МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра: ИТС

Лабораторная работа

по дисциплине

Основы Теории Творческой Деятельности

«Теория Решения Изобретательских Задач»

Введение 3

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) 4

ТРИЗ. Законы развития технических систем 6

ТРИЗ. Приемы устранения противоречий 6

ТРИЗ. Стандарты решения изобретательских задач 10

ТРИЗ: реальность и иллюзии 11

Выводы 13

Список литературы 13

Пример 14

Введение

Долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был "метод проб и ошибок". 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 контрольных вопросов", "метод каталога". 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?". Справиться с этой задачей позволяют 3 принципа, лежащие в основе ТРИЗ.

Принцип объективности законов развития систем - строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам. Отсюда: сильные решения - это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

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. Отсюда: сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представители 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. Отсюда: 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.

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.

Долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был "метод проб и ошибок". 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 контрольных вопросов", "метод каталога". 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?".

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.

Отсюда: 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.

Отсюда: сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

3. Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представители 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.

Отсюда: 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.

В ТРИЗ понятие ресурсов, как одного из важнейших элементов, появилось довольно поздно, но оно имело "предысторию"

1. В классической формулировке ИКР, присутствовавшей во всех вариантах АРИЗ имелась очень сильная посылка - для решения задачи некоторый содержащийся в ней элемент должен действовать САМ. Например, в формулировке ИКР для АРИЗ-71 это выполнялось следующим образом

а) Объект (указать)

б) Что делает (указать)

в) Как делает (На этот вопрос всегда следует ответить словами «САМ», «САМА», «САМО»)

………………………

В формулировке ИКР АРИЗ-77 «Элемент САМ устраняет вредное воздействие, сохраняя способность выполнять полезное воздействие»

В во всех формулировках есть намек на использование ресурсов элемента. Это явление «элемент САМ» часто обсуждалось между специалистами по ТРИЗ, интуитивно мы всегда работали именно с тем, что позднее было названо изобретательскими ресурсами, но ни определений ни техники работы с ним четко сформулировано не было. Это затрудняло обучение и сильно ограничивало возможности использования.

2. В 1982 г на Петрозаводском съезде специалистов ТРИЗ В.Петров выступил с докладом, в котором предложил понятие . Было выдвинуто и обосновано утверждение о том, что любая реальная система всегда имеет возможности большие, чем это необходимо для ее нормального функционирования. В работе предлагалось изучать системы и выявлять такие возможности для повышения идеальности систем. Были также предложены некоторые правила применения избыточности, даны рекомендации по решению практических задач. Из-за трудного стиля изложения и жесткой критики Альтшуллера это понятие не было принято большинством ТРИЗовцев.

3. В 1984 году Г.Алльтшуллер ввел в ТРИЗ очень важное понятие фактически вытекающее из понятия избыточности систем.

4. Дальнейшее развитие идеи использования ресурсов было проведено в работе С. Вишнепольской, Б. Злотина и А. Зусман, доложенной на ТРИЗ съезде в Петрозаводске в 1985 году. Было высказаны два важные предположения:

Изобретательские ресурсы не ограничиваются только веществами и полями. Были предложены для целенаправленного новые виды ресурсов - энергетические, информационные, пространственные. временные, функциональные и т.п.

Система ресурсов может быть использована как прямой инструмент повышения идеальности систем. Для этого были разработаны методические рекомендации и таблица-алгоритм применения ресурсов при решении задач.

Впоследствии эта работа была дополнительно развита и изложена в книге Г.С. Альтшуллер, Б.Л. Злотин, А.В. Зусман, В.И. Филатов . Эти работы по изучению ресурсов оказались очень хорошо совместимыми с работами на разработке новых приложений для ТРИЗ, которую наша группа проводила в это время.

5. В период 1984 – 85 годы в Кишиневе (ZZ) велась активная разработка ТРИЗ прогнозирования (которое впоследствии получило название «Директед Эволюшен»). Применение понятия «ресурс» при прогнозировании основывается на трех важнейших положениях:

Любой шаг в развитии любой системы, в том числе любое изобретение, становится возможным только благодаря наличию или появлению некоторых ресурсов или способов нового применения имеющихся ресурсов

Любой шаг в развитии любой системы, в том числе любое изобретение, порождает некоторые новые ресурсы и тем самым делает возможным следующие шаги развития. В целом это порождает лавинообразное, постоянно нарастающее развитие технологий.

В любой конкретной системы (области техники, устройства, продукта, технологии, функции и т.п.) на базе исследования всех имеющихся или возможных в данной системе ресурсов может быть построено «исчерпанное множество решений». Конечно, такое множество не может быть создано раз и навсегда, развитие науки, открытие новых эффектов и т.п. способно породить новые ресурсы. Но для практических целей такого исследования, как правило, достаточно чтобы обеспечить подавляющее конкурентное преимущество, например, создать в этой области эффективный патентный зонтик и/или обойти за счет « замены ресурсов» патенты конкурентов

Разработка эффективной техники оперирования с ресурсами породило группу новых возможностей прогнозирования:

Прогнозирование развития функций системы и того, какие ресурсы ей понадобятся и как эти ресурсы могут быть найдены и использованы

Пошаговое прогнозирование развития системы на базе имеющихся у нее ресурсов в направлении повышения использования ресурсов

Развитие и расширение любого патента путем

6. В тот же период в Кишиневе было обнаружено что понятие "ресурсы" очень полезно при решении задач поиска объяснения вредных эффектов (брака, аварий, неудач и т.п.) методом " ». В это время также началась разработка на базе понятия «ресурс», основанной на четырех важнейших положениях:

Любые эффекты (полезные или вредные, неважно), происходящие в системе и механизмы их порождающие вызваны имеющимися в системе или способными на нее воздействовать извне ресурсами и чтобы найти причины и механизмы эффектов надо анализировать ресурсы

Катастрофы, аварии, брак и другие нежелательные явления всегда создаются имеющимися в системе ресурсами или теми ресурсами, которые есть вне системы и могут на нее подействовать. Поэтому анализ ресурсов – лучший способ предсказания и выявления опасностей.

Самые опасные аварии и катастрофы – те, в которых возникает цепная реакция «ресурсы, порождающие ресурсы» то есть по типу: «Не было гвоздя – подкова пропала, не было подковы- лошадь захромала, лошадь захромала – командир убит, конница разбита, армия бежит…». Поэтому выявление таких опасостей требует многошагового анализа ресурсов

Для предотвращения спрогнозированных опасностей наиболее предпочтительно использование ресурсов имеющиеся в самой системе, иногда именно тех, которые и порождают опасности. В большинстве случаев, это вполне возможно за счет изобретательских решений.

7. В 1985 году Юлий и Ингрид Мурашковские опубликовали блестящую пионерскую работу по исследованию развития систем в области искусства «Куда течет Кастальский ключ». Кроме других очень важных находок в «Ключе» была изложена идея «айсберговых веполей» - ментальных структур в которых внешнее воздействие каких-то элементов произведения искусства – зрительных образов, текстов или отдельных специфических слов, мелодий и т.п. служит как бы триггером, спусковым крючком который активирует у зрителя, читателя, слушателя воспоминание о тех или иных блоках информации «сидящих» у него в памяти. И воздействие искусства на человека определяется совместным, очень часто сверхсуммарным эффектом от этого «воспоминания» и новой информации. По сути дела, Мурашковские впервые описали «внутренние информационные ресурсы» человека, которые конечно, могут относится не только к искусству и которые сегодня мы рассматриваем как важную часть эволюционных ресурсов.

8. В 1986 г. Б.Злотин и А.Зусман провели курс "Законы развития" объемом более 60 учебных часов. Стенограмма этого курса, сделанная группой Новосибирских ТРИЗовцев под руководством В. Ладошкина была распространена в основных школах ТРИЗ. В частности в этой работе было подробно описано применение ресурсов. Результаты этой работы были частично изложены в книге Злотин, Зусман "Законы развития и прогнозирование технических систем" (весна 1989). После небольшой доработки редакторского плана эти материалы целиком вошли в книгу Г.Альтшуллер, Б. Злотин, А. Зусман, В. Филатов "Поиск новых идей: от озарения к технологии", вышедшую в конце 1989 года.

9. В дальнейшем разными специалистами по ТРИЗ были введены в использования дополнительные типы и виды ресурсов, в частности

Дифференциальные ресурсы - И.Викентьев

Ресурсы изменения - З.Ройзен

«Диверсионные» ресурсы - С.Вишнепольская

Эволюционные ресурсы - Г.Зайниев

10. Со временем также стало понятно, что разные эффекты, с которыми мы имели дело в ТРИЗ – физические, химические, геометрические и т.п. – суть некоторые ресурсы систем. И возникла идея об изменении ранее сформулированного Альтшуллером закона «Перехода на микро-уровень». Оказалось, что в большинстве случаев реального перехода на микроуровень не происходит, а просто система начинает в дополнение к своим основным ресурсам использовать ресурсы своих подсистем, вплоть до микроуровня, в том числе разных физических и других эффектов, например, намагниченности, фазовых переходов, химических реакций и т.п. Поэтому был сформулирован «

Одной из предпосылок ТРИЗ является то, что существуют объективные законы развития и функционирования систем, опираясь на которые можно строить изобретательские решения. Другими словами, многие технические, производственные, экономические и социальные системы развиваются по одним и тем же правилам и принципам. Г. С. Альтшуллер обнаружил их, изучив патентный фонд и проанализировав пути развития и усовершенствования техники в течение долгого времени. Результаты, опубликованные в книгах ««Линии жизни» технических систем» и «О законах развития технических систем», позже объединенные в работе «Творчество как точная наука», стали базисом для Теории развития технических систем (ТРТС).

В данном уроке мы предлагаем вам познакомиться с этими законами, подкрепленными примерами. В программе обучения ТРИЗ они занимают главное место, поскольку раскрываются и детализируются в правилах их применения, в стандартах, принципах разрешения противоречий, вепольном анализе и АРИЗе.

Терминология и краткое введение

Закон развития технической системы (ЗРТС) - это существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между элементами внутри системы и с внешней средой в процессе прогрессивного развития, перехода системы от одного состояния к другому с целью увеличения ее полезной функциональности.

Г. С. Альтшуллер открытые законы разделил на три раздела «Статику», «Кинематику», «Динамику». Названия эти условны и не имеют прямого отношения к физике. Но можно проследить связь этих групп с моделью «начала жизни-развития-смерти» в соответствии с законом S-образного развития технических систем, который автор предложил для полной картины эволюции процессов в технике. Она изображается логистической кривой, которая показывает меняющиеся со временем темпы развития. Этапов три:

1. «Детство». Конкретно в технике это длительный процесс проектирования системы, ее доработки, изготовления опытного образца, подготовки к серийному выпуску. В глобальном понимании этап связан с законами «Статики» - группой, объединенной критериями жизнеспособности возникающих технических систем (ТС). Говоря простым языком, благодаря этим законам можно дать ответы на два вопроса: Будет ли жить и функционировать создаваемая система? Что нужно сделать для того, чтобы она жила и функционировала?

2. «Расцвет». Этап бурного совершенствования системы, ее становления в качестве мощной и производительной единицы. Он связан со следующей группой законов - «Кинематикой», которая описывает направления развития технических систем вне зависимости от конкретных технических и физических механизмов. В буквальном понимании это означает те изменения, которые должны произойти в системе, чтобы она отвечала возрастающим к ней требованиям.

3. «Старость». С какого-то момента развитие системы замедляется, а позже прекращается вовсе. Это обусловлено законами «Динамики», характеризующими развитие ТС в условиях действия конкретных технических и физических факторов. «Динамика» противоположна «Кинематике» - законы этой группы определяют лишь возможные изменения, которые могут быть совершены в данных условиях. Когда возможности совершенствования исчерпаны, на смену старой системе приходит новая, и весь цикл повторяется.

Законы первых двух групп - «Статики» и «Кинематики» - универсальны по своему характеру. Они действуют в любую эпоху и применимы не только к техническим системам, но и к биологическим, социальным и т. д. «Динамика» же, по словам Альтшуллера, говорит об основных тенденциях функционирования систем именно в наше время.

Как пример действия комплекса этих законов в технике можно вспомнить развитие такой технической системы, как весельный флот. Она прошла становление от маленьких лодок с парой весел до крупных боевых кораблей, где сотни весел располагались в несколько рядов, уступив в результате место парусникам. В социальном и историческом плане примером S-образной системы может служить зарождение, процветание и упадок афинской демократии.

Статика

Законы «Статики» в ТРИЗ определяют начальную стадию функционирования технической системы, начало ее «жизни», определяя необходимые для этого условия. Сама категория «система» говорит нам о целом, составленном из частей. Техническая система, как и любая другая, начинает свою жизнь в результате синтеза отдельных компонентов. Но не всякое такое объединение дает жизнеспособную ТС. Законы группы «Статика» как раз и показывают, какие обязательные условия должны выполняться для успешной работоспособности системы.

Закон 1. Закон полноты частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

Основных частей четыре: двигатель, трансмиссия, рабочий орган и орган управления. Для обеспечения жизнеспособности системы нужны не только эти части, но и их пригодность к выполнению функций ТС. Другими словами, эти составляющие должны быть работоспособными не только по отдельности, но и в системе. Классический пример - двигатель внутреннего сгорания, который работает сам по себе, функционирует в такой ТС как легковой автомобиль, но не пригоден для применения в подводной лодке.

Из закона полноты частей системы следует вывод: чтобы система была управляемой, необходимо, чтобы хотя бы одна ее часть была управляемой. Управляемость означает способность менять свойства в зависимости от предполагаемых заданий. Это следствие хорошо иллюстрирует пример из книги Ю. П. Саламатова «Система законов развития техники»: воздушный шар, управлять которым можно с помощью клапана и балласта.

Похожий закон был сформулирован в 1840 г. Ю. фон Либихом и для биологических систем.

Закон 2. Закон «энергетической проводимости» системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

Любая техническая система является преобразователем энергии. Отсюда очевидная необходимость передачи энергии от двигателя через трансмиссию к рабочему органу. Если какая-то часть ТС не будет получать энергии, то и вся система не будет работать. Главным условием эффективности технической системы с точки зрения энергопроводимости является равенство способностей частей системы по принятию и передаче энергии.

Из закона «энергетической проводимости» следует вывод: чтобы часть технической системы была управляемой, необходимо обеспечить энергетическую проводимость между этой частью и органами управления. Этот закон статики также является основой определения 3 правил энергопроводимости системы:

1. Если элементы при взаимодействии друг с другом образуют систему, проводящую энергию с полезной функцией, то для повышения ее работоспособности в местах контакта должны быть вещества с близкими или одинаковыми уровнями развития.
2. Если элементы системы при взаимодействии образуют энергопроводящую систему с вредной функцией, то для ее разрушения в местах контактирования элементов должны быть вещества с различными или противоположными уровнями развития.
3. Если элементы при взаимодействии друг с другом образуют энергопроводящую систему с вредной и полезной функцией, то в местах контактирования элементов должны быть вещества, уровень развития которых и физико-химические свойства изменяются под воздействием какого-либо управляемого вещества или поля.

Закон 3. Закон согласования ритмики частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.

Теоретик ТРИЗ А. В. Тригуб уверен, что для устранения вредных явлений или усиления полезных свойств технической системы, необходимо согласовать или рассогласовать частоты колебаний всех подсистем в технической системе и внешних системах. Попросту говоря, для жизнеспособности системы важно, чтобы отдельные части не только работали вместе, но и не мешали друг другу выполнять полезную функцию.

Этот закон прослеживается на примере истории создания установки для дробления камней в почках. Данный аппарат дробит камни целенаправленным лучом ультразвука, чтобы в дальнейшем они выводились натуральным путем. Но изначально для разрушения камня требовалась большая мощность ультразвука, что поражало не только их, но и окружающие ткани. Решение пришло после того, как была согласована частота ультразвука с частотой колебания камней. Это вызывало резонанс, который и разрушал камни, благодаря чему мощность луча удалось уменьшить.

Кинематика

Группа законов ТРИЗ «Кинематика» имеет дело с уже образованными системами, которые проходят этап своего становления. Условие, как было сказано выше, кроется в том, что эти законы определяют развитие ТС, независимо от конкретных технических и физических факторов, его обусловливающих.

Закон 4. Закон увеличения степени идеальности системы. Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности.

В классическом понимании идеальная система - это система, вес, объем, площадь которой стремятся к нулю, хотя ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря - это когда системы нет, а функция ее сохраняется и выполняется. Все ТС стремятся к идеальности, но идеальных очень мало. Образцом может служить сплав леса плотами, когда корабль для транспортировки не требуется, а функция доставки выполняется.

На практике можно найти множество примеров подтверждения данного закона. Предельный случай идеализации техники заключается в ее уменьшении (вплоть до исчезновения) при одновременном увеличении количества выполняемых ею функций. Например, первые поезда были больше чем сейчас, а пассажиров и грузов перевозили меньше. В дальнейшем габариты уменьшились, усилилась мощность, благодаря чему стала возможной перевозка больших объемов грузов и увеличение пассажиропотока, что привело и к снижению стоимости самой транспортировки.

Закон 5. Закон неравномерности развития частей системы. Развитие частей системы идет неравномерно; чем сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей.

Неравномерность развития частей системы является причиной возникновения технических и физических противоречий, и, следовательно, изобретательских задач. Следствием данного закона является то, что рано или поздно изменение одной составляющей ТС спровоцирует цепную реакцию технических решений, которые приведут к изменению и оставшихся частей. Закон находит свое подтверждение в термодинамике. Так, в соответствии с принципом Онсагера: движущая сила любого процесса - это появление неоднородности в системе. Значительно раньше, чем в ТРИЗ, этот закон был описан в биологии: «В ходе прогрессивной эволюции возрастает взаимное приспособление органов, происходит координация изменений частей организма и идет аккумуляция корреляций общего значения».

Отличной иллюстрацией справедливости закона служит развитие автомобильной техники. Первые двигатели обеспечивали относительно небольшую по сегодняшним меркам скорость в 15-20 км/час. Установка двигателей большей мощности увеличила скорость, что со временем стало причиной замены колес на более широкие, изготовления кузова из более прочных материалов и т.д.

Закон 6. Закон опережающего развития рабочего органа. Желательно, чтобы рабочий орган опережал в своем развитии остальные части системы, то есть обладал большей степенью динамизации по веществу, энергии или организации.

Некоторые исследователи выделяют этот закон как отдельный, но многие труды выводят его в комплексе с законом неравномерности развития частей системы. Такой подход нам кажется более органичным, и мы выносим индивидуальный блок для данного закона лишь для большей структурированности и понятности.

Значение этого закона в том, что он указывает на распространенную ошибку, когда с целью увеличения полезности изобретения развивается не рабочий орган, а любой другой, например, управленческий (трансмиссия). Конкретный случай - чтобы создать многофункциональный игровой смартфон, нужно не просто сделать его удобным для держания в руке и оснастить большим дисплеем, а, в первую очередь, позаботиться о мощном процессоре.

Закон 7. Закон динамизации. Жесткие системы для повышения эффективности должны становиться динамичными, то есть переходить к более гибкой, быстро меняющейся структуре и к режиму работы, подстраивающемуся под изменения внешней среды.

Данный закон является универсальным и находит свое отображение во многих сферах. Степенью динамизации - способностью системы приспосабливаться к внешней среде - обладают не только технические системы. Когда-то такую адаптацию прошли биологические виды, вышедшие из воды на сушу. Изменяются и социальные системы: все больше компаний практикуют вместо офисной работы удаленную, а многие работники отдают предпочтение фрилансу.

Примеров из техники, подтверждающих данный закон, также множество. Свой облик за пару десятилетий поменяли мобильные телефоны. Причем изменения были не только количественными (уменьшение в размерах), но и качественными (увеличение функиональности, вплоть до перехода в надсистему - планшетофоны). Первые бритвенные станки «Gilette» имели неподвижную головку, которая позже стала более удобной движущейся. Еще один пример: в 30-е гг. в СССР выпускались быстрые танки БТ-5, которые по бездорожью двигались на гусеницах, а выехав на дорогу, сбрасывали их и шли на колесах.

Закон 8. Закон перехода в надсистему. Развитие системы, достигшей своего предела, может быть продолжено на уровне надсистемы.

Когда динамизация системы невозможна, другими словами, когда ТС полностью исчерпала свои возможности и дальнейших путей ее развития нет, система переходит в надсистему (НС). В ней она работает в качестве одной из частей; при этом дальнейшее развитие идет уже на уровне надсистемы. Переход происходит не всегда и ТС может оказаться мертвой, как, например, произошло с каменными орудиями труда первых людей. Система может не переходить в НС, а оставаться в состоянии, когда не может быть существенно усовершенствована, но сохранять жизнеспособность в силу необходимости этого людям. Примером такой технической системы служит велосипед.

Вариантом перехода системы в надсистему может быть создание би- и полисистем. Его еще называют законом перехода «моно - би - поли». Такие системы более надежны и функциональны, благодаря приобретаемым в результате синтеза качествам. После прохождения этапов би- и поли- наступает свертывание - либо ликвидация системы (каменный топор), поскольку она свое уже отслужила, либо переход ее в надсистему. Классический пример проявления: карандаш (моносистема) - карандаш с ластиком на конце (бисистема) - разноцветные карандаши (полисистема) - карандаш с циркулем или ручка (свертывание). Или бритва: с одним лезвием - с двумя - с тремя и более - бритва с вибрацией.

Этот закон является не только общим законом развития систем, схемой, по которой развивается все, но и законом природы, ведь симбиоз живых организмов с целью выживания известен с незапамятных времен. Как подтверждение: лишайники (симбиоз гриба и водорослей), членистоногие (рак-отшельник и актинии), люди (бактерии в желудке).

Динамика

«Динамика» объединяет законы развития ТС характерные для нашего времени и определяет возможные изменения в них в научно-технических условиях современности.

Закон 9. Закон перехода с макроуровня на микроуровень. Развитие рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

Суть заключается в том, что любая ТС для развития своего полезного функционала стремится перейти с макроуровня на микроуровень. Другими словами, в системах соблюдается тенденция перехода функции рабочего органа от колес, шестерней, валов и т. д. к молекулам, атомам, ионам, которые легко управляются полями. Это одна из главных тенденций развития всех современных технических систем.

Понятия «макроуровень» и «микроуровень» являются в данном отношении скорее условными и призваны показать уровни мышления человека, где первый уровень - что-то физически соизмеримое, а второй - понимаемое. В жизни любой ТС наступает момент, когда дальнейшее экстенсивное (увеличение полезной функции за счет изменений на макроуровне) развитие невозможно. Дальше систему можно развивать только интенсивно, за счет повышения организованности все более низких системных уровней вещества.

В технике переход между макро- и микроуровнями хорошо демонстрирует эволюция строительного материала - кирпича. Сначала это была просто организация формы глины для удобства. Но однажды человек забыл кирпич на пару часов на солнце, а когда вспомнил о нем - тот затвердел, что сделало его более надежным и практичным. Но со временем было замечено, что такой материал плохо держит тепло. Было совершено новое изобретение - теперь в кирпиче оставляли большое количество воздушных капилляров - микропустот, что существенно понизило его теплопроводность.

Закон 10. Закон повышения степени вепольности. Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности.

Г. С. Альтшуллер писал: «Смысл этого закона заключается в том, что невепольные системы стремятся стать вепольными, а в вепольных системах развитие идет в направлении перехода от механических полей к электромагнитным; увеличения степени дисперсности веществ, числа связей между элементами и отзывчивости системы».

Веполь - (вещество+поле) - модель взаимодействия в минимальной технической системе. Это понятие абстрактное, применяемое в ТРИЗ для описания некоторого вида отношений. Под вепольностью стоит понимать управляемость. Дословно закон описывает вепольность как последовательность изменения структуры и элементов веполей с целью получения более управляемых технических систем, т.е. систем более идеальных. При этом в процессе изменения необходимо осуществлять согласование веществ, полей и структуры. Примером может служить диффузионная сварка и лазер для резки различных материалов.

В заключение отметим, что здесь собраны лишь описанные в литературе законы, в то время как теоретики ТРИЗ говорят о существовании и других, открыть и сформулировать которые еще предстоит.

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

Первый урок данного раздела является введением в основы классической Теории решения изобретательских задач . В нем даются ответы на такие главные вопросы: как и когда возникла ТРИЗ, каковы ее цели и какие проблемы она решает, в каких областях применяется?

Система методик ТРИЗ, как и другие , имеет свою базу и функции, и для того, чтобы понять ее и научиться применять, нужно, в первую очередь, детально изучить методы и принципы решения изобретательских задач, предлагаемые данной теорией. Об этом и будет рассказано ниже.

Краткая история ТРИЗ

«Надо учить творчество» - был уверен Генрих Саулович Альтшуллер. Эту идею он сделал основоположной в системе своих научных приоритетов. Сегодня его учение вызывает интерес не только обобщением многолетнего разнопланового опыта изобретательства, но и практикой самого автора, который, будучи, помимо ученого, инженером, уже в 17 лет получил первый патент, а к 25 годам имел их 10.

Именно заинтересованность Г. Альтшуллера всеми аспектами изобретательства, а не деталями конкретных разработок, стала причиной поиска алгоритма, который давал бы практическое руководство к тому, как сделать изобретение более легким. Автор будущей теории вместе со своим другом Рафаилом Шапиро в 1946 г. решили, что должна существовать некая методика изобретательства и постарались ее найти. Но анализ научной литературы того времени показал, что проблемами творчества интересовалась в основном психология , причем большинство работ имели предметом . Изучив сам метод, друзья убедились в его неэффективности и приступили к выработке собственной «методики изобретательства». В 1947 г. Г. Альтшуллер и Р. Шапиро принялись анализировать историю развития техники с целью выявления закономерностей открытий. В отличие от психологов, которые изучали познавательную деятельность человека как основу изобретения, они сосредоточили внимание на технических системах созданных самим человеком. После рассмотрения десятков тысяч авторских свидетельств и патентов, в 1948 г. родилась первоначальная теория решения изобретательских задач.

О разработанной методике Г. Альтшуллер написал в письме на имя Сталина с предложением начать преподавание. Но в некоторой мере резкие оценки ситуации с изобретательством в СССР высшему руководству страны не понравились. В результате - обвинение, следствие, 25 лет ГУЛАГа. В 1954 г., после реабилитации, Альтшуллер снова начал полноценно работать над ТРИЗ. Как итог, в 1956 г. в журнале «Вопросы психологии» была опубликована его первая статья о теории решения изобретательских задач. В 1970-е гг. произошло признание технологии Альтшуллера, появились первые школы. Вышли из печати такие труды как «40 приемов устранения противоречий (принципы изобретательства)», «Таблица основных приемов для устранения типовых технических противоречий», «Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)» и другие.

Сегодня снова наблюдается возрастание интереса к теории и практике ТРИЗ не только в России и странах СНГ, но и в США, Канаде, странах Европы, Юго-Восточной Азии и Южной Америки. Во всем мире создаются компании, которые внедряют практику ТРИЗ в различные сферы деятельности. Особенно это касается промышленности, где методика Альтшуллера используется для получения перспективных решений производственных проблем. Теорию решения изобретательских задач изучают студенты многих специальностей и школьники всех возрастов, существуют обучающие ТРИЗ курсы подготовки для педагогов. В 1989 г. в Петрозаводске Г. Альтшуллер создал и возглавил Ассоциацию ТРИЗ, которая в 1997 г. стала международной.

Подробнее о ТРИЗ, в частности, про историю развития теории, вы можете прочитать в книге «Основы ТРИЗ ».

Цели, задачи и функции

Основная цель ТРИЗ (или даже миссия ) - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем. ТРИЗ призван организовать творческий потенциал личности так, чтобы способствовать саморазвитию и поиску решений творческих задач в различных областях. Главная задача ТРИЗ - предложение алгоритма, позволяющего без перебора бесконечных вариантов решений проблемы найти наиболее подходящий вариант, отбросив менее качественные. Или, говоря более простыми словами, ТРИЗ позволяет решить изобретательскую задачу так, чтоб на выходе получить наиболее высокий КПД.

Новейший взгляд предлагает Анатолий Гин, специалист в области ТРИЗ, который разработал 5 принципов современной ТРИЗ-педагогики:

• Принцип свободы выбора. В любом обучающем или управляющем действии предоставлять ученику право выбора.
• Принцип открытости. Не только давать знания, но еще и показывать их границы. Использовать в обучении открытые задачи - задачи, стимулирующие самостоятельное генерирование идей.
• Принцип деятельности. Освоение учениками знаний, умений навыков преимущественно в форме деятельности.
• Принцип обратной связи. Регулярно контролировать процесс обучения с помощью развитой системы приемов обратной связи.
• Принцип идеальности. Максимально использовать возможности, знания, интересы самих учащихся с целью повышения результативности и уменьшения затрат в процессе образования.

Бизнес и маркетинг. Так или иначе, нашла свое применение ТРИЗ и в этих областях. Все промышленные предприятия в своей деятельности вынуждены обращаться к информационному фонду ТРИЗ . В нем собраны указатели применения физических, химических и геометрических эффектов, банк типовых приемов устранения технических и физических противоречий, который постоянно пополняется.

Многие компании обращаются к услугам ТРИЗ-консультантов с целью развития навыков поиска решений своими сотрудниками, повышения их . В этом призван помочь особый раздел ТРИЗ, посвященный развитию творческого потенциала человека .

Теория решения изобретательских задач будет полезна и многим управленцам - в 90-е гг. разработчики ТРИЗ пришли к выводу, что законы развития технических систем схожим образом проявляют себя и в развитии других организованных систем, в том числе социальных. Прогрессивным в планировании деятельности также является использование инструментов ТРИЗ в SWOT-анализе. В маркетинговых исследованиях всегда применяется принцип характерный для ТРИЗ - дробление целевой аудитории на категории по социальным, демографическим и другим характеристикам. Он же лежит в основе диаграммы Кано, которая отображает, как предпочтения клиента распределяются в зависимости от категорий качества.

Теория находит свое применение и в других областях, таких как юриспруденция, искусство, литература и другие. Чтобы подробнее познакомиться со спектром задач, решаемых при помощи ТРИЗ, вы можете перейти на страницу с заданиями и примерами ТРИЗ (скоро) .

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.