基于认知过程的创新方法研究与应用.pdfVIP

现代制造技术与装备 2015第1期总第224期 14 基于认知过程的创新方法研究与应用 苏唤唤， 张国富2 (1．潍坊学院机电与车辆工程学院，潍坊261061；2．出东工业技师学院，潍坊261053) 摘 要：本文提出了一种基于认知过程解决创新问题的方法，将TRIz与认知过程有机的结合，描述了 TRIz解决问题的认知过程，并给出了游粱式采油机的实例。 关键词：认知 创新设计 工作记忆 选择性注意 TRIz采油机 产品制造业在激烈的市场竞争中取胜的关键就是创 性方法及信息技术建立一个产品刨新设计的过程。规范 新。产品设计是指设计者根据设计目标，经过较为复杂的 问题的求解途径，形成具体的设计方案，对设计者的创新 思维活动，将一些抽象符号、观念构思、形体等转换为方 设计活动具有一定的指导意义。而在目前存在的诸多创 案的过程，因此在此过程中存在着大量的认知活动。 新设计理论和方法中，最有效的当属TRIz理论。它可以 而在产品开发的全生命周期中，概念设计是最具创新 有效地打破设计者的思维定势，扩展创新性思维能力，为 性的阶段，是新产品开发过程中最能体现人类创造性活 设计人员提供有效的途径来获得问题的创新性解决办 动阶段。因此如何在概念设计阶段激发出设计者的创造 法。 力，在产品的概念设计阶段快速的生成一个具有竞争力 3基于认知激励解决问题的方法 的新方案，并能够充分利用有限的资源，快速实现产品的 虽然TRIZ所给出的发明原理和效应是解决问题所应 创新设计，已经成为国内产品创新理论研究方面的热门 遵循的一般规律，它成为TRIZ解决工程领域不同技术矛 课题。 盾的关键。但是它所给出的具体事例，难以有效获得领域 1认知科学的概述 解，并不能真正给人类指出设计的方向。 认知科学作为一门新兴学科，为揭示人脑内部的工作 通过对认知的研究，发现造成这种问题的原因是：并 机制和原理作出了巨大酌贡献。目前，学术界对于认知科 不是创新方法中所给出的所有信息和知识都有利予设计 学并没有进行统一的定义，但是从诸多的观点中可以归 者的理解。成功的理解需要从这些信息及知识中选取有 纳总结出两个共同点：一是认知科学的多学科性；二是研 用的信息，并淘汰忽视那些并无用处却对信息的理解产 究对象为心智和智能。因此，认知科学可以被定义为跨学 生负恧影响的信息。这时，工作记忆的抑制机制和选择性 科研究心智和智能的本质及规律的新兴科学。它是建立 注意就发挥了其重要的作用。设计者只有具备了有效的 在心理学、哲学、语言学、计算机科学、神经科学以及其它 抑制机制，并通过选择性注意有选择的进行信息的加工， 基础科学等学科的基础之上的…。 才能够对信息正确的理解，从而获得有效的解决方案。 2认知与创新 4 TRIz解决问题的认知过程 2．1产品创新设计的创造性思维 4．1 工作记忆同中心模型 通过对认知过程进行全方面的研究，发现人类的认知 目前对于工作记忆以及选择性注意的还没有一个明 存在着先天的局限性I”，即：在信息不够充足时，认知就会 确的定义，但从多观点中可以总结出工作记忆和选择性 变得有限，甚至会出现错误。因此，有目的的去扩充认知 注意是两个关键的认知概念。工作记忆是一种系统或机 通道的数量，拓宽其宽度，去刻意的激励认知过程，可以 制被应用于认知加工过程中，对完成加工任务所需要的 更好的帮助产生创造性思维。