発明的創造の心理学について(TRIZ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・)

発明的創造の心理学について

TRIZ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・

日本TRIZ協議会 公式ページより

TRIZの対立表・矛盾表より

r. 機械振動
振動数の増加
共振
電磁場の中での超音波振動

例:超音波ナイフ、超音波破壊器、超音波治療器、振動型パーツフィーダー、超微細加工、水晶発振器、電磁誘導加熱装置、共振点で動かす(マイクロマシン、とんぼの羽根の羽ばたき数は一定)

 

発明的創造の心理学について

G.S.アルトシュラー、R.B.シャピロ(バクー市)

雑誌『心理学の諸問題』第 6 号、1956 年、37~49 頁

翻訳:産業能率大学 総合研究所TRIZセンター 黒澤 愼輔

http://www.hj.sanno.ac.jp/files/cp/page/5973/altshuller.pdf

以下抜粋と参考資料追加による整理

創造過程のスキームを次の形で示すことができる。

Ⅰ. 分析段階

 1. 課題の選択

発明者の課題は、たまたま視野に入ってきたテーマ を機械的に選択することではなく、対象とするシステムの発展のダイナミックスを創 造的に研究し、そのシステムの全般的発展に対するブレーキとなっている、現段階に おける決定的な問題を発見することにある。

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2. 課題の最重点の確定

ジェームス・ワットによる改良式蒸気機関の発明は、最重点の課題を的確に発見し た古典的なケースといえよう。ワットは蒸気機関の改良という課題を設定した上で、 当時存在した蒸気機関のすべての特性を詳細に分析した。当時の蒸気機関には、ボイ ラーの寸法・重量の過大さ、爆発の危険、シリンダー内での膨大な熱損失、動力伝導 装置の不備など、多数の重大な欠点があった。この中から、ワットはシリンダー内の 熱損失の低減、したがってまた機関の全般的効率の向上を課題の最重点として特定し たが、これは適切であったといえる。ワットの功績によりこの特性が改善されたこと によって、十分に高い出力を備えた蒸気機関を作ることが可能となった。ワットはさ らに、蒸気機関を汎用化するという新たな課題を設定した。改良された蒸気機関は出 力としては、当時の社会で必要とされる条件を満たしていた。他方で、蒸気機関のア ウトプットは実際上めったに利用されない往復運動である。そこで、汎用化の最重点 は伝動装置の改良となった。ワットは課題の重点をこのように移動させて、往復運動 を円運動に転換してアウトプットとする伝動装置を創出して、機関に要求される汎用 性を実現することができた。

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3. 決定的矛盾の発見

分析段階は技術的創造の諸段階の中で最も「論理的」な部分である。経験豊かな発 明者は、この段階で、歴史的、統計的、技術的、経済的事実やその他の事実を出発点 として、様々な判断の論理的積み上げを行う

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4. 矛盾の直接原因の確定

 発明能力を発達させるためには、

 分析スキルの恒常的訓練が必要 である。

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Ⅱ. 操作段階

操作段階は論理的操作と非論理的操作との組み合 わせとなっている。この時、発明者は探求し、試行し、あるいはあまり正確でない古 い用語を使えば、「思考実験」を進めなければならない。

我々の見解によれば、この段階における最も合理的な作業プロセスとは、

技術的矛盾の原因の除去方法の探究を、次の順序で進めるものである。

1. 典型的解決法(原型)の研究

  a) 自然的(自然の中に存在する)原型の応用

  b) 他の技術分野の原型の応用

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 2. 次の各部の変更によって

  解決をもたらす新たな方法の探求

 a) システムの範囲内における変更

 b) 外部環境における変更

 c) 隣接システムにおける変更

この順に従うと、考察は単純なものから順次複雑なものへと進んで行き、

これによ って最小限の労力と時間で正しい解決を得ることが可能となる。

操作段階を成功裏に遂行する上で不可欠な資質は、

自然に関する豊かな知識、観察 力、隣接技術分野に関する知見、

実験技法を駆使し得る能力である。

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Ⅲ. 総合段階

1. システムの変化から必然的に帰結する変更の導入

 2. システムの変化が必然的に伴う使用方法の変更

3. 原理の他の技術課題の解決への応用する可能性の検討

4. 発明の評価

上に輪郭を示したスキームは、

経験を積んだ高度に熟練した発明者による

創 造的活動についてのみ当てはまるという点を指摘しておく必要がある。

かけだしの発 明者の場合は、

通常、個々の判断に十分な論理的整合性が欠けており、

偶然性、まぐ れ当たり等々が大きな役割を果たしている。

これとは逆に、過去の偉大な発明者は高 水準の創造技能に達していた場合が多い。

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実践こそが 発明的創造の心理学の最終目的であるからである。

認識された法則性は、発明活動の 科学的方法論の開発に利用されなければならない。

<具体的な研究開発について>

ハイパーソニック・エフェクト

川辺で、電車の通過による「振動・音の変化」を観察しています。

環境音(川の流れ・・)の影響が興味深い音の変化を示します。

人間(耳、顔、皮膚・・・・)による

音・振動・・・の受信と

装置(デジタルカメラのマイクとパソコンのスピーカー・・)

による受信・録音・再生が

大きく異なる場所・状態を多数見つけました

音(電車、川、鳥、虫・・・)  に関する複雑な現象だと思います

http://youtu.be/1JW5vbq9Gio

http://youtu.be/gTFnRimmRpw

http://youtu.be/BL3LlLOOGYY

http://youtu.be/2H6ydKwZOlE

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毎日、超音波実験を行っているために

超音波に対する

感覚をつかんできています

その結果

電車と環境音(鳥、虫、樹木、風・・・)による相互作用

を強く感じています

超音波洗浄機での

音圧測定解析の結果に通じる部分があると考えています

特に

高周波と低周波の組み合わせにより発生する、

非線形現象に注目しています(注1)

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現在、

具体的な、超音波制御技術に発展しています

論理モデルを含め

研究開発を進めています

様々な応用技術に発展すると考えています

キーワードは

ハイパーソニック・エフェクト です

代数モデル  http://ultrasonic-labo.com/?p=1311

数学的理論  http://ultrasonic-labo.com/?p=1350

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音色と超音波 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082

物の動きを読む  http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

注1:最大エントロピースペクトルアレイ法を参考にして開発した

   オリジナルの非線形特性評価グラフ

  このグラフを利用した評価により

  洗浄・攪拌・改質・・・・様々な装置改善・・・の効果につながっています

http://youtu.be/SFaPRvKMFQo

http://youtu.be/npyniKYr7wA

http://youtu.be/xQPu0goEg-U

http://youtu.be/EvHG_AYN3QU

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非線形超音波照射技術

http://youtu.be/9JIBgCSRzbM 

http://youtu.be/DFK0VmuV45g

http://youtu.be/XP0_o8vaJm8 

http://youtu.be/ymNmcS1KozM

http://youtu.be/XyuMIQ_jCCw

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超音波を利用した部品検査技術

http://youtu.be/kj_wKYA6YyM 

http://youtu.be/ictnVf8Z63o

http://youtu.be/-sHYRNvRXmo

< 空中超音波の伝播現象に関する基礎実験 >

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下 個人的な研究・開発の考え方

開発について 我々は、一般者的自己限定という一方的限定によるのではなくて、

逆に個物的自己限定する、創造的な「歴史的実存」であるのです。

この「一般者的自己限定」と「個物的自己限定」の「矛盾的自己同一」に、

「場所的論理」の焦点があり、これが「場所的限定」の生命となるのです。

秋月龍眠 現代を生きる仏教 (新書)  平凡社 (2001/09)

深さというものは模倣しえるものでなく、

学び得られるものでもない。

西田哲学の深さは先生の人間的な豪さに基づいている。

三木清 師弟問答西田哲学 出版社: 書肆心水 (2007/03)

コメント 実際に、新しいシステムや装置を開発する場合に、

「ソフトウェアのオブジェクト」・機械構造・機械要素からの限定はあります。

そして、開発者・設計者の主観による限定もあります。

個人や装置のこれまでの経験や経緯(歴史)に基づいて

統一することが、 開発(工学)であるように感じています。

従って、この過程から創造が生まれているように思います。

ひとつの例ですが、 smalltalk等のコンピュータ環境が

「言語であり、環境であり、オブジェクトであり、クラスであり、・・」

と言うことを統一してSqueakとなり

さらに新しく展開している状況があると思います。

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1) カルノー・サイクルの経緯のように 技術の進歩が科学の進歩を促進する。

(科学と技術の工学的な関係)

こういった関係が「超音波の利用」には必要(注)な気がします

注:実用や応用には多くのパラメータの適切なバランス感覚が必要

特に、設計を考慮に入れた観察が行えるようになるための

経験と直感の訓練により本質的な発見やアイデアが生まれると思います

コメント:

実用と言う制約と、興味深い現象の中から、適切な開発・設計を行うことは

開発者の人間性によるところが大変大きいと思います

諦めずに、粘り強く努力する根拠には、

「困難を乗り越える喜び」

それを理解してくれる

「第三者(歴史的、あるいは競合者、理解者」があると考えています

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2)ワットの蒸気機関の改良のように

1) 原理的事柄を研究する

 (超音波の原理を研究する)

 2)ニューコメンの機関を参考に、改良して効率を上げる

 (プラントの制御を参考にする)

 3)弁の開閉をピストンに連動させて交互に蒸気を供給する

 (ジャグリングのような連動を検討する)

 4)遊星歯車機構を実用化する

 (新しい脱気マイクロバブル構造を検討する)

 5)速度調整を行う (実験と調整を繰り返す)

コメント:

この経過には大変深い検討と試行錯誤の背景を感じます

実用を目的としているため、

幅広く・確実に効果を出すための方法になっていると思います

現在では各分野の研究を幅広く理解することが難しいので、

経験に基づいた直感と共同研究が大変重要だと思います

今後、超音波の利用が進み大きな発展が実現するために検討を続けたいとおもいます

 <夢のようなアイデアについて>

1)ソリトンの非線形相互作用は混沌を導かずに、

 逆にある条件の元で、自発的に自己組織化された形を生じる。

 2)超音波によるは、複数の波が重なり合ってできたのではなく、

 初期の状態を維持したソリトンの自己集中によって生じるものだとも考えられる。

上記の1)2)を西田幾多郎の以下の言葉で解釈・消化したいと考えています

そのことにより、

基本的な性質による新しい超音波の利用が可能になると言うアイデアです

われわれの最も平凡な日常の生活が何であるかを

最も深くつかむことによって

最も深い哲学が生まれるのである

学問はひっきょうLIFEのためなり。

LIFEが第一等のことなり。

LIFEなき学問は無用なり。

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コメント

(現代のものづくりにはもっと深い哲学が必要ではないかと言う強い思いがあります)

実際に、新しいシステムや装置を開発する場合に、

「ソフトウェアのオブジェクト」・機械構造・機械要素からの限定はあります。

そして、開発者・設計者の主観による限定もあります。

個人や装置のこれまでの経験や経緯(歴史)に基づいて統一することが、

開発であるように感じています。

従って、この過程から創造が生まれているように思います。

超音波の音圧測定装置(超音波テスター)資料

http://ultrasonic-labo.com/?p=1905

超音波の音圧測定解析データ

http://ultrasonic-labo.com/?p=2387

超音波コンサルティング

http://ultrasonic-labo.com/?p=2295

参考

1)超音波洗浄器(基礎実験・確認)

超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318

超音波洗浄器の利用技術 No.2
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060

超音波洗浄器(42kHz)による<メガヘルツの超音波洗浄>技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879

2)超音波利用(応用技術・ノウハウ)

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487

推奨する「超音波(発振機、振動子)」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798

超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710

「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328

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3)超音波測定(音圧測定・解析・評価)

音圧測定装置(超音波テスター)の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

音圧測定装置(超音波テスター)の特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736

超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
http://ultrasonic-labo.com/?p=1953
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915

超音波機器の<計測・解析・評価>(出張)サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

新しい超音波(測定・解析)技術

コンサルティング報告書(サンプル) 

超音波テスター(仕様書 抜粋) 10頁

超音波テスター(カタログ)

超音波テスター(見積り)

超音波技術

洗浄システム(推奨)

洗浄システム(推奨)

ノウハウ<超音波振動子の設置>
http://ultrasonic-labo.com/?p=1538

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487
 
超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

超音波洗浄機を改良する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

超音波の<ダイナミック特性を考慮した制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1142

 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」が支配している!


【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan  J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  出版社:紀伊國屋書店 (2013年)

http://youtu.be/kEtYSMongFo

http://youtu.be/IClPosabdVc

http://youtu.be/_DG-pAi5BWY

http://youtu.be/pM6-TcdBW9Q

http://youtu.be/_2WCzXzI6s0

http://youtu.be/pHY5xuxBj5U

http://youtu.be/ZA5oNTT3YxY

http://youtu.be/0BfStG4gq-A

http://youtu.be/PEP2A2L_bAE

超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

2種類の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2450

3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815

超音波制御装置(制御BOX)
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

 

<統計的な考え方>を利用した「超音波技術」

http://youtu.be/yg4Dz7FoMng

超音波プローブ実験(表面検査技術)

http://youtu.be/Te_ACjMjyMI

 

<超音波のダイナミックシステム>

http://youtu.be/RF7wuI6juGY

超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187

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IMG_346aa

 

http://youtu.be/X0rFAAFFH5I

http://youtu.be/i2fMC9pvlO4

http://youtu.be/Le_z1ShCwnQ

http://youtu.be/L2EDjxZDqXY

http://youtu.be/LDewnPyFYzI

http://youtu.be/6i2Mj-zXj1o

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779

 

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