本書系統闡述可拓創新思維的原理、方法及其實踐應用,比較全面地反映了近30年來可拓學與創新方法交叉研究的進展,并根據創新思維培養的發展趨勢對一些傳統內容做了取舍。
全書以豐富的生動有趣的案例、故事解讀,游戲分析與難題破解訓練等方式,深入淺出地闡述以流程化、形式化模型產生系統性創意、拓展思維與解決難題的科學方法論,培養大學生創造性學習專業課、考研、求職面試、競賽等理論性和實用性相結合的可拓創新思維方法。本書每章后面都附有習題,以供讀者練習。
本書可作為高等院校各專業本科生和研究生的通識課教材,也可作為企事業單位管理層、科技人員應對不確定性、提高創新能力和解決問題能力的參考用書。
本書一些章節內容在智慧樹慕課學習平臺有視頻講解及案例解讀等學習資料,可掃碼進入趣味可拓學公開課程學習并參加測試等。
可做學校創新課程教材
著力提升思維能力,創意多多,化解各類問題,學校創新課程可選,企業創新培訓
本書可作為高等院校各專業本科生和研究生的通識課教材,也可作為企事業單位管理層、科技人員應對不確定性、提高創新能力和解決問題能力的參考用書。
全書以豐富的生動有趣的案例、故事解讀,游戲分析與難題破解訓練等方式,深入淺出地闡述以流程化、形式化模型產生系統性創意、拓展思維與解決難題的科學方法論,培養大學生創造性學習專業課、考研、求職面試、競賽等理論性和實用性相結合的可拓創新思維方法。本書每章后面都附有習題,以供讀者練習。
人工智能與可拓學相結合,創新能力培養的新范式
系統性思維拓展,趣味性故事解讀,形式化方法訓練
拓展思維新境界,帶你解鎖無限可能
在高階維度上系統性分析問題、化解難題
用智慧照亮前行的道路,
讓每一步都充滿創意與收獲!
第2版前言
創新創業能力和創意生成能力是高校大學生教育培養的重要目標,是大學生綜合素質提升的關鍵要素。綜合利用各類信息和知識生成創意、解決難題是社會急需的核心能力。然而,依賴個人經驗與靈感思維進行創新和創意生成具有極大的不確定性和偶然性,互聯網大數據時代快速提升創新思維能力急需科學、實用的新方法。
國家級有突出貢獻專家蔡文研究員歷經30多年探索,從集合論、辯證邏輯和古往今來大量解決問題的奇謀妙計中,抽象出產生創意的規律,形成了一套研究創新規律、處理難題的新理論、新方法,創立了新學科可拓學(http://extenics.gdut.edu.cn)。國家最高科技獎獲得者吳文俊院士及李幼平院士為主任的鑒定委員會對可拓論及其應用研究的成果鑒定指出,它是一門由我國科學家自己建立的、具有深遠價值的原創性學科。
可拓創新思維來自于可拓學的理論與方法體系,它從對事物與問題的基元建模入手,通過形式化、流程化的拓展和變換,產生創新思路和解決矛盾問題的新方向、新路徑。任何事物都具有可拓展性,可拓展性是提供思考維度、創新性解決問題的基本特征。把可拓學中處理問題的理論和方法應用于人類思維領域,解決了怎樣提高發散思維的系統性如何提高思考的信息維度對創新思維的結果如何評價其系統性和全面性等問題。可拓創新思維在機械產品設計、建筑設計、營銷與策劃、知識管理、商業模式創新、人工智能等領域,已經取得了可喜的成效。
基于新工科建設及國家創新型人才培養的新形勢,以及社會各界對創新思維提升的需求,本書第2版內容聚焦智能新時代與和諧創新發展,補充了更多生動有趣的案例、故事等訓練可拓創新思維,突破網絡信息環境下學生知識爆炸、創新思維缺乏的瓶頸,為大數據環境下的思維拓展與問題解決培養多維度、多粒度、多層次交叉的高階思維范式。通過日常生活難題的實踐訓練與解讀,讀者可進一步掌握可拓創新思維模型與問題拓展的系統方法,掌握可拓變換思維方法,流程化、形式化地產生較為全面的創意,用類似列方程解應用題一樣的方法處理矛盾問題,實現從人腦創新到網絡信息資源 可拓思維輔助創新的轉變。本教材注重在潛移默化中厚植愛國主義情懷,加強品德修養,培養奮斗精神,增強專業學習的興趣,提高考研、求職面試、競賽等多方面的創新思維能力、解決問題能力等綜合素質。
本書由李興森、張玲玲任主編,由廣東工業大學杜青平教授、浙大寧波理工學院商學院副院長劉艷彬教授、上海對外經貿大學李莉副教授和新疆大學熊宗慧副教授任副主編。參加本書編寫的有南京信息工程大學人工智能學院湯龍副教授、北京理工大學王濤副教授、哈爾濱工業大學連菲教授、深圳慧心心理教育服務有限公司徐軍軍董事長、浙大寧波理工學院張浩瀾副教授、浙江萬里學院袁平教授、珠海市職業技術學院董翠玲副教授、廣東工業大學唐文艷副教授、浙大寧波理工學院李紹英講師。
廣東工業大學可拓學與創新方法研究所蔡文教授和楊春燕教授對本書的編寫多次給予指導,楊春燕教授和中國科學院大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、浙江工業大學等很多專家學者提供了很好的修改建議,中國科學院大學邢潁、薛博文、彭亦諧、張奕林、王富強參與了資料的收集工作,在此一并致謝。
為給同學們留出足夠的自我思考時間,強化訓練,提高思維拓展能力和解決問題的能力,本書習題的思考方向、解答提示均未列出,任課老師可聯系編者索取課件及習題解答的提示,聯系方式為QQ:64787168;手機:1504191585;Email:extenics@vip.163.com;電話:020-39322973;微信搜索上述QQ號添加微信,確認購書讀者可拉入微信群:可拓創新思維及訓練教學分享。
受編者水平限制,錯誤在所難免,懇請廣大讀者不吝指正。
李興森
教授,博士、高級工程師。中國科學院研究生院博士畢業,美國內布拉斯加大學信息科學與技術學院訪問學者,中國人工智能學會理事,中國創造學會理事,中國人工智能學會可拓學專業委員會主任,廣東工業大學可拓學與創新方法研究所所長,中國科協全國可拓學學科傳播專家團隊副團長。
研究方向:可拓學與人工智能交叉的問題求解;可拓智能設計;可拓智能創新。主持主參國家級項目6項,參編國家標準1項,發表論文120余篇,其中ESI高被引論文2篇,成果被寫入管理科學與工程學科發展報告、中國管理學年會總結報告和中國科協白皮書。獲國際IAITQM西蒙信息技術與決策突出貢獻獎、浙江大學教學成果二等獎和廣東省本科高校課程思政優秀案例二等獎、智能基座華為云與計算先鋒教師等。
張玲玲
中國科學院大學經濟與管理學院教授、博士生導師,中國人工智能學會可拓學專業委員會秘書長,《知識管理論壇》常務副主編,曾在斯坦福大學做訪問研究。
主要研究方向:智能知識管理、數據挖掘、大科學工程項目與知識管理。主持國家自然科學基金項目4項,出版專著教材等8部,在國內外學術期刊《管理世界》、Journal of Knowledge Management等發表論文50余篇,獲北京市科技進步二等獎及三等獎,首屆MBA教指委全國百篇優秀管理案例獎及成思危優秀教師獎李佩優秀教師獎等。
目錄
前言
第1章 創新思維方法縱覽及思維拓展度測試
1.1尋找智慧故事背后的本質規律
1.2思維拓展度測試
1.2.1看看你能想出多少種方法
1.2.2自相矛盾的寓言故事能否自圓其說
1.3創新思維方法縱覽
1.3.1創新思維方法溯源
1.3.2主要創新思維方法介紹
1.3.2.1試錯法
1.3.2.2頭腦風暴法
1.3.2.35W2H法
1.3.2.4TRIZ發明原理
1.3.2.5仿生創新法
1.3.2.6六頂思考帽法
1.3.2.7屬性列舉法
1.3.2.8635法
1.3.2.9綜攝法
1.3.2.10信息交合法
1.3.2.11形態分析法
1.3.2.12和田12法
1.3.2.13中山正和法
1.3.2.14KJ法
1.3.2.15水平思考法和垂直思考法
1.3.2.16六西格瑪法
1.3.2.17三螺旋創新法
1.3.2.18人工智能背景下的創新思維方法
1.3.3可拓學及可拓創新方法介紹
思考與訓練
第2章 可拓創新思維的理論基礎
2.1基元理論概述
2.2集合論康托集合、模糊集合和可拓集合
2.2.1康托集合
2.2.2模糊集合
2.2.3可拓集合
2.3可拓集合創新的三類變換對象
2.3.1元素
2.3.2準則
2.3.3論域
2.4可拓邏輯
2.5可拓距
思考與訓練
第3章 可拓創新思維的信息基礎及其模型
3.1從自然語言到基元模型
3.2基元的類型
3.2.1物元
3.2.2事元
3.2.3關系元
3.3復雜信息的基元表達復合元
3.4基元庫構建的策略
3.4.1大數據環境下的基元庫構建
3.4.2TRIZ理論與基元庫構建
3.5基元模型的應用基元學習法
思考與訓練
第4章 思維拓展的基本方法
4.1發散樹思維方法
4.1.1一對象多征
4.1.2一征多對象
4.1.3一征多值
4.1.4一值多征
4.2特征拓展的共軛分析方法
4.2.1虛實部分析
4.2.2軟硬部分析
4.2.3正負部分析
4.2.4潛顯部分析
4.2.5資源利用的共軛思維
4.3相關網思維方法
4.4蘊含系思維方法
4.5分合鏈思維方法
思考與訓練
第5章 可拓變換思維
5.1可拓變換的分類
5.2可拓變換的基本方法
5.2.1置換變換
5.2.2增刪變換
5.2.3擴縮變換
5.2.4組分變換
5.2.5復制變換
5.3可拓變換的三類對象
5.3.1元素的基本變換
5.3.2關聯準則的基本變換
5.3.3論域的基本變換
5.4可拓變換的運算
5.4.1積運算
5.4.2與運算
5.4.3或運算
5.4.4逆運算
5.5變換的傳導效應
思考與訓練
第6章 矛盾問題處理
6.1矛盾問題的分類與建模
6.1.1矛盾問題的分類
6.1.2不相容問題的模型
6.1.3對立問題的模型
6.2解決問題的路徑
6.2.1變換條件
6.2.2變換目標
6.2.3同時變換條件和目標
6.3解決問題的可拓創新METS四步法
6.3.1基元建模
6.3.2拓展
6.3.3變換
6.3.4優度評價
6.4問題的解空間生成路徑
6.5轉換橋思維
6.5.1轉換橋的基本原理
6.5.2轉換橋中轉折部的構造
6.5.3轉換橋中轉換通道的構建
6.6識別核問題與真問題
6.6.1識別核問題
6.6.2識別真問題
6.6.3解決問題的基本思路
思考與訓練
第7章 可拓創新思維案例分析與綜合訓練
7.1應用案例分析
7.1.1可拓營銷策劃
7.1.2可拓旅游策劃
7.1.3可拓設計與新產品構思
7.1.4人工智能環境下的客戶流失預防
7.1.5創新能力培養的可拓模式
7.2解讀故事背后的可拓創新思維
7.2.1油簍的玄機
7.2.2舊衣服增值的故事
7.2.3在免費中盈利上億元的秘密
7.3可拓創新思維綜合訓練
7.3.1資源的可拓利用訓練
7.3.2個人吉尼斯訓練
7.3.3營銷思維訓練
7.3.4如何擺脫手機控
7.3.5創意設計的可拓思維解讀
7.3.6古希臘半費訴訟難題的判案
7.4可拓思維方法總結
7.4.1基元模型化思維
7.4.2拓展分析思維
7.4.3可拓變換方法
7.4.4可拓集合與動態轉化思維
7.4.5優度評價方法
7.4.6可拓思維模式的特點
思考與訓練
參考文獻
進一步學習的渠道
后記