МЕТОД ПРОБ И ОШИБОК
   

   
   1. Изобретательство первобытного человека.

   2. Изобретение способа получения муки.

   3. Изобретение колеса.

   4. Архимед и теория рычага.

   5. Леонардо да Винчи, Роджер Бэкон как изобретатели.

   6. Счастливые случаи в изобретательстве.

   7. Источник творческого озарения.

   8. Совершенствование метода проб и ошибок.

   ОТВЕТЬТЕ НА ВОПРОСЫ.

 
   

 

 

Изобретательство первобытного человека.
С самого рождения нас окружают сотни привычных вещей и явлений. Щелкнули выключателем - зажегся свет, телефон переносит голос, а телевидение - изображение собеседника на десятки тысяч километров и нам даже не приходит в голову, что так было не всегда. Все блага нашей цивилизации, без которых человечество не мыслит своего существования, созданы на основе технологий и технических средств, изобретенных творческими людьми.

Изобретательское творчество представляет собой одно из древнейших занятий человека. Много раз наши пращуры, селившиеся на берегах рек, видели плывущие деревья, сорванные грозой с верховьев, но лишь однажды у кого-то эта картина вызвала творческий импульс. И вот великий первобытный изобретатель строит первый плот. Возможно, рыбий пузырь родил у неизвестного изобретателя идею пересечений водных преград, что и делали воины царя Ксеркса, переплывая на надутых овечьих шкурах реки Семиречья. Конечно, очень часто наши предки становились изобретателями поневоле. Вдруг перед человеком возникала какая-то острая проблема, новая практическая задача, каких ему прежде не доводилось решать. И какие же гениальные решения находили наши предки! Праща, позволяющая метнуть камень на десятки метров, не обеспечивала большой точности попадания и вот, какой-то безвестный гений использовал тонкую и прочную жилу для накопления энергии в согнутой деревянной пружине. Чтобы сообщить легкой стреле большую начальную скорость, требовалось творческое мышление на очень высоком уровне. Здесь, бесспорно, одного случайного наблюдения было недостаточно. Поиск решений осуществлялся простым перебором различных вариантов или так называемым методом проб и ошибок.

Изобретение способа получения муки.
Когда-то для получения муки пользовались двумя камнями, растирая зерна меду ними. Изобретение ступы стало огромным успехом, так как не только облегчился труд, но и уменьшились потери драгоценного продукта. А потом чей-то творческий поиск завершился созданием мельницы, когда зерно, попавшее между круглыми камнями-жерновами, перетиралось в муку. В свою очередь желание облегчить труд мукомолов привело последовательно к привлечению для вращения жерновов вначале энергии лошади или других животных, а затем воды и ветра.

В книге Валентина Иванова «Русь изначальная» хорошо описано, как росичи приспосабливали лошадей для использования их силы в полной мере. В конской сбруе первым появилось седло, много позднее - стремена, а кольцо в уздечке - трензель, натяжением через которое поворачивали лошадь влево или вправо, передало свое название узлу современных токарных станков. У каждого из них есть трензель, также изменяющий направление движения.

Великий Ньютон сказал: «Если я видел дальше, то потому, что стоял на плечах гигантов». Мы все стоим на плечах гигантов прошлого и можно только изумляться, как много они сделали, не имея в своем распоряжении ничего лучшего, чем метод проб и ошибок.

Вся истории человечества - это история изобретательства, которое было необходимым условием выживания, чтобы не исчезнуть из этого мира. На помощь человеку пришел великий Творец - метод проб и ошибок. Он помогал добывать огонь и обрабатывать кремниевые ножи, строить корабли и дома. Пробуя, ошибаясь и вновь пробуя, развивались и сами люди. Метод проб и ошибок воспитал бессчетное множество людей творчества, смелой мысли, выковал их необыкновенные качества, заставляя преодолевать неизбежные ошибки и трудности и все-таки, двигаться вперед. Мы понимаем, что метод проб и ошибок давал нужный результат только после перебора и отброса десятков или сотен вариантов. Несмотря на это многие решения были блестящими.

Изобретение колеса.
Наиболее значительным, с точки зрения современной техники было изобретение колеса. Нам представляется, что оно было сделано в два этапа. Вначале люди стали использовать катки из бревен для перемещения тяжелых камней - как оказалось, трение при этом значительно меньше, чем при использовании обычных волокуш. Затем неизвестный гений изобрел ось с подшипниками, что давало двойной выигрыш: во-первых, момент силы трения уменьшался пропорционально отношению диаметров осей колес, и, во-вторых, появилась возможность подбирать трущиеся поверхности и сглаживать их для уменьшения трения. В качестве первой смазки использовали бараний жир. Первые колеса со спицами появились в Египте и Восточной Персии, между 2000 и 1500 г .г. до нашей эры.

Сегодня, в XXI веке, с высоты достижений нашей цивилизации, нельзя еще и еще раз не удивляться некоторым фактам, показывающим, как не просты были наши предки.

Архимед как изобретатель.
Более 2000 лет прошло с тех пор, как погиб Архимед (287- 212 г .г. до н.э.), но и сегодня память людей хранит его слова: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Так сказал этот выдающийся древнегреческий ученый - математик, физик, изобретатель, разработав теорию рычага и поняв его возможности. На глазах правителя Сиракуз, Архимед, воспользовавшись сложным устройством из полиспастов и рычагов, в одиночку спустил на воду корабль. И сегодня как бы девизом каждого, кто нашел новое, служит слово: « Эврика !» («Нашел!»). Так воскликнул ученый, открыв закон, известный каждому школьнику как закон Архимеда. Поныне архимедовым винтом называют заключенный в трубу широкий винт, который он изобрел как средство подъема воды.

Архимед с большой для того времени точностью вычислил значение числа ? - отношения длины окружности к ее диаметру. Методы, применявшиеся им 2000 лет назад, развились постепенно в интегральное исчисление. Особенно ярко технический гений Архимеда проявился, когда римская армия напала на его родные Сиракузы. Он изобрел боевые метательные машины, которые забрасывали в стан врага бомбы, начиненные пылающей смолой. Он применил против флота врагов мощные устройства, которые опрокидывали их суда. Ему приписывают создание вогнутых зеркал, которые направлялись на корабли, и когда те появлялись в фокусе - точке, где собирались все лучи, отраженные от зеркал, - то поджигали их. Военные машины Архимеда вынудили римлян отказаться от штурма и перейти к осаде города. Лишь предательство открыло врагу ворота Сиракуз. Легенда гласит: когда римский легионер занес меч над ученым, тот не просил пощады, а лишь воскликнул: «Не трогай моих чертежей!». В миг своей гибели Архимед решал геометрическую задачу.

Леонардо да Винчи, Роджер Бэкон как изобретатели.
Легендами овеяно имя другого гения, чья разносторонность может служить образцом и сегодня. Человек неистощимой интеллектуальной энергии и любознательности, магистр нескольких искусств (живописи, скульптуры, музыки и архитектуры) Леонардо да Винчи (1452-1512) был еще ученым и изобретателем. Танк, приводимый в движение посредством нажатия рычагов, вертолет, движимый мускульной силой человека, парашют и многие другие его конструкции были «изобретены» заново в наше время.

Рассмотрим еще несколько примеров, заставляющих задуматься. 700 лет назад, в XIII веке, в черные годы господства мракобесия и религии, в монастырской темнице томился знаменитый английский философ Роджер Бэкон. Жизнь его уже подходила к концу и, предчувствуя это, он спешит передать бумаге все, что накоплено за долгие годы исследований и размышлений. Но при этом он смотрел и далеко вперед, видя сквозь века: «Можно сделать орудия плавания, идущие без гребцов, суда речные и морские, плывущие при управлении одним человеком быстрее, чем, если бы они были наполнены людьми. Также могут быть сделаны колесницы без коней, движущиеся с необычайной скоростью. Можно сделать летательные аппараты, сидя в которых человек сможет приводить в движение крылья, ударяющие по воздуху подобно птичьим. Можно сделать аппарат, чтобы безопасно ходить по дну моря и рек. Прозрачные тела могут быть так отделаны, что отдаленные предметы покажутся приближенными... так, что на невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и различать малейшие вещи, а также будем в состоянии рассматривать звезды, как пожелаем...»

Что это? Как мог человек за 5 веков до появления первого теплового двигателя предвидеть создание пароходов и автомобилей, самолетов и водолазных костюмов, телескопов и микроскопов? Бэкон не был мистиком, в основу своих суждений о мире он ставил опыт и веру в могущество науки. Сегодня его прозорливость полностью сбылась, но как не прост и не легок был путь к осуществлению дерзновенного предсказания.

Возвратившись к «слепому перебору» отметим, что метод потому и получил такое обидное название, что как бы напоминал слепого, ищущего путь в незнакомом месте. И, конечно, изобретатели понимали еще в древности, что нужны методики, повышающие эффективность поиска.

В книге выдающегося чешского мыслителя Б. Больцано «Искусство изобретательства», изданной более ста лет назад, этому уделено основное внимание. Главным правилом автор считает определение цели и отсечение непродуктивных направлений поиска. Производятся попытки решить задачу разными способами, приводится критика своих и чужих гипотез, производится отбор наиболее ценных. Здесь тоже перебор, но уже с анализом.

Читая об изобретениях прошлого, трудно представить себе, какой труд скрывается иногда за краткой фразой «изобрел...». И не надо думать, что в истории изобретательства слишком много случайностей, которые можно назвать счастливыми, хотя таких случаев и достаточно.

Счастливые случаи в изобретательстве.
Первые свидетельства такого рода относятся к далекой древности. По описанию историка Плиния, финикийские моряки укрывали во время шторма свой корабль с грузом соды в устье реки. Готовя пищу на песчаном берегу, они подложили куски соды под котел и развели огонь. Сняв котел, они обнаружили на песке прозрачную массу и таким образом «изобрели» стекло.

Таких легенд о счастливом случае, связанном с изобретением, много. Ч. Гудьир по рассеянности положил смесь каучука и серы на горячую плиту и открыл способ вулканизации, дав жизнь всем резино-техническим изделиям. Ф. Лебон случайно бросил горсть деревянных опилок в стоящий на огне стеклянный сосуд и изобрел лампу для газового освещения. Химик Э. Бенедиктус так же случайно выронил стеклянную колбу, загрязненную раствором коллодия, и, обнаружив, что колба не разбилась, изобрел небьющееся стекло. Историки техники утверждают, что даже электродвигатель появился на свет благодаря случайной ошибке электромонтера. На Венской международной выставке 1873 года при установке динамомашины рабочий перепутал провода и присоединил их «наоборот». Машина стала работать как двигатель.

Источник творческого озарения.
Есть такие шутливые стихи В. Бабичкова:

Упало яблоко,
Не только яблоки,
Задумался мудрец.
Но даже огурец -
Но если б на меня
Навряд-ли что-нибудь
С той яблони упали
Вы новое узнали

Здесь намек на самую распространенную легенду - о «яблоке Ньютона». Кстати, сам Ньютон так отвечал на вопросы о том, как он сделал свои открытия: «Я постоянно думал о них... Я постоянно держу в уме предмет своего исследования и терпеливо жду, пока первый проблеск постепенно и мало-помалу не превратится в полный и блестящий свет».

В этом признании - одна из разгадок источника внезапного озарения. Над разработкой своего открытия Ньютон работал 20 лет и даже заболел от переутомления. Где же здесь случай? Работа, упорная, целеустремленная, самоотверженная - такова цена и причина открытия.

Подобный труд особенно характерен для изобретателей эпохи метода проб и ошибок, когда основным приемом был перебор вариантов. Современники Т. Эдисона шутили, что если перед изобретателем поставить задачу найти иголку в стоге сена, то он, не теряя ни секунды, тут же начнет поиски, перекладывая соломинку за соломинкой. В этой шутке большая доля истины. Например, свой щелочной аккумулятор Эдисон получил, проделав 50000 опытов!

Совершенствование метода проб и ошибок.
Переход человека на более высокие ступени развития неизменно выдвигал новые общественные потребности и более сложные изобретательские задачи. Бурное развитие производительных сил в конце 19 - начале 20 века потребовало эффективного решения возникших многочисленных технических задач и привело к выделению изобретательского труда в самостоятельную разновидность производительной деятельности. Жизнь потребовала создания специальных мастерских и лабораторий для технического творчества.

Как не вспомнить еще раз Ч. Гудьира. Пожелав улучшить каучук, он смешивал сырую смолу с любым попавшимся под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, даже с супом, - полагая, что рано или поздно он перепробует все, что есть на Земле и найдет удачное сочетание. Ч. Гудьир через годы наткнулся на него, но то, что за жизнь он решил всего одну задачу - тоже невероятный успех: многим на это жизни не хватало.

Метод проб и ошибок создал вначале ярко выраженный тип изобретателя-самоучки одиноко ведущего борьбу с задачей. Лишь потом эти упорные и самоотверженные люди интуитивно пришли к копированию природных прототипов, использованию некоторых простейших приемов (объединение, увеличение размеров и числа и др.).

Но вместе с этим, сохранившимся и поныне, фанатично нацеленным на проблему, но безоглядно стремящимся в любом (часто неверном) направлении, стал формироваться другой тип. Это - тип изобретателя-новатора, опирающегося на научные знания, на специальные методики.

Наука сократила число явно пустых, абсурдных проб, но тем более остро встала потребность в понимании механизма и путей творчества.

Родоначальником «изобретательской индустрии» по праву считается Томас Алва Эдисон - выдающийся американский изобретатель. Именно он попробовал впервые усовершенствовать метод проб и ошибок. В своей мастерской, где работало до тысячи человек, он разделял техническую проблему на ряд конкретных задач, и по каждой из них одновременно организовывал поиск наиболее удачного решения. Для его времени предложенная методика была, несомненно, прогрессивной и результативной тоже: итог - свыше 1000 патентов.

Первое изобретение Эдисона сделано почти в шутку, ради собственного удовольствия: он сконструировал приставку к телеграфному аппарату, которая автоматически и периодически посылала условный сигнал на станцию, подтверждающий, что телеграфист бдительно дежурит у аппарата. А сам в это время спал. Конечно, человечество благодарно помнит создателя фонографа, электронной лампы и многих других вещей не только по этой озорной игре молодого ума.

Только недавно гениальный изобретатель нашего времени Есиро Накамацу перекрыл рекорд Эдисона - у него 2360 запатентованных открытий и изобретений. С одним из них - флоппи-диском, изобретением может быть вне всякой конкуренции по значимости для цивилизации, миллионы людей имеют дело каждый день. И результат Е. Накамацу наглядно подтверждает, что современные методики намного эффективнее, чем наш старый знакомый метод проб и ошибок.

Итак, несколько сот тысяч лет великий Творец – метод проб и ошибок служил человечеству. Да, он устарел. Но надо быть справедливыми и помнить, что без римской тетрады (так называлась 4-х конная упряжка) не появились бы в нашей жизни гоночные автомобили «Феррари».

 

Ответьте на вопросы

Метод проб и ошибок, эвристика:

•  Почему рассматриваемый метод назвали методом «слепого перебора»?
•  Всегда ли в основе метода проб и ошибок лежит случайное нахождение решения?
•  Какой тип изобретателя было создан методом проб и ошибок? С какими качествами?