1. Автоматизация поискового конструирования. Под ред. Половин-
кина А.И. - М.: Радио и связь, 1981.
2. Акоф Р. Искусство решения проблем. - М.: Мир, 1982.
3. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М.: Радио и связь,
1973.
4. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука: теория решения
изобретательских задач. - М.: Советское радио, 1979.
5. Альтшуллер Г.С. Основы изобретательства. - М.:Радио и связь,
1982.
6. Амосов И.М. и др. Моделирование творческой личности.
7. Бирюков Б.В., Гудчин И.Б. Машина и творчество. - М.: Радио и
связь, 1982.
8. Буш Г.Я. Методы технического творчества. - Рига: Лиесма,
1972.
9. Буш Г.Я. Методологические основы научного направления изо-
бретательством. - Рига: Лиесма, 1974.
10. Буш Г.Я. Рождение изобретательских идей. - Рига: Лиесма,
1976.
11. Буш Г.Я. Аналогия и техническое творчество. - Рига: Лиесма,
1979.
12. Джонс Д.К. Инженерное и ходожественное конструирование.
- М.: Мир, 1976.
13. Джонс Д.К. Методы проектирования. - М.: Мир, 1986.
14. Диксон. Проектирование систем: изобретательство, анализ и
принятие решений. - М.: Мир, 1969.
15. Райнов Т.И. Теория творчества. - Харьков, 1914.
16. Уилсон А., Уилсон М. Управление и творчество при проектиро-
вании систем. - М.: Советское радио, 1976.
17. Энгельмейер П.К. Теория творчества. - С.Петербург, 1910.
Технология творчества.
18. Шумилин А.Т. Проблемы теории творчества. - М.: Радио и
связь, 1989.
19. Понамарев Я.А. Психология творчества и педагогика. - 1976.
20. Повелейко Р.П. Инженерное творчество. - М.: Знание, 1977.
21. Лук А.Н. Мышление и творчество.
22. Рибо Т. Творческое воображение.
23. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека.
24. Библер В.С. Мышление как творчество.
25. Поспелов Г.С., Баришковец, Новиков. Программно-целевое пла-
нирование и управление созданием комплексов военной техники.
- М.: ... ,1990.
26. Клир Дж. Системология. стр 402-...
18.03.94.
Системология творчества
1. Определение творчества
Творчество - вид деятельности, порождающий нечто качественно
новое, никогда ранее не существовавшее.
Творчество - как созидательная деятельность характеризуется
неповторимостью по характеру осуществления с одной стороны и по
полученному результату с другой стороны. Результат творческой
деятельности всегда оригинален.
Творчество - процесс создания нового. Творческая деятельность
- как правило многообразная деятельность. Каждый элемент искус-
ственной среды, окружающей человека, - результат творчества. Это
антропогенная среда. Классообразующим признаком творческого ха-
рактера деятельности является созидание нового.
Техническое творчество. Существует две формы получения твор-
ческого результата (решения):
- изобретение;
- рационализация.
Изобретение - новое, обладающее существенными отличиями тех-
ническое решение задачи в любой области хозяйственной деятельно-
сти, социально-культурного строительства или обороны страны. Как
правило, результат изобретения должен давать положительный эф-
фект.
К творческой может быть отнесена лишь такая деятельность, ре-
зультатом которой может быть создание вещей, обладающих высокой
общественной значимостью. Не всегда результат творческой деяте-
льности совпадает с результатом его практической применимости и
значимости.
2. Категории новизны.
Результат деятельности может характеризоваться с различных
точек зрения. Различают:
- принципиально новое (качественно);
- новое во времени.
Принципиально новое - это результат творческой деятельности,
который создается или возникает впервые. Такое новое не имеет
аналогов в предыдущем.
Новое во времени - это результат творческой деятельности, со-
зданию или возникновению которого предшествовало существование
аналогичного предмета. Особенность - наличие такого качества у
предмета, в силу которого этот предмет представляет еще один,
очередной экземпляр исходного.
3. Понятие новизны.
Новизна - это понятие, связывающее субъективные и объективные
моменты и выражающее в конечном счете отношение человека (общес-
тва) к результату (продукту деятельности).
По отношению к "творцу", новизна клиссифицируется:
1. Индивидульная новизна. Результат деятельности "творца" для
общества не является новым. Такое новое является субъективным,
индивидульным, психолигически новым.
2. Локально-новая (групповая) новизна. Результат творческой
деятельности является новым для группы или коллектива людей.
3. Регионально-новое. Новизна распространяется или ограничи-
вается рамками отдельной страны, государства или определенного
региона.
4. Объективно-новая (всемирная) новизна. Новизна определена
для всего сообщества, человечества, всего мира.
4. Фазы творческого процесса.
Я.А. Понамарев выделяет четыре фазы:
1) Сознательная работа (подготовка). Особое деятельное состо-
яние как предпосылка интуитивного проблеска новой идеи.
2) Бессознательная работа. Созревание, инкубация направляющей
идеи (работа на уровне подсознания).
3) Переход бессознательного в сознание. Этап вдохновения. В
результате бессознательной работы в сферу сознания поступает
идея решения. Первоначально в виде гипотезы, в виде принципа или
замысла.
4) Сознательная работа. Развитие идеи, окончательное оформле-
ние идеи.
В основу выделения фаз Понамарев закладывает:
- переход от сознательного поиска к интуитивному решению;
- эволюция интуитивного решения в логически завершенное.
Для решения творческой задачи можно выделить следующие фазы:
1. Фаза логического анализа.
2. Фаза интуитивного решения.
3. Фаза вербализации интуитивного решения.
4. Фаза формализации вербализованного решения.
На фазе 1 для решения творческой задачи используются знания,
которыми обладает Решатель. Решатель должен быть компетентным и
интеллектуальным.
На фазе 2 определяется интуитивный, неосознанный способ разре-
шения противоречия. На этой фазе осознанным является необходимый
или требуемый результат.
На фазе 3 осознанным является не только требуемый результат,
но и процесс получения этого результата - алгоритм решения твор-
ческой задачи.
На фазе 4 осуществляется постановка и решение, оптимизация ре-
зультата решения, предание найденному результату окончательной,
логически завершенной формы.
5. Многоуровневость творчества
(Спектр творческих задач)
Фазы творческого процесса отражают структурно-уровневую при-
роду механизма творчества. Целесообразно говорить о спектре
творческих задач. Дифференциация внутри спектра осуществляется в
зависимости от уровня (степени) содержащихся в этой задаче про-
тиворечий между творцом и проблемной ситуацией.
Творческие задачи можно разделить на два класса:
ТЗ1 - задачи, которые могут быть решены посредством планомер-
ного использования осознаваемых способов, приемов.
ТЗ2 - решаются в результате "развязывания" противоречий не-
осознаваемых в начале решения. Обязательным признаком задач ТЗ2
является наличие их компонент в области неосознаваемого. Совоку-
пность всех этапов, в результате реализации которых получается
творческий результат, определяется как цикл творческого процесса
и может рассматриваться как технология живого творчества. Полная
цикличность всех фаз творческого цикла, присуща научному творче-
ству, изобретательству.
┌──────────────────────┐
│ Логический анализ │ ┐
└─────────┬────────────┘ │
│ │
│
┌──────────────────────┐ │
┌─│ Интуитивное решение ├──┘
│ └─────────┬────────────┘
│ │
│
│ ┌──────────────────────┐
└──┤ Вербализация решения │─┐
└─────────┬────────────┘ │
│ │
│
┌──────────────────────┐ │
│ Формализация решения ├──┘
└──────────────────────┘
1.04.94.
6. Структурная схема творческой деятельности
Схема творческой деятельности по Россману
1) Усмотрение потребности или трудности.
2) Анализ этой потребности или трудности.
3) Просмотр доступной информации.
4) Формулировка всех объективных решений (выдвижение идей и ги-
потез).
5) Критический анализ всех форм решений (для отсева идей и гипо-
тез --> появляется цикл).
6) Рождение новой идеи (переход к пункту 4).
7) Экспериментирование для подтверждения правильности сформули-
рованной новой идеи. Проводится мысленный (ментальный), моде-
льный или натурный эксперимент.
Схема структуры творческой деятельности по Гиксону
1) Подготовка. Осуществляется накопление знаний, совершенствова-
ние мастерства, формулировка задачи.
2) Концентрация усилий. Работа, направленная на получение реше-
ния - волевая концентрация усилий.
3) Передышка. Период умственного отдыха, при этом творец отвле-
кается от решения сформулированной задачи.
4) Озарение. Возникают новые идеи, возможно видоизменение сущес-
твующих идей, однако в каждом случае результат должен быть
искомым решением задачи.
5) Доведение работы до конца. На этом этапе производится обобще-
ние результатов творческой деятельности и ее оценка.
Схема творческой деятельности по Белозерцеву
1) Формирование проблемной ситуации с одновременным осмыслением
ее структуры субъектом творческой деятельности. Формулировки
(постановки) технических задач.
2) Рождение и вынашивание новых технических идей, нового принци-
па, новой трансформации.
3) Создание идельной модели (реализация).
4) Конструирование. Результаты - эскизный и технический проект,
рабочие чертежы, модельно-макетное воплощение реализации.
5) Этап предметного и относительно завершенного воплощения идеи,
проблемы или изобретения в новом техническом объекте.
Обобщенная модель структуры творческой
деятельности по Шумилину
1) Осознание, постановка и формулирование проблемы.
2) Нахождение принципа решения (разрешения) проблемы (синонимы:
нестандартная задача, решающая гипотеза, идея изобретения или
замысла произведения искусства).
3) Обоснование и развитие найденного принципа. Теоретическая,
конструкторская и технологическая проработка этого принципа.
Если научное творчество, то конкретизация и доказательство
гипотезы. Если техническое, то конструкторская проработка
идеи. Для художественного творчества - развитие и разработка
замысла художественного произведения.
Разработка планов включает экспериментальную проверку ги-
потез. План практической реализации изобретения - реализацию
замысла.
4) Практическая проверка гипотезы, реализация изобретения или
замысла, объективизация художественного произведения.
7. Проблема как форма творчесуого поиска
1-й этап. Постановка проблемы (осознание проблемы).
Завершение творческого процесса - решение проблемы. Проблемы
подразделяются на научные и рабочие.
Научная проблема - это форма научного мышления. При постанов-
ке актуальным является ее обоснование. При разрешении проблемы
реализуется две возможных ситуации:
1 - обострение проблемы;
2 - расчленение проблемы на более мелкие подпроблемы.
Разрешение проблемы осуществляется в процессе мышления. Мыш-
ление - главный механизм в разрешении противоречия между проб-
лемной ситуацией и результатом, следовательно мышление - это
процесс решения задачи творцом. В процессе мышления, решение
проблемной ситуации (или задачи), как правило, возникает внезап-
но и независимо от предшествующей деятельности или опыта. Проис-
ходит озарение.
Решение проблем (нестандартных задач) в любой сфере деятель-
ности и есть процесс творчества.
венно нового, создание новых полезных комбинаций, решение неста-
ндартных задач, разрешение проблем - синонимы>.
Включенное в рассмотрение понятие "проблема" наиболее точно
отражает моменты познания, т.е. переход от неизвестного к извес-
тному, от незнания к знанию и обратно.
Гипотеза как форма творчества
Зарождение гипотезы начинается с идеи. Идея - это основная
мысль, лежащая в базисе теоретической системы, ее логического
построения и плана функционирования.
Идея - это мысль, переходящая в действие. Идея включает фор-
мулировку цели и способ ее достижения. Идея возникает на основе
существующего противоречия и направлена на его разрешение. Идея
дает возможность организовать практическую деятельность, сделать
ее целенапрвленной и сформировать идеальный образ будующей вещи,
объекта, процесса. Основное направление идеи - активизация и ор-
ганизация знаний на достижение требуемого результата. Идея - это
основа синтеза знаний. Этап порождения идеи - кульминация всего
творческого процесса.
Гипотеза. Идея или принцип решения проблемы, задачи рождается
в форме гипотез. Гипотеза - это основная форма творческого мыш-
ления.
8. Механизм творчества
Механизм творчества реализуется через функцию гипотезы. Со-
держание и решение проблемы состоит в выдвижении гипотез о путях
ее решения и проверки. Генерация гипотез и их верификация - цен-
тральный механизм творчества. Теория гипотез целиком включается
в теорию творчества, является центральной, составной частью и
называется субтеория.
Гипотеза - форма творческой деятельности, форма творческого
мышления. Гипотеза в отличии от формальной логики является кате-
горией диалектической логики.
Гипотеза - основание, предположение. Есть предположение о
том, как разрешить противоречие проблемы. Гипотеза - как форма
творческого поиска. Гипотеза может быть предположением о свойст-
вах и структуре объекта, либо о способе, программе деятельности,
направленном на разрешение противоречия. Гипотеза выступает как
форма развития знаний, как форма творческого поиска, как способ
разрешения возникающих противоречий.
В процессе познания важным является момент, когда обращение к
гипотезе необходимо и неизбежно, т.е. когда без выдвижения гипо-
тезы дальнейшее познание невозможно. Это и есть функция гипоте-
зы. Таким моментом является проблемная ситуация, обострение про-
блемы до максимального противоречия.
8.04.94.
Понятие идеи
Идея - основная мысль, лежащая в основании теоретической сис-
темы. В идее выражается творческий характер мышления.
Идея - это мысль, переходящая в действие.
Структурно идея включает:
1) Формулировку (постановку).
2) Цели перед человеком и способы ее достижения.
3) Идея - форма разрешения противоречия между проблемной ситуа-
цией и экспертом, который должен ее решить.
Основная функция идеи - достижение синтеза знаний.
Этап нахождения принципа или идеи решения является наивысшем
в творческом поиске.
Гипотеза
Гипотеза (- основание - греч.) - предположение о том, как
разрешить противоречеи проблемы. Гипотеза может быть предположе-
нием о свойствах, функциях объекта, формой развития знаний о ми-
ре и путях его преобразования, формой разрешения возникающих
противоречий.
Гипотезы делятся на научные и рабочие.
Рабочая (экспериментальная) - строится как заведомо временное
предположение, выдвигаемое для придания исследованию целеустрем-
ленного характера. Рабочая гипотеза в своей основе выполняет
служебную функцию - она являеся средством для ориентирования в
проблемной ситуации.
Научная гипотеза - отличается от рабочей тем, что претендует
на решение проблемы и объяснение ранее необъяснимых явлений, за-
конов или сущностей. Для научных гипотез характерен высокий уро-
вень обоснования. Она учитывает установленные ранее законы и
опирается на проверенные факты.
Гипотеза является важным элементом научного знания, т.е. она
входит в систему научных знаний, являющихся ее неотъемлемой час-
тью.
Научная гипотеза в отличие от догадки, идеи или от рабочей
гипотезы тем, что опирается на факты, знания, принципы, законы,
т.е. удовлетворяет определенному кругу требований.
Гипотеза всегда формулируется в вероятностном смысле, т.е.
знания, определяющий гипотезу - есть вероятностные знания.
Альтернативные гипотезы (версии)
При выдвижении гипотез, поиск как правило ведется по многим
направлениям. На основе одних и тех же фактов, правил, законов и
принципов, выдвигается множество идей разрешения противоречия и
формулируется совокупность гипотез.
.
. Рис. 1
.
Если выдвигается ряд гипотез, различным образом объясняющих
одни и теже факты, их принято называть версии. Опровержение од-
ной из версий, создает условия для порождения новых, более обос-
нованных версий.
После того, как одна из гипотез находит подтвержение в прак-
тической деятельности, а другие доказательно опровергнуты, вы-
движение версий прекращается, дискусии все закрываются и твор-
ческий поиск по данной проблеме завершается.
Проверка гипотезы
1) Гипотеза не должна противоречить фундаментальным научным
принципам и законам.
2) При формулировании гипотезы, автор обязан учитывать все до-
стоверно установленные наукой факты и ограничения, связанные с
рассматриваемой проблемой.
3) Гипотеза должна быть принципиально проверяемой.
4) Недоступность гипотезы действительным проверкам означает ее
реальную непроверяемость.
5) Непроверяемые гипотезы не могут рассматриваться как науч-
ные. Если гипотеза непроверяемая, она не может выполнять своего
назначения, своей базовой функции, следовательно она неконструк-
тивна и должна сразу отвергаться.
Научные знания, научное творчество развивается на основе кон-
структивных научных гипотез. Дж Коэн сказал: "Гипотезы возникают
у людей, которые хотят и умеют думать, думать - это значит уметь
решать проблемы, а решать проблемы - значит выдвигать гипотезы".
9. Творческая задача
Творческие и нетворческие задачи во многих случаях находятся
в дуальном отношении. Это связано с тем, что эксперт (субъект)
может быть различным.
.
. Рис. 2
.
Если для решения задачи П, Пs признаков достаточно, то реше-
ние задачи П(x1) будет лежать в области, определенной совокуп-
ностью признаков Пs.
Если исходных признаков недостаточно для получения решения,
но известно, что решение существует, то такое решение будет при-
надлежать области Rx.
Если такое решение не получено, то при условии его существо-
вания возникает необходимость расширения области признаков Пs до
уровня, когда решение x1 будет захватываться некоторой областью
решения x0. Это может быть достигнуто только за счет расширения
знаний эксперта S. В этом случае мы говорим, что решение задачи
П требует творческих усилий. Как это достигается?
Решение x1 может быть получено путем стягивания области x0
так, что на ней останется минимум решений.
Другой вариант - это увеличение числа экспертов, решающих эту
задачу, т.е. переход к колективному творчеству от индивидуально-
го.
15.04.94.
Литература:
1. Пойа Д. Как решать задачи. - 1959.
2. Пойа Д. Математическое открытие. - 1976.
3. Глушков и др. Человек и вычислительная техника. - Киев, 1971.
10. Общие представления о задачах
Под задачейпринято понимать необходимость сознательного поис-
ка, соответствующего (адекватного) способа и средств для дости-
жения ясно видимой, но непосредственно недоступной цели.
Постановка задачи
Для того, чтобы реализовать понятие "ясно видимой цели", нуж-
но произвести конкретизацию задачи, которую принято определять
как постановка задачи.
Цель задачи
Первый шаг на пути к результату при определении задачи - оп-
ределение ее цели:
- Что требуется, что надо определить?
Но цель невозможно достичь, если не имеется исходной информации,
следовательно следующий вопрос:
- Какова исходная информация для достижения цели? (Что дано?)
- Определить условия, при которых может быть достигнута цель.
В них включаются возможные методы, способы, средства достижения
цели, а также, если это необходимо, начальные условия и сущест-
вующие ограничения. Перечисленные условия, связанные в единую
систему, являются постановкой задачи.
Вспомогательная задача
В тех случаях, когда поставленная задача непосредственно ("в
лоб") не решается, целесообразно обратиться к некоторой вспомо-
гательной задаче. Под вспомогательной задачей понимают аналогич-
ную, близкую к исходной, но более легкую задачу. Обычно берут
такую, которая уже имеет решение или ее решение более доступно,
опираясь на результат которой, можно решить основную задачу.
Пойа сказал: "Вспомогательная задача - это средство для дос-
тижения поставленной цели - решения основной задачи".
Эквивалентные задачи
Две задачи называются эквивалентными, если решение одной из
них вытекает из решения другой.
Прерход от одной задаче к другой, эквивалентной исходной, на-
зывается двусторонней редукцией.
переход от системы A к системе B осуществляется следующим об-
разом:
-1a=1b
2a+3a=2b
2a-3a=3b,
где 1a, 2a, 3a - уравнения системы A, а 1b, 2b, 3b - уравне-
ния системы B.
Классификация задач
Классификация задач необходима для того, чтобы идентифициро-
вать поставленную задачу.
.
. Рис. 3
.
Классификаци предполагает разбиение задач таким образом, что
выделенные класы (типы) предопределяют методы решения такой за-
дачи. Более широкая классификация проводит разбиение на 2 базо-
вых вида (Пойа):
1) задачи на нахождение;
2) задачи на доказательство.
1. Задачи на нахождение.
Цель - определение (отыскание, построение, получение проведе-
ние, отождествление) некоторого объекта или определение неизвес-
тного данной задачи, удовлетворяющего условию, связывающему не-
известные с данными этой задачи.
R=F:{(Z|C) --> (R|I)}.
2. Задачи на доказательство.
Конечной целью задач на доказательство является установление
правильности или ложности некоторого утверждения или его опро-
вержение.
Строго решаемые задачи
При реализации цели Z возможно строгое решение задачи. Под
строго решаемыми задачами понимают определение одного из подмно-
жеств в формальной записи.
.
. Рис 4.
.
Решаемая задача. Решаемой или задачей, имеющей решение назы-
вают такую задачу, для которой элементы системы кортежей (1) со-
вместимы.
Определенная задача - это решающая задача, в которой три эле-
мента кортежа (M, A, P) заданы точно.
Неопределенная задача - это задача, в которой M, A, P, и
может быть частично I, либо полностью неопределены, либо частич-
но.
В зависимости от возможных комбинаций элементов кортежей, не-
определенные задачи различают, как информационные.
Цель информационных задач - получить ответ на вопрос:
- Что истинно?
Организационные задачи. Целью организационных задач является
получение решения с ответом на вопрос - "Каким быть?".
Оперативные задачи. Решение оперативной задачи должно отве-
чать на вопрос: "Как действовать?".
Классификация задач по признаку связности
Задачи можно разбить на подзадачи:
1. Конгломерат.
2. Аддитивный.
3. Эмерджентный.
4. Монолит.
Для задач можно выделить:
1. Несвязанные задачи (конгломерат).
2. Слабосвязанные задачи.
3. Сильносвязанные задачи (монолит).
1. Сильносвязанные задачи.
Выход не связан со входом.
.
. Рис 5. Конгломерат: Несвязанные задачи.
.
2. Слабосвязанные задачи.
Разбиение исходной, целостной задачи на подзадачи осуществ-
ляется таким образом, что информационный обмен между подзадача-
ми имеет низкую интенсивность.
Pij --> N операций.
Iе --> Объем информации.
Количество операций на информационный обмен много меньше чем
количество операций, приводящих к решению данной задачи:
I
I = N - граница, где кончается этот класс задач.
Примером слабозвязанной задачи может служить сложение двух
матриц.
3. Сильносвязанные задачи.
В этом случае у нас имеются такие подзадачи, интенсивность
информационного обмена между которыми много больше количества
операций, затрачиваемых на вычисление результатов задачи.
Примером сильносвязанной задачи может служить умножение двух
матриц.
Задачная система
Предмет действия, преобразуемый в объект или совокупность
объекта вместе с требованием о предположительном состоянии этого
объекта, будем рассматривать, как некоторую систему, которую оп-
ределяют задачной системой. Следовательно задачная система - это
ситуация, определяющая действия некоторой решающей системы.
22.04.94.
Формализация модели.
.
.
.
Анализ интеллектуальной деятельности мозга, направленный на
раскрытие механизмов реализации этих функций, дает возможность
сформировать мысленную (ментальную) модель технологии живого
творчества.
Ментальное (мысленное) моделирование.
Гипотетическая модель технологии живого творчества.
┌────────────┐
│ Проблемная │
│ ситуация │
└──┬──┬──┬───┘
1 - Целевая мотивация, реализующая фынкции зарождения и созре-
вания идеи и одновременно определяет требования к результату
разрешения проблемной ситуации. По левому каналу реализуется фу-
нкция целевой мотивации, по правому - деятельностной. Централь-
ный канал - отвечает за описание и раскрытие постановки задачи.
2 - Осмысление проблемной ситуации.
3 - Деятельностная мотивация зарождения и созревания идеи, оп-
ределяющая, как можно достигнуть требуемого результата.
4 - Мысленное или ментальное генерирование идей по целям твор-
ческой задачи. Генерация ментальных моделей целей, направленная
на разрешение проблемных ситуаций.
5 - Мысленное генерирование ментальной модели творческой зада-
чи.
6 - Генерирование ментальной модели, способов и условий дости-
жения результата.
7 - Анализ, оценка, выбор предпочтительного варианта целей.
8 - Анализ, оценка, выбор предпочтительного варианта модели
творческой задачи.
9 - Анализ, оценка, выбор предпочтительного варианта идеи реа-
лизиции цели.
10 - Описание и постановка творческой задачи.
Задача левого канала - четкая формулировка цели. Развитие це-
ли идет от осознания необходимости проблемы. Фактическая поста-
новка задачи - конец работы.
1) Пяти-уровневая схема технологии живого творчества.
2) При создании проблемной ситуации процесс идет по трем кана-
лам.
1 - Исходное (начальное) состояние
2 - Результат решения творческой задачи
3 - Исходное состояние решающей среды
4 - Творческая задача
5 - Модель
6 - Решатель
7 - Технология развития задачи
Процесс перехода от проблемной ситуации к задаче имеет опре-
деленную схему. На основании исходной задачи, мы переходим к ее
постановке через технологию развития задачи (7). Параллельно с
развитием задачи, развиваются средства, ее реализующие.
Система "Задача - Решатель".
Далее протекает процесс решения задачи. В итоге получаем ре-
зультат, который поступает к эксперту.
Формализация творческой задачи
на метамодеьном уровне
Реализация на этом уровне возможна только на основе абстраги-
рования и конкретизации.
Первый аспект (запускающий импульс). В качестве него выберем
проблемную (задачную) ситуацию. Если такая ситуация существует,
то она актуализирует и побуждает к генерации целевых мотивов.
Для формирования цели включается механизм целевой мотивации и
в результате запускается функция целеформирующего центра и фор-
мируется цель задачи Z для разрешения проблемной ситуации.
Цель - общие описания того результата, к которому мы хотим
стремиться, хотим достичь. Если известна цель и проблемная си-
туация, то необходимо определить те условия, для которых эта
проблемная ситуация разрешается.
.
. Рис. 7
.
Следующее, что необходимо - это описание условий достижения
цели. Достижение цели может быть установлено неоднозначно. Если
мы определим некоторую область, внутри которой могут существо-
вать решения или парадигма решения и представим цель как начало
системы координат, совпадающей с эталонным результатом, то в за-
висимости от требований потребителя результатов, различный резу-
льтат может считаться удовлетворительным.
Совокупность требований, предъявляемых к реальному результату
потребителем (экспертом) выражается некоторым показателем, кото-
рый определяется как Y_адектватности ( ).
.
. Рис. 8
.
Цель может быть достигнута в том случае, если человеку, реша-
ющему задачу, известна определенная информация о проблемной си-
туации, о целях и условиях ее достижения, а так же, если он об-
ладает определенными знаниями в области решаемых задач.
Информацию, которая необходима для разрешения проблемной си-
туации обозначим через I.
С учетеом обозначений, формальную задачу можно представить
как кортеж:
P= (1)
Проблемная ситуация порождает некоторую задачу P, описание
которой определяется кортежем (1). Проведем анализ того, что
здесь есть.
Проблемную ситуацию мы рассматривали раньше.
Что такое цель - см. конспект по "Моделированию систем" -
"Анализ цели".
Условия, при которых может быть решена задача P:
C = (2)
- Решение допустимо, если известен метод решения задачи. (Ме-
тод - это основополагающая совокупность правил, при правилном
исполнении которых решение задачи приводится к цели).
- Конкретизация метода - алгоритм A. (Алгоритм - это логичес-
кая совокупность предписаний, выполнение которых обязательно
приводит к решению задачи).
- Для каждого алгоритма должна существовать машинная реализа-
ция - программа P.
Через I обозначена информация, которая сформирована исходя
из проблемной ситуации и дополняется той информацией, которой
располагает эксперт.
I = I
I состоит из совокупности данных (Д ) (данные - это конкрет-
ная информация об объекте) и совокупности фактов и правил (Kn).
I= (3)
Проблемная ситуация может быть разрешена посредством задачи
P , если она представляется формализованной моделью, включающей
кортежи (1), (2) и (3).
Y - показатель адекватности.
.
. Рис. 9
.
Для определения Y используется 2 других компдексных показа-
теля:
Qw - качество - степень близости результата действительного к
эталонному.
dRq=R (Qw)+-dR(Qw)
По показателю качества определяем степень близости к резуль-
тату.
Эффективность - как некоторая комплексная оценка сумарных за-
трат на достижение результата (Ef).
.
. Рис. 10
.
Система выражений (1) - (4) определяется как концептуальная
метаводель задачи.
Анализ концептуальной метамодели
и постановка творческих задач.
Анализ модели будем проводить по степени определенности, т.е.
по степени полноты определенности ее компонентов.
1.Общая постановка задачи:
Пусть задана задача:
.
. Рис. 11
.
Если в этой задаче неизвестен только конечный результат, то
мы пишем:
_________________
Определить R=?
Такая задача называется рутинной или обыкновенной задачей,
для которой осуществляется только вычислительные и логические
процедуры, направленные на нахождение результата.
2. Задача уровня программы.
Пусть задана задача, в которой:
C =
т.е. известны метод и алгоритм, заданы условия адекватности и
соответствующая информация о программе и результате.
Ip=
Ir=
Мы имеем задачу определения программы и конечного результата.
.
. Рис. 12
.
Данная задача - первый уровень творческой задачи. Для синтеза
программы необходимо использовать знания.
3.Задача уровня алгоритма.
На этом этапе степень неопределенности решаемой задачи повы-
шается еще на одну компоненту:
C =
_____________________________
Определить A=?, P=?, R=?
Постановка задача.
Дано:
________
.
. Рис 13
.
4. Задача уровня метода
Степень неопределенности повышается еще на одну компоненту:
C = < - , - , - , Y >
________________________________
Определить M=?, A=?, P=?, R=?
Постановка задачи уровня метода:
.
.
.
_________________
Найти M=?
┌───────┐
│ КТЗ │
└───┬───┘
┌────────┘
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│M=?├───┤ТЗM├────┤M=M*│
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│A=?├───┤ТЗA├────┤A=A*│
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│P=?├───┤ТЗP├────┤P=P*│
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│R=?├───┤ТЗR├────┤R=R*│
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│
└────────┐
│
┌────────┴─────┴───────────┐
┌─┤ Творческая задача ├─┐ Формальная
│ └────────────┬─────────────┘ │ постановка задачи
│ │
│ ┌───┐ ┌─┴─┐ ┌───┐ │
├─┤Im ├────┤ M ├────┤Ym ├──┤ Творческая задача
│ └───┘ └─┬─┘ └───┘ │ уровня метода
│ │
│ ┌───┐ ┌─┴─┐ ┌───┐ │
├─┤Ia ├────┤ A ├────┤Ya ├──┤ Творческая задача
│ └───┘ └─┬─┘ └───┘ │ уровня алгоритма
│ │
│ ┌───┐ ┌─┴─┐ ┌───┐ │
├─┤Ip ├────┤ P ├────┤Yp ├──┤ Творческая задача
│ └───┘ └─┬─┘ └───┘ │ уровня программы
│ │
│ ┌───┐ ┌─┴─┐ ┌───┐ │
└─┤Ir ├────┤ R ├────┤Yr ├──┘ Рутинная задача
└───┘ └─┬─┘ └───┘
┌────┴────┐
│Результат│
└─────────┘
Архитектура - взгляд (представление) эксперта на организацию
творческой задачи, проблемную ситуацию, устройство.
Структура - внутренняя организация чего-то.
│ ┌────────────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴───────┐ ┌──┴──┐
│M=?├───┤ Решение ├────┤ ? │
│ │ │задачи Pm│ │Rm=Ym│
└─┬─┘ └─────────┘ └──┬──┘
Да ├────────────────────────┘ Да
Im - исходные данные для решения задачи. Существует три уров-
ня решения задачи.
Творческая задача расщепляется на подзадачи по методу страти-
фикации.
Технология решения творческой задачи
Как решать задачу, независимо от уровня? - Это и есть техно-
логия решения творческой задачи.
Технология решения творческой задачи включает 5 этапов:
1. Задача генерации решений. "Генерация парадигмы решения"
П{R}, где П - парадигма, а {R} - строгое множество решений (в
нем не должно быть повторяющихся решений);
2. Анализ, оценка и отбор решений R*, удовлетворяющих крите-
рию адекватности:
R* - Yr, где R* принадлежит П{R};
3. Упорядочивание (сортировка) альтернативных решений R*;
4. Выбор наилучшего решения из парадигмы R** приндалежит П{R};
5. Оптимизация результата решения R* задачи T.
Рассмотрим каждый из этапов подробно:
1. Генерация парадигмы решения.
Каждый из этапов решения является творческой задачей, т.е. мы
рассматриваем задачу генерации парадигмы решений, поэтому:
T(G)=< g, Zg, Cg, Ig> |
Ig*(G)=
C(G)= |
Yg= |
Концептуальная метамодель задачи генерации решений:
- Архитектуру, 4 постановки задачи - см. выше.
Получилась первая рекурсивная цепочка и возникает вопрос де-
ления методов, порождающих решения на формальные и неформальные
(эвристические) методы (см. "Методы творчества"). Это удобно де-
лать на блочных альтернативных сетях.
Mn - информационная модель решения на сети (маршрут).
Парадигма решения - это то множество маршрутов, которое удов-
летворяюет критериям адекватности.
2.Анализ, оценка, отбор решения.
3.Упорядочивание альтернативных решений.
Этап заключается в сортировке (по возрастанию или убыванию
значения ключа) или в других дисциплинах упорядочивания. Из тео-
рии принятия решений вытекают свои методы упорядочивания альтер-
натив.
По окончании этого этапа технологии решения творческой задачи
мы имеем парадигму, упорядоченную по определенной дисциплине.
4. На основе сравнения решений из упорядоченной парадигмы, мы
выбираем наилучшее решение (например, на основе бинарных (попар-
ных) сравнений).
5. Методы генерации новых решений на основе эволюционных ме-
тодов (берем все лучшее).
┌───────┐
│ ТРТЗ │
└───┬───┘
┌────────┘
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│M=?├───┤ТG ├────┤ R │
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│A=?├───┤TO ├────┤ R* │
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│P=?├───┤ТУ ├────┤ R* │
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет ┌─┴─┐ ┌─┴──┐
│P=?├───┤ТВ ├────┤P=P*│
└─┬─┘ └───┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
│ ┌─────────┐
│ Нет
┌─┴─┐Нет┌──┴──┐ ┌─┴──┐
│R=?├──┤TOopt├───┤R=R*│
└─┬─┘ └─────┘ └─┬──┘
Да ├─────────────────┘ Да
└────────┐
┌───┴───┐
│ Ropt │
└───────┘
Рассматривая полную архитектуру творческой задачи, сформули-
рованную на основе концептуальной метамодели и представленную в
качестве подзадач, образовавшихся в результате стратификации по
критерию степени неопределенности и по критерию технологии реше-
ния, мы получим новый результат архитектуры, взаимнорекурсивный.