасы» (сокращенно – ТРИЗ). Этим термином называют всякие залежи, содержащие нечто очень полезное (скажем, золото), но его добыча будет стоить дороже, чем сам запас, и поэтому такие запасы остаются пока что лежать без движения. Но в принципе такие запасы есть, и – как знать – в будущем, возможно, их добыча мо станет вполне рентабельной.

А какие ресурсы у нас есть для того, чтобы выполнить функцию нашей «волшебной палочки открытий»? Никаких?.. Отнюдь!

В действительности, у нас в такой ситуации чаще всего уже есть:

• Сама формулировка исходной проблемы. То есть – указание желаемого результата, который не получилось достичь.

• История неудачных попыток достижения требуемого результата. Если бы таких попыток не было, то на каком основании мы вообще говорим о проблеме? Раз есть проблема – значит, наверняка были предприняты какие-то неудачные попытки ее решения. Знание того, что эти пути привели к неудаче, - это тоже наш ресурс!

• Некоторые сведения о «вторичных проблемах». Это те самые проблемы, которые возникали у нас при предыдущих попытках решения проблемы. Например, очень несложно повысить уровень безопасности автомобиля, защитив водителя и пассажиров от многочисленных угроз, - достаточно переделать авто в танк. Но только это будет дорого стоить, топлива потребуется побольше, да и скорость может несколько упасть. Знание о том, какие именно проблемы мешают получить решение известными путями, - это тоже наш ресурс.

А теперь вспомним, что сходные проблемы часто решаются сходным образом. Достаточно посмотреть на историю «параллельных» линий развития – например, корабельных и вертолетных винтов (см. рис.). Не правда ли, похоже?

 

А, собственно, почему именно похоже? Не потому ли, что в сходных ситуациях сходные проблемы имеют сходные решения?

Вернемся теперь к тому, что мы имеем. Ведь, в самом деле, проблемная ситуация нами уже описана, сама проблема – тоже. Почему бы, зная о том, как человечество решало разнообразные проблемы в прошлом, не «перекинуть мостик» сразу же в будущее?

Идея эта, разумеется, не нова. Ведь ТРИЗ расшифровывается не только как «трудноизвлекаемые запасы», но еще и как «теория решения изобретательских задач», а на самом деле попытки навести «мостики» от проблем сразу же к готовым решениям начались задолго до появления ТРИЗ...

Итак, в самых общих чертах принцип действия нашей «волшебной палочки» понятен: проблема сама указывает верный путь к ее решению, не приводящий к возникновению нерешаемых «вторичных проблем», путем анализа предыдущих успешных попыток решения аналогичных проблем в прошлом. В ТРИЗ (той, которая «теория», а не «запасы») подобный метод называется «функционально ориентированным поиском».

А что нужно для того, чтобы эта наша волшебная палочка еще и заработала?..

«Машина открытий»: фантастика или реальность?

Известна особенность людей:
до того как будет сделано какое либо замечательное открытие,
они удивляются, как это оно может быть сделано,
а после того — как это оно не было открыто раньше?

Ян Коменский

Тема автоматизации научного и технического творчества тоже не нова. Касаемо ТРИЗ, можно упомянуть хотя бы рассказ ее основоположника под названием «Машина открытий» - этот рассказ под именем Г. Альтова можно найти в любом поисковике. Но наша «машина открытий» действует иначе: она ничего не переоткрывает заново, а всего лишь ищет самое нужное из того, что уже известно.

Итак, представим себе, что наша волшебная палочка уже работает. Каким образом ей удается в ворохе информации о предыдущих свершениях человечества откопать именно то, которое нам потребуется здесь и теперь для совершения нашего открытия?

В действительности, это вопрос о том, по каким признакам наша волшебная палочка, она же «машина открытий», должна искать и находить ближайшие аналоги нашего будущего открытия? Другими словами, на каких основаниях должна строиться классификация научных открытий, чтобы в каждом «ящичке» этой классификации были собраны как раз ближайшие аналоги, пускай и из очень далеких по содержанию областей знания?

Так что же, выходит, автор сводит всё волшебство, всё таинство открытия нового знания к банальной, рутинной и занудной классификации того, что было уже сделано? Почитал бы он, что ли, труды по науковедению, в которых все эти классификации разжеваны давным-давно... или хотя бы у Гугла спросил про «классификацию научных открытий». Да только что толку?

К Гуглу мы совсем скоро обратимся. Но, прежде чем пинать автора ногами за невежество, быть может, не худо бы спросить: а на тех ли принципах построены эти многочисленные классификации? Ставилась ли их авторами хотя бы раз цель сгруппировать открытия так, чтобы с помощью этой группировки можно было перейти от формулировки новой проблемы непосредственно к ее решению? Не ставилась: ведь такое считалось заведомо невозможным... А кто, собственно, нам мешает такую цель поставить? Догадываетесь, что это за зверь такой?

Да-да, уважаемый читатель, автор настойчиво подталкивает вас к тому, что главной и единственной причиной, по которой «машина открытий» все еще не действует, является именно отсутствие должной классификации предыдущих открытий.

А теперь вспомните (те, кто это знает), как совсем недавно удалось решить, в сущности, очень похожую проблему: из вселенских запасов «информационного мусора» во Всемирной Сети за долю секунды вытащить, с очень большой вероятностью, самую нужную нам информацию? Вы правы, уважаемый читатель: я имею в виду Гугл и ему подобные системы поиска, но все-таки прежде всего именно сам Гугл. Решением проблемы, которую «невозможно» было решить, стала как раз классификация! Разработчикам поисковика удалось выявить те самые основания, с помощью которых каждое слово на каждом языке удалось «препарировать» на составляющие, так, что совпадение по этим составляющим между запросом и его результатом стало «ключом» к определению нужности данной информации данному пользователю «здесь и теперь». Гугл «препарирует» каждое слово и каждое сочетание слов в поисковой строке по множеству признаков, и затем по тем же самым признакам находит наиболее вероятные ответы на заданный вопрос.

Гуглу это удалось! Так почему же это не может получиться у нас?

Открытие и смысл

Так что же, выходит, всё, что можно открыть, уже давным-давно открыто, и для совершения новых открытий достаточно только найти их известные аналоги?

Автор не склонен разделять столь «розовый» оптимизм. Ведь «сделать научное открытие» – это отнюдь не то же самое, что «решить сложную научную проблему». И даже не столько это.

Ряд великих открытий был сделан человечеством на столетия позже того, как были устранены принципиальные препятствия для их выявления. Вспомним: никто не мешал древним египтянам или грекам открыть закон всемирного тяготения, кроме только того, что для них сия затея была мало осмысленной. Другими словами, чтобы понять, как совершаются открытия, надо ввести некоторый критерий, отвечающий за осмысленность поиска в том или ином направлении.

Такой критерий можно получить, если представить, что открытие уже совершено. Что оно может дать человечеству? Ну, открыл бы, допустим, Птолемей закон всемирного тяготения. Что он с ним смог бы делать? Как применить? Что объяснить, что предсказать? Увы – ничего: до тех пор, пока Ньютоном не были открыты законы механического взаимодействия массивных тел, закон всемирного тяготения был как бензиновый двигатель в конной повозке, который «впрячь» там было некуда...

Итак, для того, чтобы движение к тому или иному открытию стало осмысленным, необходимо, чтобы ПОСЛЕ совершения этого открытия человек смог его как-то использовать.

Этот вывод, на первый взгляд, противоречит принципу причинности: в самом деле, как может последующее событие (использование открытия человеком) влиять на предыдущее (движение к самому открытию)? Мы ведь пытаемся описать процесс «открывательства» с научной, а вовсе не божественной точки зрения, не так ли?

На самом деле никакого нарушения причинности здесь нет, если мы вспомним, что реально этот процесс идет отнюдь не по кратчайшей дорожке. Прежде чем один ученый совершит то или иное научное открытие, порой десятки и сотни его коллег делают ровно то же самое – но «в упор не замечают» этого, а то и вовсе считают, что они где-то «напортачили», поскольку такого, мол, «не может быть» - см. цитату из Эйнштейна выше (а из литературы по ТРИЗ – книгу В.В.Митрофанова «От технологического брака к научному открытию»). И только тогда, когда, наконец, появляется возможность вписать новое знание в существующую систему знания, те же самые результаты воспринимаются как новое открытие.

Другими словами, одно и то же открытие можно совершать многократно (и это часто действительно происходит!), не замечая, что оно совершено. А заметить это можно только после того, как удастся его встроить в существующую систему знания и, соответственно, использовать. До той поры совершение открытия будет попросту напрасной потерей времени. И только потом, спустя века, быть может, вспомнят про фанатика-одиночку, который когда-то в древности сделал гениальное предвидение... На ход истории такие гении реально влияют не слишком заметно. Леонардо да Винчи, гениальный художник и не менее гениальный изобретатель, оказался к месту и ко времени в мировой истории живописи, а вот его технические изобретения жизнь современников весьма мало изменили.

Итак, в процессе совершения научных открытий едва ли не самое главное – это то, что происходит после того, как открытие совершено. И это главное – осмысление сделанного человеком. А вот с этим никакая вычислительная машина, скорее всего, не справится. Это – не «техническая» часть проблемы, а «психологическая», «человеческая». Понять смысл сделанного, перевести новую информацию в доступный для человеческого понимания образ, - в этом, собственно говоря, и есть суть научного открытия и его главное предназначение. «Машина открытий» может сделать любые действия и получить любые результаты, но для того, чтобы они стали в самом деле открытиями, их новый смысл должен понять человек. Без творчества это едва ли ему удастся сделать. Ведь процесс понимания у каждого человека уникален, а смыслы одних и тех же объективных реалий имеют свойство различаться от человека к человеку.

Процесс решения объективно существующих технических проблем, судя по всему, можно будет в будущем полностью автоматизировать – в том числе и при получении научного знания. А вот процесс осмысления результатов сделанного – едва ли. Этот процесс, по всей видимости, всегда будет оставаться творческим.

От того, что музыканты научились записывать свои произведения нотами и изучили законы музыкальной композиции, музыкальное искусство не умерло. Не умерла и математика после того, как умные программы научились сами решать сложные уравнения. И даже после того, как люди научатся решать все технические и психологические проблемы, связанные с получением нового знания, само это знание никто за человека в его голову не вложит. Открытие можно, в принципе, совершить на заказ, как можно написать на заказ живописное полотно или стихотворение – но сделать его именно открытием никакая машина не сможет. Ведь мы открываем законы природы, в сущности, только для самих себя. Самой природе они и без нас давным-давно известны...