“可拓學(xué)作為一門橫跨哲學(xué)、數(shù)學(xué)與工程的新興學(xué)科,是由我國科學(xué)家自主建立的,具有深遠(yuǎn)價(jià)值意義的原創(chuàng)性學(xué)科。”國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者吳文俊院士對(duì)“可拓學(xué)及其應(yīng)用研究”給出的這一評(píng)價(jià),引起了筆者對(duì)這一新興學(xué)科的關(guān)注。那么,究竟什么是可拓學(xué)?可拓學(xué)是如何產(chǎn)生創(chuàng)意?創(chuàng)意對(duì)自主創(chuàng)新又能起到哪些推動(dòng)作用呢?為此,筆者專訪了中國人工智能學(xué)會(huì)可拓工程專業(yè)委員會(huì)主任蔡文教授。
問:從字面上理解,可拓學(xué)即是可以拓展的科學(xué),深層意義上來說,可拓學(xué)究竟指什么?
答:通俗地說,可拓學(xué)就是研究創(chuàng)意如何產(chǎn)生和怎樣生產(chǎn)創(chuàng)意的學(xué)科。
創(chuàng)意有兩類,一類是構(gòu)思新產(chǎn)品、新項(xiàng)目的創(chuàng)意,例如,要聽到千里以外的人的聲音,貝爾提出了電話的創(chuàng)意;想看到距離萬里的運(yùn)動(dòng)會(huì),電視的創(chuàng)意使其迎刃而解。可以說,構(gòu)思新產(chǎn)品、新項(xiàng)目的創(chuàng)意本質(zhì)上就是為解決矛盾問題而提出的。
還有一類創(chuàng)意,是為了處理矛盾問題而提出的,例如,只有一把能稱200斤的秤,卻要稱幾千斤重的大象,“曹沖稱象”的故事提出了解決這個(gè)問題的創(chuàng)意;香港的汽車靠左行,內(nèi)地的汽車靠右行,把這兩個(gè)交通系統(tǒng)連在一起,一定會(huì)撞車,怎么辦?深圳的皇崗橋解決了這一矛盾問題。
概括地說,創(chuàng)意就是解決矛盾問題的創(chuàng)造性主意。過去,解決矛盾問題的創(chuàng)意是靠聰明人“靈機(jī)一動(dòng),計(jì)上心來”。難道創(chuàng)意的產(chǎn)生就真的無規(guī)律可循,無方法可依?20多年來,我們一直試圖找到產(chǎn)生創(chuàng)意的道理,建立一套方法,使人和計(jì)算機(jī)能夠按照這套程序去產(chǎn)生解決矛盾問題的創(chuàng)意?,F(xiàn)在,我們已初步建立了產(chǎn)生創(chuàng)意的理論體系————可拓論,研究了產(chǎn)生創(chuàng)意的方法體系————可拓方法,探討了這套理論和方法在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用————可拓工程??赏卣?、可拓方法和可拓工程構(gòu)成了一個(gè)新的學(xué)科————可拓學(xué),它專門研究創(chuàng)意是如何產(chǎn)生的,研究如何利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)去生產(chǎn)創(chuàng)意。
問:那么,可拓學(xué)是如何產(chǎn)生創(chuàng)意的呢?
答:可拓學(xué)最重要的特點(diǎn)是它的可操作性,按照程序提出方案創(chuàng)意。這套程序是把問題用規(guī)范的形式表達(dá)以后,通過如下三個(gè)步驟去獲得創(chuàng)意:
第一步:拓展,解決創(chuàng)意從何來的問題??赏貙W(xué)強(qiáng)調(diào)此路不通走它路,此物不行用它物,通過拓展,得到很多可以使用的事和物。
第二步:變換,解決創(chuàng)意如何獲得的問題。把原來的事物變換為可以得到的事物,就可以得到很多方案。
第三步:評(píng)價(jià),解決如何確定滿意可行的創(chuàng)意的問題。對(duì)變換得到的方案進(jìn)行可行性、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性等的評(píng)價(jià),以得到既可行又省時(shí)省力的方案————創(chuàng)意。這個(gè)程序叫做“產(chǎn)生創(chuàng)意三部曲”。
問:“三部曲”聽起來有些抽象,能舉個(gè)例子嗎?
答:以曹沖稱象的故事為例,雖然小秤稱不了大象,但是,通過拓展,可以得到很多與大象一樣重的東西,如沙、石頭、水、木頭、一隊(duì)人……把大象變換成這些東西,就得到很多方案。通過評(píng)價(jià),可以看到,用一隊(duì)人代替大象是好的創(chuàng)意。在這三部曲中,可拓學(xué)研究了四種拓展方法,五種基本變換和四種變換運(yùn)算以及優(yōu)度評(píng)價(jià)方法。通過這些,就可以產(chǎn)生出創(chuàng)意。
問:創(chuàng)意的生產(chǎn)又是怎么回事呢?創(chuàng)意能夠生產(chǎn)嗎?
答:計(jì)算機(jī)有兩個(gè)很好的優(yōu)點(diǎn):速度快和儲(chǔ)存量大。網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)又都儲(chǔ)存了很多信息,因此,我們研究了如何利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)去生產(chǎn)創(chuàng)意。
近十年來,可拓學(xué)的研究者研究了用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生創(chuàng)意的基本理論和方法,叫做可拓策略產(chǎn)生方法,研制了試驗(yàn)軟件。為了生產(chǎn)創(chuàng)意,還必須有大量的信息和知識(shí),因此,可拓學(xué)的研究者又研究了從計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)中挖掘知識(shí)的方法,叫做可拓?cái)?shù)據(jù)挖掘方法,也研制了試驗(yàn)軟件。有了這兩個(gè)方法,創(chuàng)意就可以生產(chǎn)了。
問:可拓學(xué)對(duì)自主創(chuàng)新會(huì)產(chǎn)生哪些推動(dòng)作用?
答:自主創(chuàng)新,方法先行??赏貙W(xué)的研究恰好用創(chuàng)意的方法推動(dòng)了企業(yè)的自主創(chuàng)新。可拓學(xué)研究有兩個(gè)目的:一是用到電腦上,上面所說的可拓策略產(chǎn)生系統(tǒng),可以幫助人們解決矛盾問題,幫助人們提出新產(chǎn)品、新項(xiàng)目的創(chuàng)意,從而使計(jì)算機(jī)聰明起來。二是用到人腦上,幫助人提出創(chuàng)意,使人可以按照一定程序去解決問題,去構(gòu)思新產(chǎn)品、開拓新項(xiàng)目。
企業(yè)需要新產(chǎn)品、新項(xiàng)目的構(gòu)思,特別是今后產(chǎn)品個(gè)性化的趨向,不同行業(yè)的企業(yè)必須不斷提出各種各樣的創(chuàng)意,產(chǎn)生個(gè)性化的產(chǎn)品構(gòu)思供消費(fèi)者選擇。因此,創(chuàng)意的提出有現(xiàn)實(shí)的意義。例如,浙江工業(yè)大學(xué)趙燕偉教授承接了多個(gè)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和浙江省的項(xiàng)目,將這套理論和方法用于機(jī)械行業(yè),提出了機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù),研制了相應(yīng)的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新軟件,收到了很好的效果。
問:可拓學(xué)的推廣和在民眾的普及方面可謂是“小荷才露尖尖角”,為了讓更多的“蜻蜓立上頭”,需要加強(qiáng)哪些方面的工作呢?
答:為了加強(qiáng)可拓學(xué)的推廣普及,我們要加強(qiáng)三方面的工作,一是加強(qiáng)應(yīng)用研究,包括在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和管理領(lǐng)域等的應(yīng)用研究;二是開展普及工作,讓更多的人了解可拓學(xué);三是加強(qiáng)交流合作。通過和科研院校、企事業(yè)單位的交流合作,舉辦培訓(xùn)班,把可拓學(xué)的知識(shí)交給社會(huì)。
我們相信,通過政府部門、企事業(yè)單位和社會(huì)各界的廣泛支持,可拓學(xué)能夠在蓮池之中泛起萬千漣漪,在推動(dòng)我國自主創(chuàng)新戰(zhàn)略的實(shí)施方面貢獻(xiàn)它的力量。