Рассылка ''Как делать открытия. Приемы решения научных задач''
http://subscribe.ru/catalog/science.natural.triz
Выпуск № 83. 4 апреля 2005 г.
Сайт ''Русловые процессы и ТРИЗ'' http://bedload.boom.ru ancondratyev@peterlink.ru

Здравствуйте, уважаемые друзья!

Поля поиска в индустрии открытий

Часть 4. Обреченные на прогресс

© Козловский Сергей Всеволодович

SKozlovsky@nilitis.com

Март 2005

Содержание

Вступление
Что такое ”открытие”?
Тест на научность
Технология открытий
Эталон для измерения открытий
Технология составления и использования определений
Как выглядят поля поиска научных задач?
Поля поиска и планирование открытий
А вот и приемы работы с полями поиска!
Открытия инструментальные и системные – или “ай да Мендель!”
Мендель проходит сквозь системы
Системный метод – Золушка науки
Принцип третьего полушария или отдадим компьютеру – компьютерово
Заключение. Обреченные на прогресс
Благодарности
Список литературы
Copyrights

Системный метод – Золушка науки

Результаты, полученные инструментальным методом, гораздо нагляднее, чем результаты анализа поведения пирамиды систем. Чем более развита наука, тем жестче требования к результатам, тем труднее получить признание без инструментального подтверждения и прямых экспериментов с объектом исследования.

В 1983 году, через 32 года после опубликования открытия явления прыгающих генов, Барбара МакКлинток была награждена Нобелевской премией после подтверждения ее цитологических экспериментов [19] генно-инженерными методами.

Дмитрий Менделеев, применив системный метод для построения периодической таблицы химических элементов, Нобелевской премии так и не получил. Не помогло и долгожительство, и признание: разрыв между инструментальным и системным подходами оказался слишком велик.

Таких примеров достаточно много. Некоторые выглядят исключениями – например, достаточно быстрое признание работ Альберта Эйнштейна по релятивистской физике. Первая работа Эйнштейна “К электродинамике движущихся тел” появилась в 1905 году. В 1909 году появляется целый поток работ по теории относительности. В 1922 г. Нобелевский комитет-таки присудил Эйнштейну премию, но отнюдь не за теорию относительности. Формулировка была: «За открытие закона фотоэлектрического эффекта и за работы в области теоретической физики»!

Можно констатировать, что системный подход сильно отстает в своем развитии от инструментального. Его перевод в индустриальное состояние крайне важен в наше время.

Как же быть? (А также «с чего начать», «что делать» и «кто виноват»- чтите традиции. Хи-хи. Ирина Ямайкина).

В 1984 году, вдохновленный примером Грегора Менделя (поскольку более современных примеров для подражания не нашлось. Хи-хи. ИЯ), я доложил на Новосибирской конференции по ТРИЗ работу под названием “Алгоритм исследования систем (АИС)”. АИС содержит 11 этапов-шагов и предназначен для выявления законов систем путем проникания через системные уровни. АИС широко не публиковался, массово не испытывался и в жизни самого автора сыграл роль инструмента всего несколько раз. Т.е. АИС на сегодня – это скорее концепция, чем инструмент. Но концепция, как мне представляется, конструктивная.

Реализуя эту концепцию, автор построил несколько программ анализа данных, которые можно отнести к средствам “data mining” – инструментам и методам извлечения знаний из данных. Одна из этих программ удовлетворительно функционировала в промышленном режиме. По результатам тестирования были определены области задач, в которых программы хорошо работали, а также их недостатки. Работа в этом направлении продолжается.

Разбор достижений в области “data mining” выходит за рамки данной работы, но можно констатировать рост числа работ в этой области, накопление потенциала, и прогнозировать, что вскоре неизбежно произойдет прорыв и экспоненциальный рост распространения программ и методов автоматического анализа информации и извлечения знаний.

Принцип третьего полушария или отдадим компьютеру – компьютерово

У читателя может создаться впечатление, что постиндустриальные проекты доступны только большим коллективам и при использовании мощных компьютеров. Это совершенно не так. Главное здесь, как это было всегда, изменение образа мышления, выработка навыков работать целыми блоками задач, объектов и решений. Конечно, компьютер позволяет работать в полях поиска эффективнее, чем делать это вручную и на бумаге. Но машина и сейчас не может полностью заменить человека. Как и 35 лет назад, когда я начинал свой путь программиста, компьютер – все та же тупая железка, не способная к самообучению и адекватному ориентированию в меняющейся среде. По-прежнему машине нужно все разжевывать в виде данных и алгоритмов.

Один из крупных недостатков мышления человека в том, что он с трудом придумывает что-то новое, если не на что опереться, если нет явного прототипа.

Как компенсировать недостатки мышления, присущие нам от природы, а также недостатки наших инструментов? Давайте рассмотрим это на примере.

Как-то встала задача подобрать название сайта фирмы: короткого, звучного, запоминающегося и не вызывающего сомнительных ассоциаций. Ну и, конечно, это название должно быть свободно. Незанятость одного названия проверить просто через интернет – есть регистрационные сайты, которые помогают в этом.

Обсуждение и конкурс среди 30 человек не дал удовлетворительных результатов. Обычно человек ищет по ассоциации с известными ему словами, названиями, а затем проверяет – не занято ли уже кем-то предлагаемое имя? Процесс трудоемкий, случайный, малопроизводительный и не дает гарантии результата – это малоорганизованный метод проб и ошибок во всей своей красе. Что делать? Требовалось уйти от любительства и кардинально менять подход. Была принята следующая программа действий:

Шаг 1: Формулируем идею поля поиска: нам нужно найти ВСЕ незанятые имена, которые удовлетворяют нашим требованиям.

Шаг 2: Справочные сайты отвечают только на один запрос за один раз.

Шаг 3: Генерируем ВСЕ возможные сочетания букв, потенциально подходящие в роли названия сайта.

Шаг 4: Пишем программу, которая опрашивает справочные сайты. На языке Perl программа занимает десяток – другой строк. Получаем список допустимых названий. Через неделю получаем список не занятых имен.

Шаг 5: Повторяем конкурс, но предоставляем участникам списки допустимых названий. Операция отбора для человека гораздо легче и производительнее, чем генерация.

На шаге 4 выяснилось, что имена из одного, двух и трёх символов заняты все. Из 4х символьных имен заняты 60%, и т. д. Тем самым был сразу исключен мощный источник неудачных попыток, работа стала намного результативнее.

Можно сказать, что, благодаря своим сильным сторонам, компьютер сыграл роль третьего полушария – просеял данные и подготовил материал для естественного интеллекта. Практика показывает, что основным ограничением в этом способе является уровень освоения программного обеспечения:

• MS-Excel позволяет работать с массивами данный в десятки тысяч единиц и для этого нужны минимальные навыки.

• Владение программированием в языках Perl, Basic, C++ и т. п. позволяет поднять потолок до десятков миллионов на одном персональном компьютере.

• Умение вести распределенную работу в сетях и/или использование серверов и баз данных типа Oracle позволяет обрабатывать миллиарды единиц данных.

• Как уже говорилось, суперкомпьютеры открывают дорогу к триллионам объектов и терабайтам данных.

И все же главное в этом алгоритме – шаг 1.

Заметно, что как профессиональный программист я тяготею к использованию компьютеров. Но для работы с полями поиска не обязательно быть профессиональным программистом.

С большим успехом в разных задачах можно использовать математику, лингвистику, физику, любую науку, позволяющую оперировать множествами объектов, законов, свойств, вариантов. Есть из чего выбирать.

Например, для новичка в маркетинге откровением звучит мысль, что нужно работать со скоплениями и потоками потенциальных клиентов, а такие потоки есть всегда, – и компьютеры не обязательны. Профессионал на такое откровение только улыбнется – для него это очевидно. Желаю вам улыбаться чаще.

Заключение. Обреченные на прогресс

...быть обреченным  даже на любовь самой славной девушки в мире...

тоже, оказывается, может быть крайне неприятно.

А. и Б. Стругацкие «Понедельник начинается в субботу»

Как себя чувствует человек, обреченный на брак с самой-самым желанным партнером, если у него нет выбора? У меня ощущение, что мы все сейчас в таком положении – мы обречены на прогресс. В этом положении народная мудрость рекомендует постараться получить удовольствие.

Выше по тексту задавался вопрос – может ли естественный интеллект успеть за техническим прогрессом? Мой ответ – безусловное “да”. Природа и социум закладывают в нас грандиозные резервы. Это означает, что перспективы прожить интересную личную творческую жизнь по-прежнему благоприятны. Поводы для оптимизма дети нашей цивилизации находили всегда.

Кстати о цивилизации.

Наиболее емкое определение цивилизации я встретил высказал Роджера Желязны, фантаст, гуманитарий, энциклопедист, писатель. По Роджеру цивилизация – это искусство жить в городах. Но города – это только одно (правда комплексное) проявление более общего закона – закона переноса функций с человека на технику, переноса функций (и затрат) с более интеллектуальной системы на менее интеллектуальную.

Перенос функций есть и в природе: все паразиты есть живое олицетворение этого – они отказываются сами реализовывать функции и пользуются чужим исполнением. Паразиты переносят затраты с себя на хозяина вместе с реализацией функций.

В природе для такого переноса используются уже существующие системы. Человек же вначале искусственно создает систему, а потом она, система, начинает заменять автора. И именно здесь начинается, и продолжается, цивилизация. И этим мы отличаемся от обычных природных паразитов – а именно, креативным потенциалом.

(Большинство человечества, не обладающее креативным потенциалом и даже не представляющее, с чем его едят, не осознавая происхождения ресурсов, паразитирует на интеллектуальной продукции меньшинства с креативным потенциалом и не испытывает при этом ни капельки благодарности – вот что такое цивилизация. От имени меньшинства, хи-хи, Ирина Ямайкина).

Мысль о последовательном и неизбежном вытеснении человека из сфер его деятельности была впервые высказана, видимо, Г. С. Альтшуллером и постепенно становится общепринятой. Человек последовательно вытесняется из сфер: исполнительные механизмы, источники энергии, трансмиссии, управляющие органы, проектировщики, алгоритмисты, исследователи, открыватели, мыслители.

Парадоксальная формулировка ”задача науки – это прекращение мышления” (формулировка Сергея В. Сычева, 2003,
http://www.triz-ri.ru/forum/mess.asp?thr=18071&cat=67&vtk=18171) оживленно обсуждалась в интернете. А что дальше? Светлое будущее морлоков, как это описано в “Машине времени” Герберта Уэллса? Надеюсь, что нет.

В литературе высказывалось мнение, что в процессе эволюции человек, человечество приобретают божественные возможности. На моей памяти никто не задал простой вопрос – может ли бог (или Бог) мыслить, быть разумным в нашем понимании? Атеисты не спрашивают потому, что считают, что не о ком спрашивать. У верующих есть другие причины. На этот вопрос у меня есть хороший ответ: может не посчитать нужным. Почему? Потому, что, видимо, есть более мощные способы решать и предотвращать проблемы, чем те, о которых мы знаем. Известные нам типы разумности основаны на выявлении и использовании закономерностей. Если мир устроен сложнее, то, чтобы его постичь, разум нашего типа, видимо, неадекватен. Но ведь с чего-то нужно начать? Открытия для этого – прекрасный полигон для развития.

Один из аспектов развития проявляется в том, что процесс совершения открытия постепенно превращается в инженерный, управляемый процесс. Роль случайности, решающая при открытии пенициллина, заменяется неизбежностью. Ответ на извечный вопрос “можно ли планировать открытия?” кажется вполне очевидным для автора этой статьи. Можно – на какое-то количество процентов, и процент этот растет.

Как компьютерщик с 35-летним стажем я не могу не задаться вопросом:  как скоро, какими темпами, этапами будет идти перенос способности делать открытия с человека на информационные системы?

Мой опыт говорит – будет вереница прорывов, каждый из которых произойдет неожиданно и разовьется по экспоненте – как это произошло с антибиотиками, компьютерами, Интернетом, генной инженерией, с космическими технологиями. Но готовиться нужно сегодня – надеюсь, данная статья этому поможет.

И все же, как много еще предстоит сделать. Удачи нам всем!

Благодарности

Список людей, которым мне бы хотелось выразить свою признательность, поистине безграничен. Поэтому здесь я благодарю тех, кто непосредственно помог мне в подготовке этой статьи.

Ирину В. Ямайкину - за энтузиазм, терпение, редакторскую правку и неизменное внимание к моим идеям.

Александра Н. Кондратьева – за невероятно быстрый отклик, корректуру текста и готовность к сотрудничеству.

Геннадия И. Паренчика – за интересные вопросы по статье, которые заставили меня задуматься.

Волюслава В. Митрофанова – за замеченную неточность.

Список литературы

Copyrights

Данный текст может быть распространён в любой форме на некоммерческой основе и при условии сохранения целостности и неизменности, включая настоящее уведомление. Любое коммерческое использование настоящего текста без прямого согласия владельца авторского права не допускается.

© Козловский Сергей Всеволодович

Уважаемые друзья! Это последняя часть труда Сергея Всеволодовича Козловского (всего 4 части). Первая, вторая и третья части - в предыдущих выпусках нашей рассылки.

Приглашаем к обсуждению.

Уважаемые друзья! Желаю Вам всего доброго!

С пожеланиями великих свершений, ведущий - Александр Кондратьев  ancondratyev@peterlink.ru