Как стать изобретательнее. Как становятся изобретателями. Открытые задачи - это тоже технология триз

10-летняя россиянка стала изобретательницей!

В России поставлен новый рекорд по изобретательству: в нашей стране патент получила 10-летняя Анастасия Родимина из Москвы.

10-летняя москвичка придумала принципиально новый способ печатной графики, который получил название энергоинформационная фрактальная монотипия.
А если проще - это кляксы. Талантливую девочку с техникой «кляксографии» познакомил её дедушка. Такой способ получения изображения заключается в том, что после того, как краска нанесена на бумагу, с неё делается отпечаток. Иногда художники к полученному изображению могут что-нибудь дорисовать.

Многие интересные открытия делаются случайно, и Настин случай не стал исключением. Девочка забыла свою монотипию с наложенным на нее кусочком бумаги на окне. Через несколько дней краски выгорели, а тот участок, который оставался спрятанным под кусочком бумаги, остался ярким и контрастным.

Изобретение Насти уже привлекло внимание рекламного агентства, а также клиники нервных болезней. Врачи предлагают использовать Настину технику как один из способов арт-терапии *.

Арт-терапия (от англ. art - искусство; therapy - терапия, лечение) - диагностика и коррекция нервных расстройств с помощью рисования, прослушивания музыки и т.д.

Настя установила новый рекорд среди изобретателей - она стала самой молодой из них. До того, как Настино изобретение было официально зарегистрировано, самым юным изобретателем считался 11- летний Владислав Корень из Ангарска, запатентовавший в 2011 году игрушечную автостраду нового типа.

Александр Гранин, разработчик «Лаборатории Касперского»

Я иногда размышляю, какие события привели меня прежнего ко мне сегодняшнему и что служило причиной каждого из этих событий. Давным-давно, с самого первого знакомства с компьютером, у меня, десятилетнего, появилась мечта – стать космонавтом компьютерных наук: программистом. Чуть позже я узнал, что невозможно быть программистом без способностей к анализу, творчеству, изобретательству, что нужно понимать не только внешнюю оболочку компьютерного мира, но и проникать мыслью в его суть и устройство. Именно тогда я начал почти целенаправленно создавать себя, заниматься творчеством, расширять кругозор, – с тем, чтобы в будущем золотые мечты стали реальностью.

Я знал, чего хотел, знал, что мне интересно. Мне нравятся компьютеры – замечательно! Значит, я буду копаться в их внутренностях, изучать принцип действия, постигать законы вычислительной техники. Мне нравится фантастика – отлично! Беру и читаю вкусные книги, погружаюсь с головой в удивительные истории, в потрясающие воображение красоты иных миров. Мне нравится наука – очень хорошо! Тогда я буду…

А вот с наукой ситуация несколько сложнее. Школьная наука не допускала такой свободы, как фантастические книги или компьютеры, а я мог лишь согласиться с этим – или нет. Небольшой люфт в средствах и мотивации, безусловно, имелся, но моей фантазии всё равно было тесно. Совершенно различались цели: я стремился изучать интересное, а от меня добивались того же воспроизведения обычных знаний, что и от других. Школьная система была приспособлена к большинству тех, кто еще не знал, чего хочет, а я – знал, и она не была достаточно гибкой или умной, чтобы создать условия для меня лично. Некоторые учителя пытались найти ко мне индивидуальный подход – так я и еще несколько человек оказывались на олимпиадах и конференциях, но эти мероприятия не могли осветить все те базовые вещи, которые необходимы в профессиональной научной деятельности.

К счастью, мне в руки попали замечательные книги, благодаря которым я нашел пути в будущее. В 1990 году была выпущена научно-популярная книга, очень хорошим языком рассказывающая о том, какие пусть и маленькие в масштабах Вселенной, но решительные шаги делает человек в космосе, какие проблемы и задачи он решает, приближая высокую мечту – полететь к звездам, а также – что еще предстоит сделать. Она называлась «Вам строить звездолеты». Другая книга – «Звезды и планеты. Реактивные самолеты. Космические полеты» – в увлекательной форме предоставила мне базовые знания о космосе. Но главная ее заслуга – в научной направленности; читая подобную литературу, юный исследователь сам не заметит, как перейдет к научному поиску, следуя забавным заданиям и инструкциям.

Например, по одному из заданий нужно было создать автоматический вездеход из обыденных подручных материалов: пластиковые бутылки, губки, резинка. Другое задание предлагало изучить ночное небо по интерактивной звездной карте. Всего-то лишь и требовалось – вырезать бумажный компас с дыркой-экраном да выйти ночью в поле, когда звезд видно больше всего. Меня, помнится, не испугал даже двадцатиградусный мороз и снег, выпавший накануне. Я вооружился фонариком, карандашом (ручка замерзала), книгой, компасом и вышел во двор. Арктур, Бетельгейзе, Альдебаран, Сириус, Альфа Центавра – вот куда были направлены мои мечты в ту ночь...

Тогда я еще не знал, что это самый что ни на есть настоящий научный поиск. Астрономы точно так же сидят в башнях-обсерваториях и наблюдают в телескопы за небесными телами, а увидев что-нибудь интересное, ищут в этом смысл. Физики точно так же сталкивают частицы в больших коллайдерах и потом долго изучают результаты в поисках отклонений от уже известного. Биологи точно так же снаряжают экспедицию в какие-нибудь джунгли, поближе к широконосым обезьянам, чтобы понять их повадки и образ жизни. Научный поиск профессионала и домашний научный поиск ничем по сути не различаются, кроме масштабов и инструментов; однако богатая лаборатория не нужна, чтобы изучать мир для собственного удовольствия. Через жизнь как большой эксперимент можно познавать нас во Вселенной, будь то социальные отношения, искусство, математика, физика и устройство мироздания, техника и технологии, медицина, – да всё, что угодно. Порой мы даже не подозреваем, сколь много восхитительного, а порой и странного можно найти в окружающих нас вещах.

Расширять кругозор или углубляться в какую-нибудь область – не такое уж и хлопотное занятие, но очень увлекательное. К счастью, я быстро это понял, и, также к счастью, у меня были источники хорошей информации. Это сегодня Интернет доступен почти везде, а тогда, в глубинке, я мог уповать лишь на книги. Поразительно, но пять увесистых энциклопедий, приобретенных родителями в Новосибирске, когда мне было 10 лет, оказались настолько содержательными, что и по сей день на полках книжных магазинов я не встретил ничего более достойного. «Биология», «Математика», «Химия», «Физика»… Я читал о квантовых явлениях, об эволюции звезд, о кварках, о черных дырах – и это не были бесполезные знания, как может поначалу показаться. Когда читаешь о чем-то, выходящем за рамки обыденности, о чем-то, чего ты еще не видел, мозгу приходится придумывать и воображать. Воображение же играет ключевую роль для инженеров. Инженер, вообще говоря, это человек, который создает новое, неведомое, когда-то казавшееся немыслимым, невозможным. Но сначала он должен сам это представить хотя бы в общих чертах. Говорят, что гений Никола Тесла ставил изощренные эксперименты прямо в уме – и не ошибался! У него было богатейшее воображение, как и у Эйнштейна, придумавшего теорию относительности...

К вопросу о воображении можно подойти и с другой стороны. В советское время была известна фраза: «Фантастика должна звать молодежь в технические втузы». Предполагалось, что фантастическая книга, основанная на реальных научных концепциях, помогает определиться с будущей профессией, снабжает молодого человека полезной инженерно-технической информацией, заставляет его думать и выдумывать. Научная фантастика призывает вообразить необычное, несуществующее, придумать логические взаимосвязи, расширить горизонты познания, пронзить мысленным взором миллиарды световых лет пространства и времени. Я люблю научную фантастику. Лем, Стругацкие, Кларк, Ван Вогт, – все эти и многие другие писатели являются прежде всего виртуозными изобретателями, которые к тому же могут донести свои чудные мысли до нас. В их распоряжении – слово и воображение, а мы выступаем в качестве наблюдателей их экспериментов, и очень часто из хорошей фантастической книги можно сделать далеко идущие выводы о реальном мире. А в некоторых книгах даже показан научный поиск как таковой. «Солярис» Лема – это планета, покрытая большим разумным океаном, и люди-ученые пытаются понять его образ мышления, используя свою человеческую логику. Существуют ли не поддающиеся пониманию явления? Где границы применимости нашей привычной науки? Что такое Разум и каким он может быть? Эти вопросы, возможно, самые главные для человечества как явления природы. Есть ли на них ответы, мы пока не знаем, и кто-то спросит: а зачем об этом думать? И действительно, зачем человек исследует эту огромную, таинственную, недосягаемую Вселенную? Но ведь мы – часть этой Вселенной, и, познавая мир, мы познаем себя. Мы хотим знать, кто мы и зачем существуем.

Ученый объясняет мироздание, а инженер использует эти знания, чтобы сконструировать прибор, упрощающий нашу жизнь. Огромный путь длиной в полвека проделали компьютерные технологии, усилиями тысяч инженеров были созданы тонкие по своей структуре электронные вычислительные машины, они нашли применение во всех сферах нашей жизни, стали доступны каждому. Космическая отрасль развилась до такой степени, что на далекую-далекую планету Марс высажен очередной марсоход, и мы ежедневно получаем важную телеметрию с поверхности, которая поможет нам (и уже помогает) составить подробную историю не только самого Марса, но и всей Солнечной системы. Инженеры собирают ракеты, поезда, самолеты, инженеры строят высотные здания, отливают детали для машин, создают лекарства, проектируют, чертят, придумывают, – в каждой отрасли найдется что-нибудь особенное, интересное. Везде есть простор для мысли и дело для рук. Инженерам мы обязаны телевидением и сотовой связью, Интернетом и автомобилями, электричеством и теплом.

Я вижу в этом много позитивного. Человеку разумному, homo sapiens, присуща тяга к конструированию, к творчеству, к работе руками. Именно этот фактор – создание чего-либо своими руками – совершенно важен и необходим для успешного профессионального изобретательства. Мне скажут: можно же мастерить мотоцикл в гараже, дома клеить авиамодель, а где-нибудь за огородами, на дереве, сооружать с ребятами домик. Безусловно, все эти занятия полезны в своей области, но не все они доступны здесь и сейчас, а некоторые нельзя повторить. Я был к таким затеям настроен прохладно, да и гаража у меня не было. Радиотехникой я тоже не заинтересовался, хотя знаю пару человек, которые когда-то словно бы родились с паяльником, а сейчас стали успешными радиоинженерами. Зато у меня был конструктор одной известной фирмы. В то время, как некоторые мои знакомые бегали с палками по двору, изображая первобытных людей, я с упоением соединял кирпичики, отпустив на волю фантазию. Я бываю совершенно счастлив во время этого процесса даже сейчас, спустя десяток лет; жаль только моя фантазия требует слишком многих деталей, которых, конечно же, не хватает. И вот тут-то сталкиваешься с удивительно разнообразными технологическими задачами, – как и в реальной жизни. Мы живем в мире с ограничениями, и, чтобы преодолеть их, мы придумываем всё новые и новые решения, совершенствуем старые алгоритмы, ищем иные подходы. Удачные или неудачные, покажет практика, но решения тем лучше, чем более глубоки наши познания, чем тщательнее мы подходим к проблеме и чем больше у нас опыта.

А опыт нарабатывается годами. Существует важное правило, подтвержденное исследованиями – «правило 10000 часов». В нем утверждается, что наивысшего экспертного уровня человек достигает в своей области после 10000 часов работы; для этого нужно в течение десяти лет заниматься по двадцать часов в неделю. Исследования показали, что талант и профессионализм мирового уровня – это не дар свыше, а упорный, в чем-то даже самоотверженный труд. Примечательно, что нет никого, кто после 10000 часов стараний не стал бы профессионалом, – то есть, любому из нас под силу стать и великим музыкантом, и потрясающим инженером, и умнейшим ученым.

Конечно же, счастлив тот, кто может уделить любимому делу двадцать часов в неделю, а жизнь обычно суровее, она предъявляет свои требования, – поэтому важно найти такую специализацию, которая интересна и сама по себе, и как простор для будущей профессиональной деятельности. И я могу с уверенностью сказать, что нашел для себя лучший вариант. Мне нравится моя работа, я счастлив быть программистом, я совершенствуюсь с каждым новым днем, проведенным в программном коде, и я уверен, что впереди – только лучшее.

Для школьников – читателей «Пионерской правды», но представляется, что может быть полезен не только им...

«Часто приходится отвечать на вопрос: как стать изобретателем? Иногда вопрос формулируют иначе: «Посмотрите, пожалуйста, мой проект и скажите: получится ли из меня изобретатель?» Проекты обычно бывают очень слабые, но это ровным счётом ни о чём не говорит. В третьем классе меня однажды осенило: а что, если сделать «пустотный» дирижабль? Чем легче газ, которым наполнен дирижабль, тем больше подъемная сила. Отсюда гениальная идея: если внутри дирижабля будет пустота, подъёмная сила получится максимальной. О том, что атмосферное давление раздавит такой дирижабль, я просто не подумал...

Как же стать изобретателем?

Этот вопрос ничем не отличается от вопроса о том, как стать писателем, хирургом, архитектором, летчиком и т. д.

Стать профессионалом (в любом виде деятельности) в принципе может каждый. Нужно сначала получить среднее образование, а потом учиться ещё лет пять-шесть. Для большинства специальностей есть учебные заведения: училища, техникумы, институты. Если специальность новая, приходится учиться самостоятельно. Как человек становился кинооператором, скажем, в 1910 году? Самостоятельно осваивая эту специальность на практике. Как становились специалистами по ракетной технике в 1930 году? Опять-таки самостоятельно постигая новую специальность - но книгам, на практике, в группах изучения реактивного движения. Многие становились ракетчиками, переходя в ракетостроение из близких отраслей техники: планерист превращался в специалиста по ракетным летательным аппаратам, инженер по паровым турбинам брался за разработку турбореактивных двигателей и т. д. В конце 50-х годов начала формироваться прогностика - наука о предвидении будущего. Сегодня это общепризнанная наука, есть множество книг, издаются специальные журналы, проводятся конференции и конгрессы. Откуда же взялись специалисты по прогностике? Пришли в новую науку со стороны, сменив специальность. Раньше они были инженерами, экономистами, историками...

Подчёркиваю: специалистом может стать каждый. Нужно учиться, вот и всё. Из тысячи человек, окончивших среднюю школу, наверное, вся тысяча может стать специалистами. Реально этого не происходит, но мы рассматриваем вопрос в принципе. Итак, тысяча из тысячи. А потом из тысячи специалистов только сто становятся Мастерами. И опять-таки надо подчеркнуть: в принципе Мастером может стать каждый. Но реально Мастером становится один из десяти специалистов, потому что за мастерство надо платить огромным трудом. Специалист напряженно учится пять-шесть лет. Ну, десять лет. Мастер учится всю жизнь. Специалист работает семь-восемь часов в день. Пусть даже девять-десять. Мастер всё время занят своим делом . Иногда говорят: «Посмотрите, какой талантливый человек. Всё ему дается легко...» Это бессмысленный набор слов. Талант на 99 или на все 100 процентов состоит из труда.

А дальше так: из десяти Мастеров один становится Гроссмейстером. И тут уже не всё зависит от самого человека. Прежде всего, у общества должна появиться потребность в продукции, которую может дать Гроссмейстер. Кто-то должен заказать Мастеру-архитектору уникальное здание, при проектировании и постройке которого Мастер вырастает в Гроссмейстера. Есть и другие внешние факторы. Нужно, например, чтобы область деятельности, в которой работает Мастер, имела резервы для развития. В XIX веке было немало великолепных Мастеров, проектировавших и строивших парусные судна. Свидетельством тому могут служить хотя бы знаменитые чайные клиперы. Но Гроссмейстером кораблестроения стал часовщик, художник, изобретатель Роберт Фультон , построивший неказистый пароход.

Когда спрашивают: «Как стать изобретателем?» - подразумевают не простого изобретателя, а Мастера или даже Гроссмейстера. Теперь вы знаете ответ на этот вопрос. Нужно сначала стать профессионалом - это в принципе доступно всем. А там будет видно...

Пока нет учебных заведений для подготовки изобретателей. Но работают всевозможные курсы, школы, общественные институты изобретательского творчества. А начинать надо с книг. Хотя бы с этой книги.

Много полезных сведений по теории изобретательства вы найдете в журнале «Техника и наука». Особенно интересны часто публикующиеся статьи по применению физических, химических, геометрических эффектов .

Особое внимание советую обратить на изобретательскую страничку «Пионерской правды». Называется эта страничка «Изобретать? Это так сложно! Это так просто!» Смысл названия вам теперь понятен: трудно изобретать, не зная изобретательских приёмов; много легче - если владеешь приёмами и тренируешься, решая задачи».

Наверняка многие из нас в детст­ве представляли себя великими учеными-изобретателями. Кропотливая работа часами, баночки-скляночки, опасные опыты и, как результат – мировое признание и чудо-изобретение, призванное если и не спасти мир, то во всяком случае сделать его чуточку лучше (ну, или хуже, тут уже в зависимос­ти от наклоннос­тей натуры). И детские мечты никоим образом не омрачались мыслями о том, как это изобретение презентовать и что для этого нужно. А нужен в первую очередь патент.

Тот, кто все-таки воплотил мечту в реальность, ясное дело, уже знаком со всеми нюансами получения подобного документа. А вот для тех, кто пока только планирует его получить (или для начала собраться с мыслями и что-то изобрести), будет весьма кстати познакомиться с особенностями этого процесса.

Ну, во-первых, что такое патент? Это защита интеллектуаль­ной собственности, охраняющей плоды умственных усилий в течение 20 лет (в последующем срок можно продлить еще на несколько лет), на определенные объекты, требующие получения разрешения для использования компетентных органов. В нашей стране получить патент возможно посредством обращения в Национальный институт интеллектуальной собственности (НИИС) Министерства юстиции РК. Заведение серьезное, ведь на его сотрудниках лежит важная функция: отличить зерна от плевел и дать состояться чему-то действительно нужному. Или не дать, если идея не представляет из себя никакой практической ценности.

Кстати, запатентовать можно не только какое-то конкретное изобретение, но и полезные модели, селекционные достижения, промышленные образцы, наименование места происхождения товара и, конечно, товарные знаки. В эти категории входят, если конкретнее, устройства, способы, вещества, лекарственные препараты, применение известных средств каким-то новым способом.

И нужно, и важно, и уникально

Но просто так прийти в НИИС, рассказать о своих достижениях и попросить выдать патент нельзя. Для начала надо пройти несколько этапов.

Первый шаг – подача заявки в соответствии с требованиями патентного закона, который регулирует все правовые вопросы. В заявке указываются заявитель и сам автор изобретения (если это разные люди). Забегая вперед, скажем, что именно заявитель при получении охранного докумен­та в результате положительного решения о выдаче патента переходит в статус патенто­обладателя. Кстати, количество как заявителей, так и людей, претендующих на авторство, не ограничено: заявка на выдачу патента может быть подана хоть сотней человек.

К заявлению прикладывается своего рода рабочее портфолио «кандидата» и подробнейшее описание изобретения: к какой научной области оно относится, какого уровня техники, как устроено в принципе, формула изобретения, определяющий объем прав. И тут главная задача – соответствовать условиям патентоспособности.

То есть если предоставляемое на экспертизу что-нибудь еще никогда и нигде не упоминалось (а так ли это, сотрудники НИИС выяснят быстро, имея доступ к соответствующей информации со всего мира), то у заявителя есть все шансы получить патент на объект рассмотрения. Правда, тут важно, чтобы и остальные факторы не подкачали, ведь решение о присвоении исключительных прав выносится, исходя еще и из определенного изобретательского уровня и промышленной применимости. И даже если идея необыкновенно свежа и никто прежде не додумывался до ее воплощения именно в таком виде, но от нее нет никакого технического эффекта, то, увы и ах, патента не видать. Поэтому, подавая заявку, ученые-рационализаторы должны просто из кожи вон лезть, чтобы доказать отличимость, нужность, уникальность и незаменимость своего изобретения. Причем в представленных доказательствах не просто лить воду, оперируя лишь теоретическими фактами, а наглядно показать, что изобретение имеет право на жизнь.

Ну, например, решил амби­циоз­ный выпускник колледжа запатентовать свое изобретение – ветровую установку с 10 лопас­тями. Приходит в национальный институт, так, мол, и так, моя установка – прорыв в области альтернативных источников энергии. Как мы уже поняли, в НИИС на слово никому не верят и просят предоставить доказательства уникальности продукта, то есть подробно расписанные опыты применения, чертежи самого устройства. И выясняется, что да, ветряк с 10 лопастями – действительно продукт новый, доселе неведомый нигде в мире. Но вот незадача: из 10 лопастей задействованы в выработке альтернативной энергии лишь 3, как это принято во всем мире, а остальные 7 – так, для соз­дания эффектного образа, да и крепятся еле как, ставя под сомнение надежность конструкции. Хотя четырехлопастной ветряк тоже существует и благополучно запатентован в Казахстане.

– В нашем институте экспертизу на патентоспособность проводят узкие специалисты, каждый из которых хорошо разбирается в своей области. Поэтому вероят­ность того, что патент будет выдан на устройство сомнительного научного потенциала, крайне мала, – уверяет начальник департамента изобретений, полезных моделей и селекционных достижений Алтынай Батырбекова. – Если речь идет о несоответствии изобретательскому уровню, очевидны противоречия каким-либо закономерностям или изобретение, несмотря на чертежи и «успешно проведенные испытания», технически неосуществимо, то тогда какой смысл давать ему зеленый свет?

Ну просто «космические» идеи

Столь щепетильный подход к отбору жизнеспособных образцов отнюдь не из вредности сот­рудников института, все это делается исключительно в интересах разработчика. Ведь то, с чем приходят за патентом, – результат интеллектуальной деятельности (РИД), собственность автора. И любая собственность должна быть зарегистрирована, чтобы иметь полное законное право ею распоряжаться. Так и с изобретениями: получив одобрение в своей «профпригодности», они будут зарегистрированы в соответствующем государственном реестре изобретений посредст­вом охранного докумен­та, а заявители получат патент, дарующий исключительное право собственности.

Теперь запатентованные образцы или нематериальные вещи находятся под защитой от копирования, распространения и незаконной продажи. При этом патентообладатель может распоряжаться своим исключительным правом по своему усмотрению. Например, передать его по лицензии на использование, то есть кто-то будет производить и реализовывать ваш продукт, а вы – иметь с этого материальную выгоду. Без ведома патентообладателя, повторимся, любое использование или копирование объекта в коммерческих целях запрещено, это прямое нарушение исключительных прав. При этом важно не спутать понятия исключительных и авторских прав – последние относятся лишь к творчеству.

По словам Алтынай Батырбековой, в год только в возглавляе­мый ею департамент поступает около полутора тысяч заявок. Большая часть из них получает одобрение.

А порой сотрудникам института приходится сталкиваться с поистине уникальными «предложениями»: кто-то пытался запатентовать гипотезы, противоречащие физическим законам или морали, а кто-то пытался совершить настоящий «космический» рывок. Ну что же, похвально, что наши соотечественники способны нестандартно мыслить.