2.2. Понятие «новое» в научно-техническом творчестве
Результаты научно-технического творчества материализации научных знаний заключаются в формировании «нового» ранее не существовавшего или повторенного в других условиях, связях и отношениях, с особым функциональным значением и эффектом.
Древнеримский философ Луций Анней Сенека говорил: «Новизна восхищает часто больше, чем величие». Немало людей, создавая «новое», не знают, что их «новое» уже существует. По этой причине такое вновь создаваемое «новое» называют «субъективно новым».
Результат создания объективно «нового» зависит от сочетаний следующих факторов как компонентов новизны: решаемой задачи научно-технического творчества, используемых методов и средств, существующих условий и ограничений (таблица 3).
Уровень новизны ТС в зависимости от изменения характеристик ТС показан в таблице 4.
Таблица 3. Варианты структур факторов как компонентов новизны
Таблица 4. Зависимость уровня новизны ТС от изменения характеристик ТС
Из таблицы 4 видно, что создание нового в ТС происходит при возникновении новых технически реализуемых потребностей человека. При этом самый низкий уровень новизны (1) формируется, когда в ТС изменяют только количественные параметры (размер, вес, скорость, цвет и др.). В некоторых случаях изменение даже одного параметра размера считалось революционным (например, переход от длиннополого платья к миди в 40-е годы и к мини в 60-е годы прошлого столетия). Можно предположить, что первобытные женщины, когда делали одежду из шкур, наверняка предпочитали стиль мини, который не сковывает движений. Самый высокий уровень новизны (6) это когда меняются все характеристики ТС. На всех уровнях новизны от 2 до 6 количественные параметры могут оставаться прежними, но изменения других характеристик ТС (начиная от технического решения до функций) формируют необходимую новизну и удовлетворяют какую-либо технически реализуемую потребность (например, установки по получению пресной воды могут иметь одинаковый количественный параметр производительность, но одна из них может быть основана на опреснении морской воды, а другая на получении воды из воздуха).
Пропорционально уровню новизны возрастает и потенциальная эффективность ТС от изменения ее характеристик (подробнее об этом говорится в разделе 3.2.1).
2.3. Факторы, влияющие на эффективность научно-технического творчества
2.3.1. Уровень эффективности конвергенции знаний и базальный принцип эвристики
Формирование нового в технической сфере происходит в процессе сближения, переноса знаний о существующих ТС и объектах живой и неживой природы на создаваемую ТС. Этот важнейший для научно-технического творчества процесс называется конвергенцией знаний. Уровень его эффективности пропорционален количеству и релевантности (адекватности) знаний, используемых для разработки новых ТС. Сложность этого процесса заключается в том, что релевантность знаний об известных ТС и объектах живой и неживой природы относительно создаваемой ТС может быть потенциально очень высокой, но неявной. Например, психологически сложно усмотреть возможность использования знаний о перистальтических механизмах млекопитающего, обеспечивающих транспорт продуктов в желудочно-кишечном тракте или кровеносной системе, при создании высокоэффективных перистальтических насосов и даже простейшего тюбика с кремом или пастой (рис. 36), хотя релевантность этих знаний очень высокая. Вот почему специалисты считают, что конвергенция традиционно непересекающихся знаний обладает неявными, но большими эвристическими возможностями и такие возможности надо внимательно выявлять и широко использовать.
Чтобы повысить эффективность конвергенции знаний при создании новой ТС, в идеале необходимо рассмотреть все знания о живой и неживой природе, имеющиеся в мире. Это непростая задача, и осмыслить ее довольно сложно. Но если это удастся, тогда количество вариантов новой ТС будет максимальным. Дважды нобелевский лауреат Лайнус Карл Полинг как-то сказал: «Лучший способ придумать одну хорошую идею иметь много идей». Этот подход разделяет и видный американский ученый Перси Хилл. Согласно ему на всех (кроме регламентированных) стадиях создания нового товара (ТС) и его коммерциализации (использования), начиная с формирования актуальной потребности, необходима генерация не менее 60 принципиально разных вариантов идей с оптимальными количественными параметрами свойств, а затем выбор (с помощью известных методов и средств принятия решений) лучшей из них, которая с большой вероятностью и будет конкурентоспособной48.
Рисунок 36. Примеры перистальтических ТС: а тюбик с пастой; б насос
Понимание высокой важности объединения знаний о живой и неживой природе для активного вовлечения всех имеющихся знаний в хозяйственный оборот, в том числе для конвергенции знаний в научно-техническом творчестве, привело к тому, что ученые в опросе, проведенном журналом New Scientist в 2005 году, в горячей десятке величайших идей человечества на четвертое место поставили идею создания науки обо всем метазнаний, или меганауки (megascience). При этом теория относительности Альберта Эйнштейна оказалась лишь на седьмом месте49.
Между тем в мире усиливаются процессы дифференциации наук и знаний. Уже давно в университетах не готовят «общих» физиков, химиков, биологов, экономистов, а готовят в конечном счете узких специалистов, например: «оптиков», «механиков», «ядерщиков» и др. Несколько десятков самостоятельных наук выделились из химии, биологии, экономики и других. С другой стороны, много дисциплин интегрировалось в одну общую науку. Например, возникли химическая физика, физическая химия, биохимия и др. Все это, безусловно, осложняет объединение знаний.
В России процессом создания меганауки занимается Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», где активно развивается научное направление, связанное с конвергенцией нанонауки, бионауки, инфонауки, когнитивных и социогуманитарных наук и технологий (НБИКС). Надо при этом осознавать, что в конечном счете в меганауку должны быть объединены все науки и отрасли знаний.
Однако задолго до опроса, проведенного журналом New Scientist, советские методологи творчества акцентировали внимание на ключевой роли метазнаний (меганауки) в понятии базального (основополагающего) принципа эвристики, сущность которого заключается в том, что для разрешения конкретной проблемы необходимо выйти за пределы знаний о ней (и даже раздела науки) в область метазнаний или меганауки и с привнесенной информацией вернуться к решаемой проблеме. Фактически это и есть конвергенция знаний. Понятно, что узкая специализация ученых и инженеров, а самое главное разнесенные по разделам наук информационные ресурсы препятствуют реализации базального принципа эвристики, поэтому для разрешения проблемной ситуации у химика будут чаще всего преобладать химические методы, у механика механические способы и тому подобное, хотя более эффективное решение может быть получено на основе знаний из другой области (или других областей). Схема, поясняющая базальный принцип эвристики, показана на рис. 37.
Из-за низкой эффективности конвергенции знаний в России малоэффективна и конверсия (полный или частичный перевод предприятий оборонной промышленности на производство гражданской продукции и товаров народного потребления). Наиболее одиозный пример неэффективной конверсии: военный завод, выпускавший наукоемкую продукцию, переходил на выпуск сковородок, кастрюль, лопат.
Рисунок 37. Схема, поясняющая базальный принцип эвристики
Пока недостаточно способствуют конвергенции знаний и современные информационно-коммуникационные системы, манипулирующие описаниями ТС разных отраслей экономики, в которых, например, функционально одинаковые транспортные ТС могут называться по-разному: «транспортер», «конвейер», «питатель», «податчик» и др. Из-за объектной индексации описаний ТС компьютер найдет только те аналоги, названия которых заданы в поисковом запросе пользователем. При этом, возможно, самые эффективные технические решения, описания которых можно было бы с большой эффективностью использовать при создании новой транспортной ТС, не будут найдены.
Выход в индексации описаний каждой ТС множеством функций (полезных, вредных, нейтральных), а также обобщающих функций (см. 6.2.5.1), объединяющих функции ТС разных отраслей экономики. Тогда по названию любой (даже вредной функции) можно обеспечить поиск аналогов ТС любой отрасли экономики, имеющихся в электронных ресурсах, независимо от названия аналогов.
В целом методология создания метазнаний (меганауки) и конвергенции знаний пока еще недостаточно разработана, а сам этот процесс создания (с учетом постоянного появления новых знаний) бесконечен. Оригинальный подход в объединении и использовании знаний о функциональных структурах и принципах действия ТС разных отраслей экономики, основанных на знаниях обо всех разделах физики, химии, биологии, экономики, разрабатывается под моим руководством. Результаты представлены в главе 6.