“可拓學(xué)作為一門(mén)橫跨哲學(xué)、數學(xué)與工程的新興學(xué)科,是由我國科學(xué)家自主建立的,具有深遠價(jià)值意義的原創(chuàng )性學(xué)科。”國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者吳文俊院士對“可拓學(xué)及其應用研究”給出的這一評價(jià),引起了筆者對這一新興學(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 )意對自主創(chuàng )新又能起到哪些推動(dòng)作用呢?為此,筆者專(zhuān)訪(fǎng)了中國人工智能學(xué)會(huì )可拓工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任蔡文教授。
問(wèn):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(lái)說(shuō),可拓學(xué)究竟指什么?
答:通俗地說(shuō),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(lèi),一類(lèi)是構思新產(chǎn)品、新項目的創(chuàng )意,例如,要聽(tīng)到千里以外的人的聲音,貝爾提出了電話(huà)的創(chuàng )意;想看到距離萬(wàn)里的運動(dòng)會(huì ),電視的創(chuàng )意使其迎刃而解??梢哉f(shuō),構思新產(chǎn)品、新項目的創(chuàng )意本質(zhì)上就是為解決矛盾問(wèn)題而提出的。
還有一類(lèi)創(chuàng )意,是為了處理矛盾問(wèn)題而提出的,例如,只有一把能稱(chēng)200斤的秤,卻要稱(chēng)幾千斤重的大象,“曹沖稱(chēng)象”的故事提出了解決這個(gè)問(wèn)題的創(chuàng )意;香港的汽車(chē)靠左行,內地的汽車(chē)靠右行,把這兩個(gè)交通系統連在一起,一定會(huì )撞車(chē),怎么辦?深圳的皇崗橋解決了這一矛盾問(wèn)題。
概括地說(shuō),創(chuàng )意就是解決矛盾問(wèn)題的創(chuàng )造性主意。過(guò)去,解決矛盾問(wèn)題的創(chuàng )意是靠聰明人“靈機一動(dòng),計上心來(lái)”。難道創(chuàng )意的產(chǎn)生就真的無(wú)規律可循,無(wú)方法可依?20多年來(lái),我們一直試圖找到產(chǎn)生創(chuàng )意的道理,建立一套方法,使人和計算機能夠按照這套程序去產(chǎn)生解決矛盾問(wèn)題的創(chuàng )意?,F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)域的應用————可拓工程??赏卣?、可拓方法和可拓工程構成了一個(gè)新的學(xué)科————可拓學(xué),它專(zhuān)門(mén)研究創(chuàng )意是如何產(chǎn)生的,研究如何利用計算機和網(wǎng)絡(luò )去生產(chǎn)創(chuàng )意。
問(wèn):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(wèn)題用規范的形式表達以后,通過(guò)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(lái)的問(wèn)題??赏貙W(xué)強調此路不通走它路,此物不行用它物,通過(guò)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(wèn)題。把原來(lái)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:評價(jià),解決如何確定滿(mǎn)意可行的創(chuàng )意的問(wèn)題。對變換得到的方案進(jìn)行可行性、經(jīng)濟性、社會(huì )性等的評價(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(wèn):“三部曲”聽(tīng)起來(lái)有些抽象,能舉個(gè)例子嗎?
答:以曹沖稱(chēng)象的故事為例,雖然小秤稱(chēng)不了大象,但是,通過(guò)拓展,可以得到很多與大象一樣重的東西,如沙、石頭、水、木頭、一隊人……把大象變換成這些東西,就得到很多方案。通過(guò)評價(jià),可以看到,用一隊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算以及優(yōu)度評價(jià)方法。通過(guò)這些,就可以產(chǎn)生出創(chuàng )意。
問(wèn):創(chuàng )意的生產(chǎn)又是怎么回事呢?創(chuàng )意能夠生產(chǎn)嗎?
答:計算機有兩個(gè)很好的優(yōu)點(diǎn):速度快和儲存量大。網(wǎng)絡(luò )和計算機又都儲存了很多信息,因此,我們研究了如何利用計算機和網(wǎng)絡(luò )去生產(chǎn)創(chuàng )意。
近十年來(lái),可拓學(xué)的研究者研究了用計算機產(chǎn)生創(chuàng )意的基本理論和方法,叫做可拓策略產(chǎn)生方法,研制了試驗軟件。為了生產(chǎn)創(chuàng )意,還必須有大量的信息和知識,因此,可拓學(xué)的研究者又研究了從計算機儲存的數據中挖掘知識的方法,叫做可拓數據挖掘方法,也研制了試驗軟件。有了這兩個(gè)方法,創(chuàng )意就可以生產(chǎn)了。
問(wèn):可拓學(xué)對自主創(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??赏貙W(xué)研究有兩個(gè)目的:一是用到電腦上,上面所說(shuō)的可拓策略產(chǎn)生系統,可以幫助人們解決矛盾問(wèn)題,幫助人們提出新產(chǎn)品、新項目的創(chuàng )意,從而使計算機聰明起來(lái)。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(wèn)題,去構思新產(chǎn)品、開(kāi)拓新項目。
企業(yè)需要新產(chǎn)品、新項目的構思,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)品構思供消費者選擇。因此,創(chuàng )意的提出有現實(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)基金項目和浙江省的項目,將這套理論和方法用于機械行業(yè),提出了機械產(chǎn)品創(chuàng )新的技術(shù),研制了相應的機械產(chǎn)品創(chuàng )新軟件,收到了很好的效果。
問(wèn):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”,需要加強哪些方面的工作呢?
答:為了加強可拓學(xué)的推廣普及,我們要加強三方面的工作,一是加強應用研究,包括在計算機領(lǐng)域和管理領(lǐng)域等的應用研究;二是開(kāi)展普及工作,讓更多的人了解可拓學(xué);三是加強交流合作。通過(guò)和科研院校、企事業(yè)單位的交流合作,舉辦培訓班,把可拓學(xué)的知識交給社會(huì )。
我們相信,通過(guò)政府部門(mén)、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(wàn)千漣漪,在推動(dòng)我國自主創(chuàng )新戰略的實(shí)施方面貢獻它的力量。