Метод как средство познания есть способ логического моделирования в мышлении изучаемого объекта или явления, а затем моделирования его в эксперименте и в вариантах разработки.

Исторически сложившиеся методы научных исследований можно сгруппировать по видам: 1) общая философская методология; 2) универсальные научные методы (математические, кибернетические, общесистемные и т.п.);        3) специфические методы, присущие конкретным научным дисциплинам.

Разрешение научных и технических проблем традиционными методами исчерпало себя. Дальнейшее совершенствование технологий, рабочих процессов и конструкций машин, зданий и сооружений требует выхода научных исследований на новый уровень. Кроме анализа и синтеза необходим интуитивный прорыв (нелинейность – аналог фазового перехода) в творческом процессе. Для этого необходимы эффективные целенаправленные методы.

Рассматривая историю развития науки, Б.М. Кедров выделил три типа научных революций: 1) разрушение наивных представлений, безоговорочной веры в видимость; 2) разрушение искусственно возведенных абсолютных граней между различными областями природы; 3) разрушение барьеров на пути познания микроявлений [38]. Требуются века, чтобы в процессе самоорганизации науки возникла нелинейность (революция). Идеи же этих революций могут быть использованы во многих конкретных научных работах с получением существенного эффекта и с выигрышем во времени. Но эти идеи почти не используются в прикладных научных дисциплинах.

О психологии творческой деятельности

Отсутствие понимания сущности сложного окружающего мира в древние времена породило религиозные вероучения, в основе которых всегда есть Творец. Эмпирические древние знания, основанные на непосредственном восприятии окружающего мира, зашифрованы во многих религиозных учениях, которые были постепенно догматизированы. В эпоху Просвещения ставилась задача разрушить эти догмы и сделать человека внутренне свободным. “Но за время жизни последних нескольких поколений рационализм Просвещения претерпел коренные изменения. Опьяненный материальным процветанием и успехами в покорении природы, человек уже не считает себя первейшей целью жизни и теоретического исследования. Академическая психология, стремящаяся подражать естественным наукам с их методами измерения и взвешивания, занималась чем угодно, но только не душой.  Она пыталась объяснить только те свойства человека, которые могут изучаться в лаборатории, и утверждала, что понятие совести, ценностные суждения, учения о добре и зле являются метафизическими по своей сути и находятся за пределами проблем, изучаемых психологией; чаще всего она имела дело с несущественными проблемами, которые можно было изучать при помощи этого так называемого научного метода, и не использовала новые методы для исследования самых основных проблем человека. Таким образом, психология становилась наукой, теряющей главный объект своего изучения – душу. Она стала изучать механизмы поведения, образования реакций, инстинкты, но только не такие специфически человеческие феномены, как любовь, разум, совесть, ценностные ориентации” [59]. Аналогично происходило и с творчеством – исследовались его внешние проявления [45] или методы творческой деятельности, например изобретательства [43]. Понятие “механизмы творчества” подменялось понятием “ процессы  технологии”, такие как выдвижение гипотез и их проверка [44, 62].

Психологи пытались в экспериментах воспроизвести про­цесс решения творческих задач, но обычно для этого исполь­зовали головоломки и загадки, а не изобретательские задачи. Психологи-бихевиаристы основной упор делали на поведение   че­ловека и констатировали чисто внешние признаки процесса реше­ния. Гештальт-психология, охватывая проблемы достаточно це­лостно, объясняет творчество следующим образом: человек со­здает мысленный образ (Gestalt) объекта, перестраивает его, ме­няет связи между элементами до тех пор, пока неожиданно не возникает новое решение, удовлетворяющее поставленной цели. Но ответа на то, как рождается новое решение, не найдено [20, 45, 46].

В психологии наметились три основных направления изучения творчества: 1) изучение отчетов ученых-исследователей; 2) использование модельного эксперимента, когда предлагается сформулированная задача и сообщается, что она имеет решение; 3) изучение особенностей творческой личности с помощью тестирования, анкетирования и статистики. Это позволяет выявлять творческие способности, такие как зоркость в поисках проблем, способность к кодированию, свертыванию и переносу информации, способность к “сцеплению” (формирование внутренней системы знаний), целостность восприятия, готовность памяти, сближение понятий (ассоциативность), гибкость мышления, легкость генерирования идей и оценки, способность к доведению до конца и др. Выявлено влияние творческого климата и разработана “диагностика” творческих способностей [41]. Установлено влияние соотношения интеллекта и способностей на адаптацию [31, т.1].  

Обзор развития методов научного и технического творчества

Единой сформировавшейся науки о творчестве еще нет, хотя потребность в ней ощущается остро. Знания о творчестве рас­сматриваются многими научными дисциплинами, в том числе философией, пси­хологией, науко- и искусствоведением, кибернетикой, информати­кой. В каждой из них свое видение и методы, но рекомендаций по активизации творчества мало, нерешенных вопросов множество. Возможности мозга неисчерпаемы и до конца не познаваемы, т.к. система сама себя не может познать до конца (теорема Гёделя), поэтому неясны и механизмы творческого озарения, возникающие бессознательно в результате сознательной мыслительной деятельности. Вероятно, поэтому исследования творчества были направлены на изучение приемов и методов творческой деятельности, а также творческих способностей [20, 41, 43, 44, 46, 62].

Философы и ученые уже в древности пы­тались определить закономерности творческого мышления. Раз­работку учения об эвристических методах начал еще древнегре­ческий философ Сократ. Он ставил цель преподавать не готовую систему знаний, а метод, с помощью которого можно создавать систему. Наводящими вопросами он стимулировал пробуждение  скрытых творческих способностей  людей и создание ими  продуктивных идей.

Ассоциативные методы, позволяющие систематизировать по­иск новых решений, известны давно. На ассоциации основан применяемый сознательно универ­сальный прием творческого поиска  по аналогии (известный еще Аристотелю), под которой понимается сходство каких-либо отдельных признаков различных объектов или решений. Аналогия позволяет на основе предста­вления о свойствах одного объекта сделать предположения, отно­сящиеся к другому.

 В дальнейшем, в основном, развивались методы научного и технического творчества, изобретательства.  Изобретательство – один из древнейших видов деятельности и, пожалуй, самый кон­сервативный по своей методике. Как в древности, так и в наше время, абсолютное большинство изобретателей применяют метод проб и ошибок, заключающийся в последовательном переборе раз­личных идей. Правил поиска нет, и решение находится случайно. Нет также и правил первоначальной оценки пригодности идей. До последнего времени длительная история развития изобрета­тельства и инженерного творчества характеризовалась попытками улучшения метода проб и ошибок.

 Архимеду принадлежит подробное учение о методах рассмо­трения и решения задач. С помощью упрощенных представлений (моделей) он выдвигал и обосновывал гипотезы. В труде «Стомахион» он описал способы создания отдельных технических объек­тов из уже известных элементов. Термин «эвристика» (от леген­дарного возгласа Архимеда «Эврика!» – «Нашел!») ввел древне­греческий математик Папп Александрийский в III в. н.э. Под этим названием он объединил методы решений математических задач, отличные от чисто логических. Упадок античных наук привел к забвению на многие века и некоторых начал эвристики.

Только в XVI – XVII вв. в трудах Г. Галилея и Ф. Бэкона возродились эвристические подходы в науке. Первым попытал­ся описать логику создания изобретения инженерного сооружения Г. В. Лейбниц (XVII – XVIII вв.). Он призывал пользоваться разу­мом так, чтобы «оценивать не только явное, но также и изобре­тать, открывать скрытое». В дальнейшем изобретательство совершенствовалось в трудах X. Вольфа (XVII – ХVIII вв.), чешского математика и философа Б. Больцано (ХVIII – Х1Х вв.), а так же  в работах российского инженера-патентоведа П. К. Энгельмейера (начало XX в.). До конца XIX в. темпы технического прогресса были таковы, что метод проб и ошибок в изобретательстве обеспечивал спрос на новые разработки. Примером высочайшего уровня использо­вания этого метода была деятельность великого американского изобретателя Томаса Эдисона, обладавшего колоссальной работо­способностью. Он создал творческий коллектив, обеспечивающий перебор огромного количества вариантов, поделив поле поиска на участки и компенсируя этим недостатки метода проб и ошибок.

Метод проб и ошибок не только неэффективен при решении сложных задач, но и затрудняет их постановку, не позволяет од­новременно увидеть значимые проблемы, отодвигая их решения на десятилетия, а иногда и на столетия. Этот метод субъективен. Даже при решении одинаковых задач разные люди по-разному ищут решения и по-разному ошибаются, но общим является очень малая вероятность выхода на оптимальное наиболее эффективное решение.

В ХХ веке появилось много способов интенсифика­ции изобретательской деятельности, которые можно объединить в две группы. К первой относятся специальные психологические методы, позволяющие избежать инерционности в направленности поиска. При этом создаются вероятностные ситуации, активизирующие ассоциативные способности человека и увеличивающие не только число проб, но и число направлений поиска. Наиболее из­вестны из них: мозговой штурм и синектика. Ко второй группе относятся методы, позволяющие систематизировать перебор ва­риантов, увеличить их число, исключить повторы и постоянный возврат к одним и тем же идеям. Сюда относятся морфологи­ческий анализ и метод контрольных вопросов. Особое место занимает ТРИЗ. В основе последнего лежит постулат: техниче­ские системы развиваются по объективным законам. Эти законы можно выявить и сознательно использовать для решения изобретательских задач. Но необходимо также фундаментально овла­деть естественными законами, знание которых, с одной стороны, позволит существенно повысить эффективность разработок, а с другой, – выдерживать принцип «не навреди» Человеку, Природе и рукотворной окружающей среде.

Мозговой штурм не допускает критики. Он эффективен, когда ведущий имеет большой опыт решения задач, вла­деет техникой общения, обладает личным обаянием, остроумием и многими другими качествами. Но и в этом случае успешно решаются относительно несложные задачи. Наибольшие успехи достигались при решении управленческих задач. Синектика допускает конструктивную критику. Обучение синекторов возможно только на практике. Большинство синекторов прекращали свою деятельность через несколько лет, возможно, из-за разрушающего влия­ния метода на нервную систему. Применяется обратный штурм, который поощряет критику, потому что только так можно выявить недостатки кажущейся «благополучной» идеи, конструкции или другой разработки. Усиление «растормаживания» людей и избегание привычных, а потому часто бесплодных ассоциаций возможно, если взглянуть на объект под необычным углом. Это достигается  методом фо­кальных объектов. ­

Морфологический анализ позволяет систематически охватить все (известные или хотя бы главнейшие) варианты структур совершенствуемого объекта. В совершенствуемом объекте анализируются характери­стики и основные узлы или элементы, для которых составляется перечень возможных исполнений; выбираются наиболее интерес­ные их сочетания. Удобнее всего выполнять анализ с помощью многомерной таблицы, называемой морфологическим ящиком, в котором выбранные характеристики или элементы играют роль осей. Основным недостатком метода является чрезвычайно боль­шое количество возможных комбинаций. Так, например, если на 10 основных осях рассмотреть по 10 вариантов, то число воз­можных комбинаций составит 10¹⁰. Варианты могут быть по­лучены на ЭВМ. Но среди этой массы, в основном слабых, а иногда вообще бессмысленных сочетаний, очень сложно найти единственное «сильное» решение. Данный метод эффективен для несложных систем с малым числом комбинаций или когда нуж­но найти эффективные способы реализации уже найденного решения. Повысить эффективность поиска можно, если заранее сформу­лировать наводящие вопросы (метод контрольных вопросов).

Все упомянутые методы, разработанные изобретателями-практиками, повышали эффективность практической изобретательской деятельности, но не отвечали на вопрос, как появляются новые идеи. Не добились успеха в этом вопросе и ученые-психологи, исследующие творчество.

Необходим был другой подход. В его основу было положе­но изучение технических систем, их развития, а также историко-технические материалы, прежде всего патентных фондов.  Изуче­ние этих материалов показало, что жизнеспособны изобретения, изменяющие исходную систему в соответствии с законами разви­тия технических систем. Знание этих закономерностей позволяет резко сузить зону поиска, заменив угадывание научным подходом. Практически единственной, основанной на этом подходе методо­логией поиска новых решений, является теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), обеспечивающая положительные результаты, доступная для массового применения и не влияющая вредно на психику. Основными механизмами ТРИЗ являются алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) и си­стема стандартов на решение изобретательских задач. Но ТРИЗ может не дать эффекта в тех областях науки и техники, где отсутствует понимание физической сущности процессов или там, где преобладают волевые решения. Для реализации ТРИЗ на практике в изобретательской деятельности требуются большие затраты времени на сбор и анализ патентных и информационных материалов.

 В ТРИЗ имеются свои методы и приемы, основным из которых считается вепольный анализ (ВЕщество – ПОЛе). Веполь – это мини­мальная модель технической системы, отражающая основные элементы, например, изделие,  воздействие инструмента и энергетическое поле (электромагнитное, тепловое, вибрационное, и т. п.).   Модель сложной системы сводится к сумме веполей, но для эффектив­ного использования ТРИЗ необходимы целостные универсальные знания на фундаментальном уровне, что не дается традиционным высшим техническим образованием. Наверное, это является основным пре­пятствием для массового внедрения ТРИЗ. Широта знаний на уровне понимания сущности позволяет быстро и комплексно оце­нить взаимосвязи и найти оптимальное решение, обеспечивающее существенное повышение эффекта по сравнению с решениями, найденными традиционным методам проб и ошибок без должного обоснования. Интересно, что этот эф­фективный метод может широко использоваться в других областях  деятельности. Например, ТРИЗ успешно применяется в процессе образования.

ТРИЗ может рассматриваться как углубление функционально-физического анализа систем. Максимальная эффективность мо­жет быть достигнута там, где использование ТРИЗ носит не эпизо­дический характер, а охватывает весь цикл производства – от про­ектирования нового изделия до его модернизации. Такой подход реализуется в рамках системы функционально-стоимостного анализа (ФСА) [43, 44, 46].