Нурали Латыпов, Сергей Ёлкин, Дмитрий Гаврилов
Вступительная статья
Инженерное творчество – занятие в высшей степени интересное, поскольку именно здесь происходит синтез теории и практики, «дедукции» и «продукции». Инженер должен, с одной стороны, находить самые смелые и неожиданные для текущей практики решения, поскольку, следуй он в общей колее, работа такая не принесёт выгоды никому. С другой стороны, инженеру, в какой бы полёт фантазии он бы ни устремился, надо сверять свои координаты с жёсткими условиями технико-экономической реальности. Эта стыковка полёта мысли и земных ограничений делает инженерное дело одним из увлекательнейших занятий на свете. Практика может быть разнообразна по степени приземлённости.
Например, программист работает в мире, почти что полностью подконтрольном человеку, где всё создано усилиями людей. И каждый шаг может быть проанализирован.
А вот самолётостроитель должен приспособить своё детище к существованию в мире, где мало что можно предсказать, где условия бывают крайне сложными и тяжёлыми, и ничего, после всех испытаний, отыграть назад уже будет нельзя. В то же время он должен добиться в столь непредсказуемых условиях хорошо предсказуемого результата.
Но и программист, и самолётостроитель, в отличие от служителя муз, имеют возможность и обязаны сверять каждый шаг своего творчества с действительностью. Это долженствование кажется ограничением, хотя и мнимым. Написать хорошую программу сложнее, чем хорошую пьесу. Но с другой стороны, интересную пьесу сложнее создать, чем написать картину. Пьесу должны поставить и представлять на театральной сцене разные люди, а картину вы пишете вполне самостоятельно, и никому на уже написанное не повлиять.
Даже у людей искусства, впрочем, давно бытует фраза, что форма освобождает. Когда мы выбираем ту или иную художественную форму, можно уже больше заботиться о содержании. И вот такое же освобождение происходит в инженерии. Когда вы существуете в среде, сформировавшейся независимо от вас, это налагает множество ограничений, но ещё и позволяет опереться на уже имеющиеся силы и подходы в собственном творчестве.
Об инженерном творчестве написано и мало, и много. «Много», потому что есть – и по сей день актуальны – выдающиеся на этом поприще работы, назову здесь лишь две из самых замечательных.
Вспомню труд канадского специалиста Эдварда Крика «Введение в инженерное дело». В предисловии к первому русскому изданию монографии редактор (а это было время косыгинских реформ, 1970-й год) отмечал: «На множестве убедительных примеров автор доказывает… необходимость изучения и знания не только технических и технологических наук, но и дисциплин, на первый взгляд далёких от них. Любое знание пригодится инженеру в век кибернетики, ракетоплавания и бионики. Но особый упор делает Э. Крик на глубокое знание инженером экономики. Вся книга пронизана мыслью, что инженер, не умеющий сделать экономический расчёт себестоимости, составить смету затрат на проектирование и производство, вычислить эффективность разрабатываемой новинки и экономически обосновать один вариант из множества, – неполноценный инженер».
Соглашаясь с такой оценкой, всё же не могу не подчеркнуть: инженер не является таковым по сути, если хотя бы не совершенствует сделанного до него. Прорывной в этом плане была отечественная разработка. В 1950-х годах Генрих Альтшуллер закладывает основы будущей ТРИЗ, Теории решения изобретательских задач, нацеленной на эффективный поиск новых инженерно-технических решений. Всё же сама инженерная (да и любая идея) предшествует стадиям конструирования и проектирования. Инженерные задачи подразделяются, в сущности, на две основные группы. Конструкторские – когда в рамках имеющихся физических ограничений находят оптимальные варианты в проектировании. И изобретательские – когда применяется новый принцип достижения решения, достигается новый вариант изделия, технологии, системы с обходом существующих ограничений. Двигателем изобретательской мысли в ТРИЗ выступает разрешение выявленного технического противоречия.
А «мало» об инженерном труде написано в том плане, что творчество «киношное», театральное, литературное и поэтическое как бы существуют, но технического творчества до определённого момента просто не признавали.
Знаменитый писатель и не менее выдающийся физик Чарлз Перси Сноу, анализируя западное общество ещё в середине 1950-х годов в работе «Две культуры и научная революция» отмечал усиливающуюся поляризацию между учёными и техническими специалистами с одной стороны, и гуманитариями – с другой: «Художественная интеллигенция, которая случайно, пользуясь тем, что никто этого вовремя не заметил, стала называть себя просто интеллигенцией, как будто никакой другой интеллигенции вообще не существует… Среди художественной интеллигенции сложилось твердое мнение, что ученые не представляют себе реальной жизни и поэтому им свойствен поверхностный оптимизм. Ученые со своей стороны считают, что художественная интеллигенция лишена дара провидения, что она проявляет странное равнодушие к участи человечества, что ей чуждо все, имеющее отношение к разуму. Поляризация культуры – очевидная потеря для всех нас. Для нас как народа и для нашего современного общества. Это практическая, моральная и творческая потеря».
Кстати, уже тогда Сноу обнаружил и ростки нового, назревающего кризиса, теперь уже в своей научно-технической среде, собственно «разбегание» науки и техники:
«У тех, кто работает в области чистой науки, сложилось совершенно превратное мнение об инженерах и техниках. Им кажется, что все связанное с практическим использованием науки совершенно неинтересно. Они не в состоянии представить себе, что многие инженерные задачи по четкости и строгости не уступают тем, над которыми работают они сами, а решение этих задач часто настолько изящно, что может удовлетворить самого взыскательного ученого…»
В истории культуры есть масса примеров, когда художественная, естественнонаучная и техническая культуры представляют однородный сплав. И этот сплав, как правило, имеет своё громкое имя.
Например, в 1842 году вышла примечательная статья великого Гектора Берлиоза, в которой он так характеризовал молодого изобретателя музыкальных инструментов Антуана-Жозефа Сакса:
«Это человек проникновенного, цепкого, светлого ума, настойчивый и твердый в любом испытании. Он одновременно математик, акустик, чеканщик, литейщик и токарь. Он умеет, и думать, и делать – выдумывает и сам же выполняет».
Почему я обратил внимание на это высказывание? Из уст композитора прозвучала хвала искусству инженерному! Хотя создатель саксофона, проникавший с юных лет в саму природу музыкальных духовых инструментов, был и сам блестящим исполнителем. Его детище вот уже как сто семьдесят лет непременный участник оркестров – саксофон, изобретённый на перекрёстке творчества гуманитарного и технического, давно стал классикой.
Но такая похвала звучит всё реже и реже, слово «культура» в вездесущих СМИ предполагает сейчас что угодно, кроме технической, технологической культуры. Искусство – вот это культура. А мы, инженеры, кто тогда, спрашивается?!
Если наука и провозглашалась когда-либо сектором культуры в узком кругу, то про культуру инженерную как-то принято не упоминать. Давно я не слышал такого словосочетания! А между тем, возвращаясь к музыке, она часть общечеловеческого достояния, но ведь надо же было изобрести и сами инструменты, её порождающие, и отработать саму технологию изготовления таковых. Трудно художественное от инженерного отделить! Невозможно.
Ещё тревожнее тот печальный факт, что и сами инженеры склонны иногда отказываться от собственного права на «творческое начало»! Если согласиться с наблюдениями одного из видных мировых экспертов в сфере развития творческого мышления, доктора Эдварда де Боно, в большинстве своём те, кого называют «технарями» – цитирую – «…склонны верить в то, что творчество хорошо для рекламщиков, создателей упаковки, дизайнеров, специалистов в области маркетинга, но оно вовсе необязательно там, где всем управляют строгие числа и законы физики.
Но, как только они смогли увидеть логику творчества как способ поведения шаблонных систем, их отношение немедленно изменилось. Это очень важный момент, потому что множество людей признают ценность новых нестандартных идей, но оказываются неготовыми принять необходимость творчества, если эта необходимость остается на уровне лозунга.
А стоит им увидеть действительную логическую необходимость в творчестве, объясненную с помощью логики, – отношение радикально меняется. Понимание логики творчества само по себе не сделает вас творческой личностью. Но оно способно убедить в необходимости творчества и позволяет понять принцип действия определенных приемов нестандартного мышления и то, почему на первый взгляд алогичные приемы на самом деле абсолютно логичны в рамках логики шаблонных систем. И, наконец, понимание логики творчества мотивирует личность к действиям в этом направлении.
Некоторые люди утверждают, что их не интересует логика творчества, и стремятся поскорее освоить практические приемы. Это ошибка, потому что метод нельзя использовать достаточно эффективно, если вы не знаете, какой принцип лежит в его основе. Те учителя, которые трактуют приемы творчества как набор инструментов на все случаи жизни, не должны удивляться, если их студенты станут воспринимать эти приемы как хитрый фокус, и ничего больше».
Да что там музыка с её инструментарием! Куда делась бы киноиндустрия без решения целого ряда инженерных задач. Разве «Аватар» Джеймса Камерона – это не инженерное искусство? Разве прославленный режиссёр погрузился на дно Марианской впадины на анимированном батискафе?
Строго говоря, само выражение «инженерное творчество» – тавтология, «инженер» суть синоним «творца», изыскивающего действенные способы достижения желаемого результата повсеместно.
Станислав Лем в «Сумме технологий» указывал на определяющую роль инженера в создании новой реальности или переходе к ней. Тот же Эдвард Крик со своей стороны понимал инженерную задачу как требование перейти от одного состояния реальности к другому оптимальным образом, несколькими, возможно разными маршрутами. Изобретение всегда нацелено на выявление нового творческого принципа указанного перехода.
«Творчество – сложный и запутанный предмет. Границы его размыты и простираются от изобретения нового колпачка для зубной пасты до Пятой симфонии Бетховена. Путаница начинается уже с трактовки самих слов “творческий” и “творчество”. На простейшем уровне “творчество” означает создание чего-то, не существовавшего раньше. Продукт творчества не должен быть ни очевидным, ни легким. Он должен обладать какой-то уникальностью, редким достоинством, достижимым только исключительными усилиями…
Можно относиться к творчеству, как к тайне. На наших глазах рождается изумительная идея, и мы не можем понять, как это происходит. Можно изучать и анализировать поведение творческих людей, но это ненамного приблизит нас к разгадке, потому что часто такие люди сами не сознают, как работает их “механизм творчества”, – считает тот же Эдвард де Боно, и обращает внимание своих читателей на самоорганизующиеся системы, включая мозг, тогда «в каком-то смысле мы получаем возможность взглянуть на “логику” творчества. В ней нет никакой таинственности, и, чтобы ее понять, не нужно ничего принимать на веру. Секрет творчества не хранится в черном ящике с надписью “Это происходит здесь”. Сущность творчества (или, более точно, нестандартного мышления) доступна пониманию каждого».
Всё в том искусственном мире, в котором мы живём, даже обыденное, до банальности привычное кем-то когда-то придумано и изобретено!
Доктор технических наук, профессор Наум Петрович Абовский в новой монографии «Секреты инженерного творчества» (Инженерно-строительный институт Сибирского Федерального Университета) справедливо отмечает: «Человек, овладевая природными и общественными условиями своего существования, создает свою – “вторую природу”. Этот человеческий мир, базируясь на природе, вместе с тем составляет ту великую “прибавку”, которая исторически является самой молодой, но, вместе с тем, самой качественно сложной реальностью мироздания. Техника, как часть антропогенного мира, определяется как совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых в целях производства и обслуживания потребностей общества.
Проблема качественных различий мира “естественного” и “искусственного” не нова. Однако в нашем сознании, главным образом, в силу несовершенства образования, сложился стереотип такого убеждения, при котором “искусственному” миру, как вторичному, как бы предписывается исполнять только законы, действующие в “естественном” мире».
Н.П. Абовский возвращается к формулировке проблемы, выдвинутой ещё нобелевским лауреатом, американцем Гербертом Александером Саймоном, который писал: «Мир, в котором мы живем, в значительно большей мере является творением человеческих рук, чем природы: это гораздо более искусственный мир, нежели естественный».
Саймон в своей монографии приводит такие примеры. Естественное выступает перед человеком, как непосредственно данное; оно есть и изучается как таковое во всех его закономерностях («угол падения равен углу отражения»), качествах, свойствах и отношениях («Земля обращается вокруг солнца по эллипсу, в одном из фокусов которого находится солнце»). Искусственное – по его теории, – прежде чем стать таковым, должно быть создано (цемент и сталь из минерального сырья, продовольствие – из растительного и животного мира). Иными словами – оно должно быть спроектировано и произведено. В нём реализуется цель человека, оно функционально обслуживает его разнообразные потребности. Таким образом, «фокусом всей целенаправленной, продуктивной деятельности человека является решение задач, какими должны быть создание вещей и действия человека по достижению его целей. Между познанием человека, направленным на естественный объект и познанием и деятельностью человека, направленными на создание искусственных вещей, есть существенное различие. Оно состоит в том, что, если в первом случае в нем преобладает анализ, то во втором – синтез».
Г. Саймон предложил разработать «некую универсальную теорию конструирования или основы методологии создания искусственного. Он верит, что создание такой теории позволит исправить тот «флюс», который сейчас в нашем познании составляют естественно научные знания». Он писал: «Я призываю не к тому, чтобы игнорировать фундаментальные науки, а лишь к тому, чтобы наряду с фундаментальными основами естественных наук включить в программу (любого базового высшего образования. – Авт.) – фундаментальные основы инженерного искусства» (Там же).
Н.П. Абовский указывает, полемизируя с изданной сорок лет назад саймоновской монографией: «Сейчас очевидным становится, что инженеру, чтобы строить конкретную действительность, исходя из потребностей общества, уже недостаточно только “всеобщей ориентации”, он должен иметь под рукой “эффективные познавательные инструменты”. Главное же состоит в том, что он должен иметь возможность прежде, чем строить в действительности, развернуть и детально построить все это идеально, создать свой предмет в виде проекта и быть уверенным, что его проекты и конструкции, став материальными, будут жить и нормально исполнять свои функции. Инженер, как правило, не добывает фундаментальных знаний “о природе вещей”, но он добывает фундаментальные знания “о синтезе вещей”. И вряд ли можно сказать, что эти исследования менее важны, чем первые. Почему? Да не потому ли, что конечной целью всякого человеческого познания, да и вообще – проявления активной человеческой позиции, является не накопление знаний, как таковых, а стремление заставлять их служить себе».