Метод аналогий. Под аналогиейпонимают сходство предметов, процессов или явлений в каких-то свойствах или каких-то других отношениях

Под аналогией понимают сходство предметов, процессов или явлений в каких-то свойствах или каких-то других отношениях.

Химик Кекуле открыл структурную формулу бензола по аналогии с игрой обезьян в клетке, качание соборной люстры послужило Г. Галилею аналогом для открытия закона маятника и изобретения маятниковых часов, паяльная лампа явилась прототипом ракетного двигателя Ф. Цандера, крылья ветряной мельницы стали прообразом конструкции гребного колеса с плоскими крыльями Джозефа Брамы.

Подобных, курьезных, на первый взгляд, случаев создания изобретений и открытий огромное количество.

Общим источником творческих идей во всех вышеупомянутых и во многих других случаях является наличие отношения аналогии между сравниваемыми явлениями и вероятностный вывод по аналогии как перенос информации от одного сравниваемого аналога к другому – вывод о принадлежности объекту определенного признака на основании сходства его с другим в ряде известных признаков.

Наиболее полные и систематизированные данные о возможностях использования приемов аналогии в техническом творчестве содержатся в работе Г.Я. Буша «аналогия и техническое творчество». Рассмотрим основные положения данной работы, относящиеся к эвристическим свойствам аналогий и условиям их использования при поиске новых технических решений.

Аналогизирование в области техники можно рассматривать в различных аспектах:

а) как перенос аналогов из других областей (природа, искусство, наука) в область техники;

б) как перенос аналогов внутри техники (стандартизация, унификация, агрегатирование, модификация, подражание, имитация и т.д.) с одного технического объекта на другой;

в) как перенос прототипов техники в другую область деятельности и творчества (науку, искусство и т.д.).

Мы ограничимся рассмотрением лишь эвристической роли переноса аналогов в техническую область.

Аналогия в процессе изобретательства тесно связана со знанием и выступает в двух основных аспектах:

1. как средство освоения знаний о внешней среде;

2. как средство генерирования нового знания.

Главным значением аналогий в техническом творчестве следует считать ее пригодность для генерирования нового знания, догадок, гипотез, изобретательского замысла.

В период генерирования догадок и гипотез на выбор аналогов не следует применять никаких ограничений. Наоборот, следует по возможности расширять область поиска аналогов путем выбора их из живой природы и неживой природы (техническая бионика), общественных явлений, искусственных объектов. Особое внимание на этой стадии следует обратить на поиск отдаленных, неточных, нестрогих аналогий. На этом этапе исключительно плодотворными оказались приемы генерирования различных видов метафор.

Метафора (греч. перенос) – это употребление слова, обозначающего какой-либо предмет (явление, действие, признак), для образного названия другого предмета, сходного с первым в чем-либо. Образное определение через другой объект осуществляется переносом свойств, при этом происходит сравнение, но не прямое, а косвенное, замаскированное.

Изобретательская практика показала, что главной ошибкой изобретателей новой техники на этапе генерирования идей является использование точных, тривиальных, очевидных аналогий. Догадка изобретателя только тогда обладает высокой степенью оригинальности, когда она еще не опирается и не может опираться на достаточное количество известных, изученных и проверенных фактов.

Общеизвестно, что выводы по аналогии обладают вероятностным характером. После периода генерирования, в течение которого изобретатель вправе сомневаться во всем, что вызывает сомнение, и генерировать самые различные аналогии, в том числе шуточные, нелепые, следует оценить догадки.

Оценка догадок не заключается в накладывании на них всех ограничений, предусмотренных в первоначальной формулировке изобретательской задачи. Единственным ограничением для догадок является достижение цели изобретения.

После выбора рациональных или оптимальных вариантов принципиального решения следует эти решения (одно или несколько конкурирующих) конкретизировать, превратить в однозначную схему, технический проект. На этом этапе предпочтительно использовать точные аналогии, теорию подобия, преемственные унифицированные и стандартизированные схемы.

Точные аналогии предпочтительны также в процессе проверки, испытания, внедрения и распространения технического решения.

Область использования аналогий в техническом творчестве весьма широка. Приемы аналогии могут быть использованы для:

· выявления тенденций развития технических объектов и отраслей техники;

· прогнозирования развития общественных и личных потребностей и технических средств для их удовлетворения;

· проверки и демонстрации на модели замысла решения технической задачи;

· нахождения подсказки для поиска принципа решения технической задачи;

· тренировка памяти и развития воображения.

Все эвристические приемы аналогии, используемые в техническом творчестве, можно выделить в следующие группы:

· функциональная аналогия;

· структурная аналогия;

· аналогия отношений;

· аналогия внешней формы;

· субстратные аналогии.

Из вышеприведенной информации следует, что многие творческие задачи могут быть решены на основе метода «аналогия», при этом идею решения можно получить путем применения известного аналогического решения, «подсказанного» технической или художественной литературой, уведенного в кино или «подсмотренного» в природе.

Выявлением и использованием «механизмов природы» занимается наука бионика. Она исследует объекты живого и растительного мира и выявляет принципы их действия и конструктивные особенности. С целью применения этих знаний в науке и технике.

Пример 1. По аналогии с кальмаром американские инженеры сконструировали судно, принцип движения которого схож с движением кальмара. Кальмар, как известно, передвигается резкими толчками, выбрасывая назад воду. Новое судно приводится в движение реактивной отдачей. Пар выталкивает воду из трубы, направленной к корме судна. От этого толчка судно получает импульс. Оставшийся в трубе пар конденсируется, давление в котле падает, и всасывается очередная порция воды. Теперь котел снова готов к рабочему циклу. Разумеется, это лишь грубая схема, сама конструкция несколько сложнее. Шлюпка с опытным образцом двигателя уступала в скорости пешеходу. Но не следует забывать о достоинствах – у такого двигателя нет частей.

Пример 2. Перестальтический насос – аналог кишечника живого организма. Этот насос предназначен для перекачивания пульпы – вязкого вещества с абразивных пульпообразных сред. Насос содержит шланг (гибкий цилиндр), расположенный в подковообразном корпусе, и три ролика, закрепленные на роторе. При вращении ротора ролики поочередно подводятся к шлангу, поочередно пережимая его и прокатываясь по корпусу. При сплющивании шланга ролик передвигает впереди себя перекачиваемую среду. Гибкий шланг позади ролика восстанавливает свою первоначальную форму и всасывает новую порцию жидкости за счет создаваемого разрежения. Затем подходит следующий ролик и вновь пережимает шланг, перекатываясь по корпусу. При вращении ротора все процессы в насосе повторяются.

Пример 3. По аналогии с принципом вытряхивания пляжного коврика (резкое волнообразное движение) разработан фильтр. Удаление осадка в нем производится путем нанесения удара «в противофазе». Импульсы гасят друг друга и не передаются на фундамент.