Быстродействие ЭВМ
Даже если быстродействие ЭВМ резко возрастает, скажем, до миллиарда действий в секунду, но она будет продолжать «думать» методом перебора вариантов, все равно дела ее безнадежны, звание гроссмейстера она никогда не получит!
Судите сами, общее число возможных вариантов шахматных партий составляет 2 * 10116. Это настолько гигантское число, что даже общее количество звезд (видимых и невидимых) в наблюдаемой человеком части вселенной будет жалким пигмеем на фоне этого цифрового исполина.
Какой же вывод из нашего поединка?
Только один: чадо разгадывать тайны «черного ящика» и учить ЭВМ. Действовать не слепым перебором, это наш старый знакомый метод проб и ошибок, а эвристически, подражая человеку. Ведь слово «эвристика» в переводе на русский значит «догадка».
Народная мудрость давно подметила важность эвристики: «Ум без догадки гроша не стоит». У В. Даля мы находим старинное удачное слово «догадка, у кого способность догадки». Значит, для решения творческих задач надо, чтобы ЭВМ не только умела считать, но и умела догадываться, стала «догадкой». Если продолжить разговор о шахматах, то нельзя не упомянуть о разработке эвристических программ игры в шахматы, в которых отказываются от слепого перебора всех возможных вариантов.
Уже несколько раз проводились в разных странах шахматные поединки «человек — машина» и «машина — машина». В частности, при поединке электронных шахматистов СНГ и США наша программа оказалась более сильной, более догадливой, или более эвристичной, и одержала победу. Однако существующие программы, базирующиеся на принципе перебора, не поднимаются выше уровня приблизительно первого разряда по шахматам.
М. Ботвинник задался целью создать более совершенную программу, по которой ЭВМ будет играть на уровне гроссмейстера. Алгоритм этой программы на основе своего богатого опыта и методов игры других выдающихся шахматистов (например, был использован главный принцип позиционной игры знаменитого кубинского шахматиста Р. Капабланки — «контроль полей») уже разработан и опубликован. Сейчас идет его отладка на ЭВМ. Но шахматы увели нас в сторону.
«Беседы об изобретательстве», Н.Петрович
Чем может сегодня помочь ЭВМ в их решении? Тут наметились два основных направления. Так, при поиске технического решения используется один из рассмотренных выше (или им подобных) методов, разработанных для безмашинного творческого труда, но вся рутинная, нетворческая работа передается машине. Это обработка и анализ существующей информации, расчет и сопоставление вариантов и т. д. Даже такое использование…
Занимаясь разработкой астрономических приборов, Ф. Цвики создал метод, который он применил и здесь. Суть метода в исследовании всех мыслимых вариантов, вытекающих из строения совершенствуемого объекта — его морфологии. Поэтому он получил несколько странное название — «метод морфологического ящика». Применение метода осуществляется в три этапа Первый: расчленение объекта на важнейшие функциональные узлы. Второй: независимое рассмотрение всех…
Сначала напомним, что совершенствование всего живого на нашей планете шло до последнего времени под действием двух могучих факторов: мутаций и естественного отбора. Природа случайным и непонятным до сих пор способом вносила изменения в наследственный код и создавала новые формы живого. Естественный отбор, или борьба за существование, завершал этот процесс творения нового, давая преимущества более совершенному….
Решено сконструировать раздвигающуюся стенку. Для обозрения всех возможных ее вариантов строится морфологический ящик, в котором за оси принимаются основные параметры стенки, и на них откладываются все возможные варианты этих параметров. Ось первая Материал стенки: дерево, пластик, пленка, бумага, металл, струи воды, картон, плексиглас, стекловолокно, камыш, солома, бамбук, ковер. Ось вторая Движущая сила: человек, электромотор, пружина,…
ЭВМ находит то, что было неизвестно человеку, то есть делает изобретение. Нельзя ли этот метод применить к более сложным устройствам, содержащим, скажем, десятки и более элементов? Принципиально можно, но с увеличением числа элементов объем вычислений и необходимый объем памяти катастрофически растет, и далее самые быстродействующие машины не могут использовать эту методику. Следовательно, нужен новый подход,…
Обилие вариантов — главный недостаток морфологического метода. Ведь при решении изобретательских задач в ящике могут оказаться сотни тысяч и миллионы вариантов. Попробуйте разберитесь в них, найдите наилучший! Далее, к сожалению, способ не дает возможности определить, все ли возможные параметры отложены на этих осях. Несмотря на недостатки, метод более эффективен, чем простой перебор вариантов. Здесь поиск…
Но вот машина закончила расчет. Решение найдено. И да и нет. Машина предложила целый ряд решений, удовлетворяющих требованиям. Тогда конструктор ужесточает требования. Например: снижает вес, повышает надежность или вводит новое требование, скажем, ограничивает габариты. Это сразу уменьшает число допустимых технических решений. Может быть и обратная картина. Множество оказалось пустым (нет ни одного решения). Тогда конструктор…
Группа, обучаемая методике мозгового штурма, имеет возможность накопить большой опыт, овладеть творческими приемами, что повышает эффективность ее. Процесс обучения, как сказано в рекламном проспекте фирмы, состоит в неограниченной тренировке воображения и развитии способности объединять несовместимые элементы. Приступив к работе, обученная синектическая группа тщательно изучает «проблему, как она дана». На основе ее анализа и уточнения формулируется…
Синектический сеанс напоминает сеанс мозгового штурма, но он проводится более подготовленными и более тренированными специалистами. Тут также возникает цепная реакция идей, которая может принести неожиданное решение задачи. Ход заседания обязательно записывается на магнитофон для последующего анализа. — Несколько практических методик изобретательства разработано в Советском Союзе. Наиболее широкое распространение получила методика АРИЗ — Алгоритм решения изобретательских…
Если же говорить о решении сложных творческих задач, то число возможных вариантов сплошь и рядом настолько велико, что изобретателю и жизни может не хватить на то, чтобы рассмотреть их все. Даже самые быстродействующие ЭВМ не могут перебрать и сравнить все варианты решения многих задач. Разработка и совершенствование АРИЗ проводились более трех-десятилетий, при этом шел поиск…