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.