Публикации по ТРИЗ

Доклад на научно-практической конференции
"Творчество во имя достойной жизни",
Великий Новгород, 11-12 июля 2001 года

НАУКА РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ МИРА.

Постановка проблемы.

Один из эффективных методов прогнозирования связан с выявлением и разрешением противоречий в анализируемых системах. Настоящая работа посвящена анализу и прогнозу развития науки. Наша задача: выявить противоречия в развитии науки, наметить пути разрешения этих противоречий и предложить прогноз развития науки.

Противоречия научного метода.

За время развития науки со времен Ф. Бэкона произошли два крупных изменения:

резко увеличились темпы развития цивилизации, экспоненциально растут потоки информации и объемы новых знаний;
интересы науки переместилась в область биологических, экономических и социальных систем, которые, в отличие от неживых систем, обладают свойством самоорганизации и быстро изменяются в процессе приспособления к окружающей среде.

Это не могло не сказаться на эффективности науки. Одно из главных требований научного метода - воспроизводимость и повторяемость экспериментов. Как только время проведения экспериментов, необходимых для изучения системы, становится соизмеримым со временем ее изменения - научный метод становится не корректным из-за невозможности обеспечить повторяемость и воспроизводимость экспериментов.

Развитие материального мира идет, с одной стороны, в направлении усложнения систем, а с другой - ускорения изменений, которые в нем происходят. Структура молекул, например, остается неизменной миллиарды веков, а социальное устройство цивилизации может претерпеть принципиальные изменения в течении нескольких десятков лет. Возникает противоречие: чем сложнее система, тем, с одной стороны, требуется больше времени для ее изучения, а с другой - тем быстрее она изменяется. За время изучения системы она успевает измениться. Чем дальше развивается материальный мир, тем менее корректным становится научный метод.

Наука должна использовать большой объем подтвержденных фактов и проверенные теории, чтобы делать объективные выводы и принимать верные решения и не должна (например, десятилетиями) заниматься сбором больших объемов данных, чтобы поспевать за быстро изменяющимся миром.

Из сказанного можно сделать два вывода:

необходимо резко снизить время изучения систем и создания научных теорий (моделей);
принципиально важным становится умение принимать верные решения в условиях дефицита информации в минимально короткие сроки.

Научные системы как отражение развивающегося мира.

Научные теории действительно являются отражением материального мира. Общепринято, что объективные законы, по которым развивается наш мир, существуют, их можно изучать, познавать. В действительности эти законы развиваются вместе с развитием мироздания. Трудно, например, предположить, что в те далекие времена, когда наша Вселенная представляла собой скопления звездной пыли, уже существовали биологические или экологические законы. Эти законы формировались вместе с развитием материи, их невозможно было бы познать до возникновения самих объектов, которые описываются этими законами. Точно так же не существовали экономические законы, пока не возникли деньги и экономические взаимоотношения. Чем быстрее развивается наш мир, тем больше возникает подобных объектов со своими законами развития и тем меньше у нас времени для изучения этих законов.

Развитие законов можно прогнозировать так же, как и развитие материального мира. Например, можно прогнозировать возникновение новых эффектов, новых форм материального мира, новых законов и теорий.

Наука - от поиска знаний к принятию решений.

Одной из устойчивых тенденций современного мира является переход от изучения и управления каким-либо процессом к изучению и управлению скоростью изменения этого процесса или явления - производной или дифференциалом процесса. В прошлые века, например, экономические связи были очень стабильными и иногда не изменялись веками. В наше время экономические параметры цивилизации могут изменяться в течение нескольких дней. Постоянным является лишь отслеживание тенденций и изменений, которые происходят в экономическом, социальном и политическом мире. Аналогичные тенденции наблюдаются и в технологиях, и в научных системах.

От изучения процессов наука должна перейти к изучению закономерностей их изменения. Этот подход мы назвали дифференциальным научным методом.

Эти тенденции можно наблюдать в направлениях развития науки, главной из которых является тенденция к дифференциации научных теорий.

Известно, что научные теории всегда связаны с определенными ограничениями, в которых они действительны. Эти ограничения будут сужаться, как в пространстве, так и во времени. Будет происходить и узкая специализация описываемых объектов и процессов.

На фоне дифференциации наблюдается и процесс интеграции научных теорий. Например, геология объединяется с социальными науками, космонавтика с биологией и т.д. Дифференциальный научный метод также предполагает формирование общих теорий и методов, применимых для описания развития любых процессов и объектов.

Методы ТРИЗ позволяют решать эти задачи с минимальными затратами и в максимально короткие сроки. В частности, они позволяют при минимальной информации строить возможные теоретические модели, объясняющие те или иные явления и эффекты. Аппарат ТРИЗ позволяет формулировать и проводить анализ возникающих противоречий в изучаемых системах, использовать приемы и имеющиеся ресурсы для разрешения этих противоречий. ТРИЗ позволяет выделять ключевые факторы, влияющие на процессы. ТРИЗ превращает научную работу из случайного поиска в последовательное и эффективное продвижение к поставленной цели.

Принцип двухмодельности в научных системах.

Методы ТРИЗ позволяют максимально использовать имеющиеся знания и ресурсы для формирования моделей и теорий развития различных процессов и объектов. Возможно использование очень гибких подходов при их изучении. Например, при минимальном объеме информации может строиться сразу несколько допустимых моделей, описывающих развитие объекта или процесса.

Принцип двухмодельности или многомодельности легко иллюстрировать процессом принятия решения лечащим врачом. В начале, на этапе постановки диагноза, врач может строить сразу несколько моделей, объясняющих причину недуга пациента. В дальнейшем все назначения делаются исходя из достоверности всех возможных моделей (причин) болезни. Дополнительная информация может постепенно отбрасывать или уточнять исходные модели. Таким образом, в ходе самого лечения происходит и построение моделей, и сбор информации, и принятие решений, и активные действия, направленные на достижения результатов. В качестве примера можно привести теории вымирания динозавров и мамонтов, в которых вынуждены переходить к полимодельности при объяснении причин исчезновения этих животных.

Выводы:

Резкое увеличение темпов развития цивилизации и перемещение интересов науки в область самоорганизующихся и быстроизменяющихся систем привело к кризису научного метода. Современная наука не может обеспечить объективность и достоверность знаний.
Законы и закономерности, по которым существует и развивается материальный мир, возникают и изменяются вместе с этим миром. Развитие законов можно прогнозировать так же, как и развитие материального мира.
Целью науки должно стать не получение новых знаний, а создание системы методов получения достоверной информации и принятия верных решений. От изучения материального мира наука должна перейти к изучению закономерностей его изменений. От классического научного метода, в основе которого лежат методы дедукции и индукции, к дифференциальному научному методу. От одномодельных описаний явлений и процессов необходимо переходить к многомодельным теориям.
Коренное изменение научного метода вызовет крупные изменения и в социальной структуре научного мира, в социальных системах, непосредственно связанных с наукой и научным методом, например, в системе образования.
В основе дифференциального научного метода должны лежать методы теории решения изобретательских задач: поиск и анализ противоречий в изучаемой системе, формулировка идеального конечного результата, анализ ресурсов, развитие и использование приемов разрешения противоречий.
Новая область применения ТРИЗ ставит перед ней новые задачи. Необходимо адаптировать ТРИЗ к решению научных задач: создание новых теорий, синтез научных экспериментов, поиск достоверной информации, открытие новых явлений.
Для построения и жизни в социально-устойчивом и развивающемся мире необходимо иное мышление - эффективное, учитывающее диалектику стремительно развивающегося мира. Дифференциальный научный метод должен стать элементом этого мышления, одной из составляющих культуры будущего мира.