Основные принципы ТРИЗ

Этот подход обеспечивает эффективный анализ сложных проблемных ситуаций независимо от природы самих систем подобно тому, как математика не зависит от того, что рассчитывают с ее помощью.

Как отмечалось в теме 1.1, долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был МПиО. В начале века резко возросла потребность в регулярном решении таких творческих задач, что привело к появлению многочисленных модификаций " метода проб и ошибок". Наиболее известные из них - различные варианты таких методов, как " мозговой штурм", " синектика", " морфологический анализ", " метод фокальных объектов", - были кратко рассмотрены в темах 1.3 и 1.4. Суть всех этих методов -повышение интенсивности генерации идей и перебора вариантов.

Но существует и противоречие - можно сэкономить время на генерацию идей, но затратить его еще больше на анализ полученных вариантов и выбор наилучшего. Как показывают прошедшие годы и проведенные в разных странах исследования, количество полученных этими методами идей никак не связанно с качеством решения проблемы.

Еще в сороковых годах Г.С. Альтшуллер поставил задачу иначе: " Как без многочисленного перебора вариантов решения проблемы выходить сразу на сильные решения? ¹¹. Справиться с этой задачей позволяют три принципа, лежащие в основе ТРИЗ

1. Принцип объективности законов развития систем - строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам.

Таким образом, сильные решения - это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

2. Принцип противоречия - под воздействием внешних и внутренних факторов
возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что
существует система противоречий - скрытых или явных. Системы эволюционируют,
преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей,
явлений и эффектов.

Таким образом, сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

Действительно, какой бы мы не взяли предмет, сделанный руками человека, - это всегда изобретение. Изобретение в ТРИЗ рассматривается как результат разрешения (преодоления) противоречия: в процессе поиска ответа обнаруживается и формулируется противоречие, которое разрешается на основе определенных приемов. Рассмотрим в качестве примера нож: ножом надо резать, но брать острое лезвие руками нельзя. Тогда человек создал предмет, который с одной стороны -острый, а с другой - тупой, то есть человек соединил в одном предмете два противоречивых свойства («острый» и «тупой»), но на разных его участках. В данном примере противоречие «разрешено» в пространстве.

В ТРИЗ разработаны принципы разрешения противоречий, основными из которых являются следующие:

1. Разделение противоречивых свойств в пространстве.

2. Разделение противоречивых свойств во времени и др.

3. Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представнгели
внутри этого класса, имеет особенности, облегчающие или затрудняющие изменение
конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними -
теми, на которых строится система, и внешними - той средой и ситуацией, в которых
находится система.

Таким образом, сильные решения - это решения, учитывающие особенности конкретных проблемных ситуаций. Методология решения проблем строится на основе изучаемых ТРИЗ общих законов эволюции, общих принципов разрешения противоречий и механизмов приложения этих общих положений к решению конкретных проблем.

Такой подход к изобретательству отражает тот факт, что логическими основаниями эвристики (тема 3.1 из [5]) являются принципы диалектического метода познания (все 16 элементов диалектики формулируются в книге Гегеля «Наука логики»), например:

- вещь (явление) как сумма и единство противоположностей;

борьба, развертывание этих противоположностей, противоречивых

стремлений;

не только единство противоположностей, но и переходы каждого

определения, качества, черты, стороны, свойства в каждое другое (в свою

противоположность?);

переход количества в качество и др.

Таким образом, современная Теория Решения Изобретательских Задач включает: • Механизмы планомерного преобразования размытой, проблемной ситуации в

четкий образ будущего решения.

• Механизмы подавления психологической инерции, препятствующей поиску решений.

• Обширный информационный фонд - концентрированный опыт решения проблем.

Алгоритм Решения Изобретательских Задач (АРИЗ)

АРИЗ - комплексная программа алгоритмического типа, основанная на законах развития технических систем и предназначенная для анализа и решения изобретательских задач. АРИЗ - это своего рода инструмент для мышления, основными составляющими которого являются следующие шаги (этапы):

1. Анализ задачи (переход от ситуации к модели задачи, выявление технического противоречия).

2. Анализ модели задачи (учет имеющихся ресурсов ВПР и их системный анализ).

3. Определение Идеального конечного результата - ИКР и физического противоречия.

4. Мобилизация и применение ВПР.

5. Применение информфонда (приемы, принципы разрешения противоречий, указатели эффектов).

6. Изменения и/или замена задачи.

7. Анализ способа устранения физического противоречия.

8. Применение полученного ответа.

9. Анализ хода решения.

ТРИЗ и современность

С самого начала разработки ТРИЗ было ясно - необходимо иметь мощный информационный фонд, включающий прежде всего типовые приемы устранения технических противоречий. Работа по его созданию велась много лет: было проанализировано свыше 40000 изобретений, выявлено 11 принципов и 40 типовых приемов (вместе с подприемами - более 100).

К настоящему времени опробованы и систематизированы 76 стандартов - правил синтеза и преобразования технических систем, непосредственно вытекающих из законов развития этих систем. Систематизация велась с позиций вепольного анализа. Определились основные классы стандартов:

• стандарты на изменение систем (и изменения в системах);

• стандарты на обнаружение и измерение систем (и в системах);

• стандарты на применение стандартов.

Практика показала, что стандарты - весьма сильный инструмент ТРИЗ. Наметилась перспектива: основная часть задач должна решаться по стандартам, в то время как АРИЗ следует использовать преимущественно для анализа нестандартных задач и получения информации, помогающей формировать новые стандарты. Кроме того, появилась надежда, что при дальнейшем усовершенствовании система стандартов превратится - в отличие от АРИЗ - в инструмент прогнозирования развития технических систем.

В настоящее время теория получила широкое распространение не только у нас в стране, но и за рубежом. Книги по ТРИЗ изданы в QUA, Великобритании, Японии, Корее, Франции, Финляндии, Германии, и других странах; стремительно растет количество фирм, занимающихся ТРИЗ-консультациями и обучением.

Как сама теория, так и методология преподавания ТРИЗ непрерывно развиваются. Идеи и методы переносятся на нетехнические области: художественные системы, менеджмент, управление коллективами, рекламу и Public Relations, решение коммерческих, социальных, социально-технических и педагогических задач, задач системы образования. ТРИЗ-технологии позволяют объединить усилия специалистов разного профиля при разработке и реализации крупных программ, избежать дорогостоящих ошибок.

ТРИЗ - научная технология творчества, направленная на сознательное управление подсознательными творческими процессами. И как всякая наука, работающая на нечеткой, расплывчатой грани между познанным и непознанным, известным и неизвестным, она сочетает в себе как строго научные подходы, так и определенное искусство. И то, и другое требует усилий и времени на их освоение. Поэтому эффективное использование теории и ее прикладных технологий возможно только после серьезной и длительной подготовки.

В заключение данной темы приведем типовые приемы устранения технических противоречий (печатаются по первоисточнику: Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения. " Моск. рабочий", 1973. с.141-177). Некоторые примеры устранения технических противоречий опущены ввиду невозможности дать достаточное пояснение к ним в рамках данных методических указаний.

Типовые приемы устранения технических противоречий

Перечень типовых приемов - это своего рода настольный справочник изобретателя, но справочник особого рода: изобретатель должен рассматривать его как основу, которую необходимо самостоятельно пополнять по новым техническим и патентным публикациям.

I. Принцип дробления

а) Разделить объект на независимые части.

б) Выполнить объект разборным.

в) Увеличить степень дробления объекта.

Дробление - одна из ведущих тенденций в развитии современной техники. Приведем небольшой пример: для обеспечения быстрой и удобной замены сплошной режущей кромки у ковша одноковшового экскаватора последняя выполнена из отдельных съемных секций.

П. Принцип вынесения

Отделить от объекта " мешающую" часть (" мешающее" свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство). Например, в США запатентованы самые различные способы отпугивания птиц от аэродромов (механические чучела, распыление нафталина и т.д.). Наилучшим оказалось громкое воспроизведение крика перепуганных птиц, записанное на магнитофонную ленту. Отделить птичий крик от птиц - решение конечно, необычное, но характерное для принципа вынесения.

Ш. Принцип местного качества

а) Перейти от одной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия)
к неоднородной.

б) Разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции.

в) Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее соответствующих ее работе.

Например, с целью уменьшения образования трещин в зернах риса, рис перед сушкой разделяют по крупности на фракции, которые сушат раздельно с дифференцированными режимами.

Принцип местного качества отчетливо отражается в историческом развитии многих машин: они постепенно дробились, и для каждой части создавались наиболее благоприятные местные условия.

Первоначально паровой двигатель представлял собой цилиндр, выполнявший одновременно функции парового котла и конденсатора. Вода заливалась непосредственно в цилиндр. Огонь обогревал цилиндр, вода закипала, пар поднимал поршень, после чего жаровню с огнем убирали, а цилиндр поливали холодной водой. Пар конденсировался, и поршень под действием атмосферного давления шел вниз. Позднее изобретатели догадались отделить паровой котел от цилиндра двигателя. Это позволило существенно сократить расход топлива. Однако отработанный пар по прежнему конденсировался в самом цилиндре, что вызывало огромные тепловые потери. Нужно было сделать следующий шаг - отделить от цилиндра конденсатор. Эту идею выдвинул и осуществил Джеймс Уатт.