2016-12-23-Note161120002

《哇，发明家诞生了》卡片精粹 | 产品部落

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十三维按：《创新算法》毫无疑问是一本神作，抽象层级也足够高。然而却不那么好读。作者阿奇舒勒后来又出版了《哇，发明家诞生了》一书，更加偏重发明创造的应用和场景。这也是开智产品部落的第三本「创新方法」相关的书。在死磕了创新之「道」后，同学们面对创新之「术」会有何种理解呢？从下面的卡片就能看出答案—— 以下全文约 9000 字，阅读时间约 11 分钟。

1969年第一版《创新算法》出版后，阿奇舒勒从1970年到1986年从事于小学生TRIZ教学，并于「青年真理报」上的创新栏目进行指导工作。 基于从事12年的10~17岁学生TRIZ教学经验（世界上没有类似的），阿奇舒勒从发明解决问题的角度写出了10万多字的分析。在此经验的基础上 《哇，发明家这样诞生了》这本书问世了——熊博博

术语卡

术语：技术系统及四个阶段

  • 理解：产品的进化，都是从技术系统开始的，莱特兄弟穷尽一生去探索一个能够载人的飞行器，应该具备怎样的技术系统，于是飞机就出现了，之后的飞机，都是在这个技术系统中进行演化。
  • 例子：
    • 第一阶段：选择系统的各个部分。飞机该有什么组成部分？一个带引擎的翅膀，还是不带引擎的？是静止的，还是像鸟翅膀那样可以伸缩的？用什么类型的发动机？最后，飞机的组件确定了：静止的翅膀，内燃机做引擎。
    • 第二阶段：改善各个部分。寻找更好的机翼形状，更好的机身材料。
    • 第三阶段：系统的动态化。起落架进化成可伸缩的，机翼进化成形状可变的。
    • 第四阶段：系统的自我发展。火箭和宇宙空间站也被开发出来，它们运用了更复杂的物理知识，可以实现人类的幻想。
  • 撰写：柳白猿
  • 出处：《哇，发明家诞生了》

术语：微型小矮人模型（MMD）

  • 定义：把一个物体里面的零件想象成是一群「微型小矮人」组成的，他们有思考，有生命力，并且通过小矮人的视角来观察问题，而不是用自己融入的视角来观察。这些小矮人还可以分离和重组。
    • 例子1：在解决水计量器的平衡问题时，水计量器做成跷跷板后，左边的液体想象为「小女孩」，右边的平衡物体想像成「小男孩」，小女孩跳出跷跷板，为了保持平衡，男孩要如何做才能使跷跷板保持平衡？小男孩会向跷跷板的中间移动。然后，思考什么形态的物体可以代替这群男孩完成这些任务。
    • 例子2：想到之前看的一部电影「头脑特工队」，主角小女孩的脑袋里的五种情绪（happy，sadness，anger，fear，disgust），每个情绪都是一个小矮人，几个情绪小矮人的变化控制大脑总部，最后牵引女孩的情绪。
  • 理解：脱离「我」的主观视角，以微观的视角创造性解决问题的思维模式。把要解决的问题想象成由无数个微型小矮人组成的智能统一体，从单个微型小矮人的角度去重新定义问题，并寻找解决问题的方法。
  • 撰写：大虾、刘屈艳扬
  • 出处：《哇！发明家诞生了》第24章 一群微型小矮人，P124

术语：STC算子（Size，Time，Cost）

  • 定义：STC是大小、时间、成本的英文首字母缩写，可作为一个思维工具，打破我们的思维过程的心理惯性，心里惯性不仅产生于描述物体的术语，也产生于对物体时间和空间的习惯性想象（它的尺寸大小，作用的时间，它的成本）。STC是将任务的条件变形，迫使我们的想象力摆脱旧系统。
  • 理解：创新算法的第二阶段描述的是「释放」程序：把系统从原始的心理意象中释放出来。STC就是这个释放原始意象的延续。在遇到问题的时候，可以设想如何改变物体的STC算子来思考问题。如：
    • 改变物体的尺寸大小：S->0、S->∞；
    • 改变过程的时间长短：T->0、T->∞；
    • 改变物体或过程的成本价格：C->0、C->∞；
  • 例子：STC不仅可代表尺寸时间成本，还可以用在其他方面。IFR：提高产品部落的卡片输出量，每个人在这里共同输出都收获到最大的成长。在思考增强卡片输出的解决方式：（1）增强社交联系促进卡片交流；（2）增强外部奖励和督促；（3）延长卡片提交的时间；（4）我试着用STC算子来思考：
    • 如果将社交->0，我们能不能不依赖微信和社交而保持内在驱使的输出呢？如果社交->∞，会出现什么样的问题，比如过于高频的信息轰炸，质量下降，认知负荷？
    • 将外部奖励->0，没有任何打卡奖励红包，我们也能提供什么深层价值？如果外部奖励->∞，会否导致削减内部动机？
    • 卡片提交时间依然不变时，延长时间->0，是否可以最小输出来保证卡片完成量？延长时间->∞，也许导致每本书的一章这么小的精读量都惯着大家的拖延？
  • 撰写：大虾
  • 出处：创新算法》第二章，P85、《哇！发明家诞生了》23章，P114

术语：心理惯性

  • 定义：能够准确描述或者反映某类事物现状的词汇，却反过来影响人对它的认知和思维，所造成的结果为心理惯性。
  • 例子：如何提升破冰船的速度问题？可以不局限在船这个词汇所产生的心理惯性而限制我们的思维，问题可以换成：某个物体如何快速或者无障碍地在冰上穿梭。
  • 撰写：陈鸿婴
  • 出处：《哇！发明家诞生了》

Matreshka(套叠法)

  • 定义：Matreshka 本来指俄罗斯套娃，小孩玩的一种玩具，一个娃娃里面装着另一个更小的娃娃，以此来节省空间。
  • 例子：火星车为了增加重力，把石头和圆珠装进轮胎
  • 撰写：刘怡
  • 出处：《哇！发明家诞生了》

术语：莫比乌斯圈

  • 定义：莫比乌斯圈，又译莫比乌斯带、梅比斯环，是一种拓扑学结构，是由德国数学家、天文学家莫比乌斯和约翰•李斯丁在19世纪中发明的。最简单的莫比乌斯圈结构可以用一个纸带旋转半圈再把纸两端粘住就能制作出来。莫比乌斯圈有两种不同镜像，他们互相对称，把纸带顺时针旋转，就会得到一个右手性的莫比乌斯圈，反之则是左手性莫比乌斯圈。莫比乌斯圈有许多奇妙的特性，如果从中间剪开莫比乌斯圈，纸圈并不会一分为二，而会得到一个两倍长的纸圈（并不是莫比乌圈）。另一个重要特性是不同于其他纸圈的双侧曲面性，莫比乌斯圈是单侧曲面性，它是一个连续的面，仅有一个面，沿着曲面走能走遍纸圈每一个面且可以永不停止地往下走。基于莫比乌斯圈的性质，在生产中也产生了重要用途。例如，用皮带传送的动力机械的皮带可以做成莫比乌斯圈，这样皮带与机械接触的面积就增大，可以磨损的面积也变大，提高了皮带的使用寿命。莫比乌斯圈在艺术和科技方面也有许多的应用。如一些艺术品、工艺品，甚至是建筑，可以做成莫比乌斯圈结构；科幻小说可以把宇宙想象成莫比乌斯圈折叠的空间；电玩游戏可以设定成在莫比乌斯跑道上的跑关游戏；电影、文学作品中可以用莫比乌斯圈对命运的暗喻：人类像在莫比乌斯上行走的蚂蚁一样，永远走不出这个怪圈，类似的悲剧与错误不断上演。

  • 例子：用皮带传送的动力机械的皮带可以做成莫比乌斯圈，这样皮带与机械接触的面积就增大，可以磨损的面积也变大，提高了皮带的使用寿命。

  • 撰写：陈锦乐
  • 出处：Wikipedia

反常识卡

反常识：任何东西都有不平常的用途

  • 印象：任何东西都有不平常的用途，不要只想到物体的常规特性和功能，可以发挥他们的其他作用。
  • 例子：
    • 冰块可以代替吊车，变压器放在冰台上，冰融化后可以将变压器降到地上；
    • 干冰颗粒可以代替其他颗粒去除灰尘，然后再自动消失；
    • 《进化树》书封皮展开背后是显示器的进化树图，用另一种方式利用了封皮的作用；
    • 想到《人类简史》也提到的，人类动物的某些器官，在进化的过程中一开始是为了繁衍和生存，后面逐渐进化出其他的作用，比如：嘴巴最开始的作用是为了进食，将营养物质送入体内而维持生存；后来嘴巴慢慢还能说话，变成语言交流的工具，并且能呼吸、亲吻，等等。
  • 撰写：大虾
  • 出处：《哇！发明家诞生了》、《进化树》、《人类简史》

反常识：想靠解决发明性问题而谋生的人通常要死于贫困

  • 印象：发明通常会解决社会效益问题而使发明者带来大量财富。
  • 例子：「最近《心理学》杂志上的一篇文章谈到一位美国心理学家——马克康农——试图通过研究从熟睡状态到清醒状态的转换，来找出顿悟和直觉的源泉。一个相似的研究已经进行了60～70年,但还没有结果。」这个例子反映出发明也会是很低效的，尤其当使用「错误尝试」法时，「错误尝试」法的发明家说不准要用多长时间他才能解决一个问题，答案可能会在今天找到，也许一生都找不到，「错误尝试」要考虑事情的所有可能性，想要改善这种方法的努力是徒劳无功的。因而进行发明需要不同的方法，应该是一种基于技术系统进化法则的方法，如创造性解决问题的理论（TRIZ）。这种方法提出了理论法则、规则、公式，从构思最终理想解出发，推导达到它的路径，把任务分成许多细小任务并解决掉。
  • 撰写：陈锦乐
  • 出处：《哇！发明家诞生了》

反常识：超级组合——将看似不可能组合的东西组合在一起

  • 印象：来自于物理矛盾的技术矛盾，惯性思维常常带我们走进死胡同，百思不得其解。不放尝试头脑实验，在头脑中尝试任何组合与假设。
  • 例子：例如用干冰清理铸件内的沙子，清理完之后干冰会蒸发。
  • 撰写：刘怡 出处：《哇！发明家诞生了》

反常识：学校的学生学到的知识，极少能够被运用好，低到只有2~3%

  • 印象：学校的学生学到的知识能够真正运用的只有2~3%
  • 例子：学校的学生知道很多，但信息没有被很好地组织，运用知识的效率非常低，低到2~3%。看起来似乎学得很多，记了很多，但是并没有学会如何在实践中运用这些知识。
  • 陈鸿婴
  • 出处：《哇！发明家诞生了》

反常识：想抛弃习惯了的印象是非常困难的，因为我们不知道新的传送带应该是什么样子。

  • 印象：尝试发明性、创造性问题的一大障碍就是突破习惯，就像汽车的发明，人们告诉你他们想要一匹更快的马，但是你可以造一辆比马还快的车。在我们还不知道最理想的状态是什么样子就去思考实现途径和可能性，是惯性使然，也很容易阻扰创意的产生
  • 撰写：刘屈艳扬
  • 出处：《哇！发明家诞生了》

反常识：理想的机器是当动作完成时并没有机器。

  • 印象：通常有问题都会倾向于「做点什么」, 发明点工具，做点功能。但当你想象最终理想解时，有时解决方案根本不需要工具。
  • 理解：这大概算是正反空思维方式中的「空」
  • 撰写：TARA
  • 出处：《哇，发明家诞生了！》

反常识：发明领域有它自己的法则，冲突的程度越强，就越容易发现并解决它

  • 印象：冲突越强烈，给人的感觉是越难以解决，因为瞬间联想到的就是火烧眉毛、焦头烂额等词，很容易发现但是容易解决就反常识了
  • 例子：所谓冲突程度强到极点，应该是双方甚至多方只能留其一，非此即彼，那么实际上就把问题解决的范围限制了，要么顺应冲突择其一，要么在时间、空间上将冲突的双方甚至多方区隔开，这就是所谓的「容易解决」了吧。多方冲突是个蛮有意思的话题。
  • 撰写：熊博博
  • 出处：《哇，发明家诞生了！》

反常识：发明就是要解决技术矛盾，发明之前先问自己我解决了什么矛盾。

  • 印象：改变系统的某一部分可能会对系统的另一部分产生负面影响。系统中的一部分的改善引起了系统中其他部分或者相关部分的问题，引发的技术矛盾。发明就是要解决技术矛盾，发明之前先问自己解决了什么矛盾。
  • 撰写：乐美
  • 出处：《哇，发明家诞生了！》

金句卡

  • 我从来都不猜测，那是一个很坏的习惯，它会消灭逻辑思维过程

  • 问题和答案像一条河的两岸。猜测答案如同从河岸跳入河中游向对岸。发现技术矛盾以及解决这些矛盾的方法起桥梁作用。解决技术问题的理论和建筑桥梁的科学相似，这些隐形桥梁将思索引向新方法。

  • 发明活动有很多方面，它包含发现问题、解决问题、将新想法变成工作模型和给设计方法带来活力。

  • 赋予知识以生命，理解它，了解它的创造性力量。
  • 技术的进化有它自己的特性和法则。这就是为什么不同国家的不同发明家在各自独立研究相同的技术问题时，会得出相同的结论。这意味着存在着某些规律。如果我们能够找到这些规律，我们就能用这些规律解决技术问题。——通过规则、准则，而不在整理不同想法上浪费时间。

  • 发明领域有它自己的法则，冲突的程度越强，就越容易发现并解决它。

  • 通过发展和复杂化来导致系统的成长是一项宇宙定律。在技术世界，由细胞发展到系统。一辆骑车是一个细胞，汽车工业则是一个系统。一部电话机是一个细胞，电话业是一个系统。现代的技术是系统的技术。系统中的细胞是不同的仪器、机器和设备。

  • 一个技术系统和一个乐队相似，它的效果是所有乐师合成演奏的效果。所以，发明家的努力应集中于在最开始就找出系统部分最好的组合。

  • 很多方法都是以物理作用和物理规律为基础的。方法与物理作用和规律不同，是因为方法旨在解决技术性、发明性问题。物理规律表明可以由一种状态转换到另一种状态。方法则具体指出在这种物质状态转换过程中，某种物质特性产生戏剧性的转变，而这种转变可以用来解决技术性问题。

  • 从要解决的问题中分析出矛盾，从分析矛盾中找出解决的方法。

技巧卡

技巧1：发明性的解决问题的方法的两个要求

  • 改善系统的一个单独的部分或特性。
  • 同时并不损害该系统或其相关系统中的其他部分或特性。

（form 柳白猿、乐美）

技巧2：最终理想解的思路

  • 最终理想解（IFR）是对技术系统主要法则的应用，同时它又是一个心理方法，经过IFR训练，就不再考虑机器原来的形状了（不被限制）

（form 柳白猿）

技巧3：技术矛盾与物理矛盾作用的不同

  • 一对技术矛盾通常和总体系统有关，或同系统中的几个部分有关。一对物理矛盾只和系统中的一个部分有关。理解这个论断，会大大增加我们碰到问题时找到正确答案的机会。 （form 柳白猿）

技巧4：用最简单的单词代替术语

  • 所有特殊的术语都必须用最简单的词来替代。这时解决创造性问题时的一个重要法则，若不这么做，我们会被复杂的术语引入错误的陷阱。

（form 柳白猿）

技巧5：一个理想的机器不应该很重或者体积很大，理想的机器应该是当动作完成时并没有机器

  • 这个观点依旧在强调要对习惯保持警惕，并努力去想如何能够打破惯性思维。把已知的、理所当然的东西去掉，去思考「如果没有它，该怎么做」？生活中，可以多问问自己what if，就像脑筋急转弯一样，训练自己的去想一些「歪门邪道」。

（form 刘屈艳扬）

技巧卡6： 一些技巧的理解

  1. 反过来做。 例子：183122号专利：从货船中卸出砂糖的方法，先将糖溶于水成为液体，抽到桐中在加热还原砂糖。
  2. 改变物质的物理状态。 例子：用干冰去沙子
  3. 提前来做。 例子：上石膏时提前装锯条
  4. 少做一点。 印象：如果一项行动不能完全实现的话，就必须部分实现。
  5. Matreshka（套叠法） 印象：为了少占用空间可以将物体装在另一个物体内部。 例子：玩具套娃、火星车、日本公布的专利，提高卡车和吊车的稳定性。

  6. 在时间或空间上分离互相冲突的要求 印象：技术矛盾来源于物理矛盾。一对技术矛盾通常和总体系统有关，或同系统中的几个部分有关。一对物理矛盾只和系统中的一个部分有关。从发现技术矛盾到发现物理矛盾，很多情况下，物理矛盾可以从描述这个问题本身而发现。技术矛盾是以温和的形式表现，而在物理矛盾中，冲突非常强烈。冲突的程度越强烈，就越容易发现并解决。

    （form 乐美）

技巧与理解——「最终理想解」

  • 最终理想解是绕不开的话题，本部分章节用例子再次分析了最终理想解。最终理想解的重点思路是从设定最终理想结果入手，分解任务，找出细分任务下的障碍，随着一个个小障碍的解决，不断接近并达到起初的最终理想设定。
  • 关于知识的整理与调动。在《头脑阁楼里的秩序》一节里提到，「把已经有的知识组织调动起来比拥有很多知识更重要」，然后对照书中的例子会发现很多所运用的知识我们都知道并没有许多深奥的知识点，通常情况下是我们把知识混在杂乱的信息中没有调动起来。怎样激活知识，书中提到的一点是要把有用的知识整理得井井有条，并不是什么知识都装，而是把对自己有用的知识储存起来，了解知识背后的创造性力量，每一次运用知识解决问题后，都将知识重新理解并将其放在组织好的位置。
  • 撰写：陈锦乐

行动卡

行动1：模型的构建与应用

  • 在工作中构建模型，进行批量解决问题，并在解决问题的过程中完善模型，这样才能不断提升效率和发现规律。

（from 陈鸿婴）

行动2：最小行动

  • 做少一点如果一项行动不能完全实现的话，就必须部分地实现。这项原则不仅适用于发明，也可以用在我们的生活中。无论如何，完成每天的最小行动吧。

（from 柳白猿）

行动3：用最简单语言描述事物

这些惯用语的存在就是要准确地反映已知事物，但是一个发明家应该打破这种已知的界限，并且从这些惯用语产生的现存的印象中摆脱出来，所以每一个问题都应该用最简单的词语重新描述出来。

  • 印象：练习用简单的语言描述复杂问题，是训练将复杂简单化思维的好方法。消除希望自己听起来很厉害很专业的心理，减少术语使用，减少专业壁垒。同时，要保持对非专业领域事物的好奇心，形成一种从外部去审视自我和专业的习惯，保持思维的新鲜和活跃。

（from 柳白猿）

「发明家技巧总结」 - 大虾

第一部分：

总结了几点发明家的小「窍门」，「窍门」就是发明的方法、从问题通往解决方案的桥梁，或者是桥墩。

  1. 「反过来做」：比如遇到一个关于水的问题，很多人会想到将水加热，而很少人想到可以将水冷冻；
  2. 「改变物质的物理状态」：比如可以将液体改变为气体。
  3. 「提前来做」：比如一些问题无法当下解决，可以尝试提前先解决。
  4. 「做少一点」：如果一个问题无法解决全部，我们可以尝试先解决系统其中部分的矛盾，。
  5. 「组合方法」：如果两个单独的方法无法解决问题，可以尝试将方法组合在一起解决。
  6. 「Matreshka叠套法」：可以在大方法里面套一个小方法。
  7. 「时间或空间上分离互相冲突的要求」：比如自行车的链条每一个零件都是硬的，但是连接起来是软的。

第二部分

讲的大多是「技术系统」，其中也包含了以下小技巧：

  1. 「所有特殊的术语都必须用最简单的词来代替」：避免文字陷阱；比如用「可调整的精确运动的杆」来代替「螺钉」，这样可以避免惯性思考解决方法一定和机械化有关。
  2. 「将相似的或不同的物体组合到一个系统中」：组成新的系统，产生新的特点；如：双筒枪、摩托船。
  3. 「分离和组合」，还有「过程和反过程」：如：做一个很大的过滤器，不一定要钻洞，可以是将管子捆绑起来形成有孔的过滤器。
  4. 「动态化」：比如，可以把固定的机器连接变的灵活；
  5. 「在物质中加入磁粉，并用磁场控制」
  6. 「物--场分析」

第三部分

讲的大多数是物理和数学相关科学原理引入的技巧：

  1. 「自我服务」
  2. 「热膨胀」
  3. 「从宏观结构转换到微观结构」
  4. 「电晕放电效应」
  5. 「铁磁材料的居里点」
  6. 「组合多种效应」
  7. 「莫比乌斯圈的几何特性」
  8. 「旋转双曲面的几何特效」
  9. 「理想最终结果」
  10. 「利用泡沫」

第四部分

讲了两个高阶思维模型，可以打破我们常规的心理惯性：

  1. 「STC算符（大小，时间，成本）」
  2. 「微型小矮人模型（MMD）」

其他

  1. 复制并用复制品进行工作
  2. 构建问题的模式

（编辑：十三维 2016-12-23）

- The End -

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  • 满满干货！这本大神的作品更接地气一些
  • 方法技巧果断妥妥收藏了
  • 赞！必须进行实践！

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