Книгиcегодня книг - 37

Материалы ТРИЗ Саммита 2007 г

Дата публикации: 21.08.2010

 


Саммит Разработчиков ТРИЗ (Acrobat PDF, 1,5 мб.)


ТРИЗ АНАЛИЗ.

Методы исследования

проблемных ситуаций и выявления

инновационных задач

 

 

 

Библиотека Саммита Разработчиков ТРИЗ.

 

Выпуск 1.

 

 

Сборник научных статей.

ТРИЗ Анализ. Методы исследования проблемных ситуаций и выявления инновационных задач, сост. Литвин С.С., Петров В.М., Рубин М.С., Библиотека Саммита Разработчиков ТРИЗ. Выпуск 1, Москва, 2007 г. ' 105 с.

 

 

Сборник научных статей "ТРИЗ Анализ. Методы исследования проблемных ситуаций и выявления инновационных задач" для специалистов по ТРИЗ, инженеров и изобретателей, специалистов в области развития систем. Сборник включает актуальные разработки специалистов по ТРИЗ в области анализа проблемных ситуаций и выбора задач. В него вошли работы методически'прикладного и научно' исследовательского характеры, обзорные работы, постановки направлений исследований в этой области.

 

ТРИЗ'анализ систем, выявление проблемных ситуаций и постановка задач стали одними из самых активно развивающихся направлений в современной ТРИЗ. Разрабатываются методы, основанные не только на анализе существующих противоречий развития. Создаются и другие методы синтеза систем и выявления новых задач, основанные на анализе закономерностей развития, объединении свойств различных систем, анализе имеющихся ресурсов. Создаваемые методы выходят за рамки только технических систем.

 

Предлагаемый сборник является первым в серии научно'методических материалов Библиотеки Саммита Разработчиков ТРИЗ.

 

Содержание

 

Герасимов В. М., Кожевникова Л. А.

Альтернативный подход к постановке задач. . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Кожевникова Л.А.

Альтернативный подход к постановке задач.

Обзор$эссе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Аксельрод Б. М.

 

Анализ обусловленности взаимодействий как системообразующий подход при исследовании ситуаций и систем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Абрамов О. Ю.

Выбор технической системы для усовершенствования. . . . . . . . .31

Рубин М. С.

О выборе задач в социально$технических системах. . . . . . . . . . . 35

Мурашковский Ю. С.

Постановка задачи в системах научных представлений. . . . . . . 47

Фейгенсон Н. Б.

Ресурсы систем как источник для постановки задач. . . . . . . . . . . 59

Глазунов В.Н.

 

Методы поиска обходных проблем и задач в изобретательской программе "Новатор 4.0" . . . . . . . . . . . . . . . 61

 

Кожевникова Л.А.

ТРИЗ. Постановка задач. Список рукописных работ из Фонда материалов по ТРИЗ ЧОУНБ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

 

А.Любомирский

Выбор базовой системы по парметру "перспективность". . . . . .81

Литвин С. С.,

Инструменты Определения "Правильных Задач"

в методике G3:ID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

М.С.Рубин, О.М.Герасимов

О методах анализа проблемных ситуаций и выбора задач. Опыт обзора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

 

Иванов Г.И., Быстрицкий

Алгоритм Выбора инженерных задач $ АВИЗ . . . . . . . . . .. . . . . .94

Sergei Ikovenko

Problem Identification Approaches in Sustainable Design . . . . . . .102 Информация о Саммите Разработчиков ТРИЗ. . . . . . . . . . . . . . . . 107

  

Альтернативный подход

к постановке задач

 

Герасимов В.М., Кожевникова Л.А., Россия

 

 

Процесс усовершенствования любой си' стемы обычно начинается с понимания того, что в ней должно измениться к лучшему. При этом целью часто является устранение только какого'то одного недостатка или же немногих, больше всего мешающих. Но, да' же если это удалось, со временем оставшие' ся недостатки усиливаются, и опять необхо' димо ставить и решать новую изобретатель' скую задачу.

 

Что первично?

 

В книге Г.С. Альтшуллера "Алгоритм изоб' ретения" [1, с. 238] в главе "Психологические барьеры" приведены слова Карла Маркса: "...человечество ставит себе всегда только та' кие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее реше' ния уже существуют или, по крайней мере, на' ходятся в процессе становления". Что ж, здесь все понятно ' сначала материальные условия, потом задача. Или, другими словами, материя первична, сознание вторично, этому нас еще в институте когда'то учили. Рассмотрим, одна' ко, эту ситуацию подробнее.

 

Долгое ожидание

 

Может ли быть так ' условия для решения задачи существуют, задача поставлена, а ре' шения все нет? Да, так бывает. Линзовый теле' скоп (рефрактор) Галилео Галилей придумал в 1609 году, зеркальный телескоп (рефлектор) Исаак Ньютон предложил в 1671 году, по тем временам ' спустя не такой уж и большой срок. А вот менисковый телескоп, распростра' ненный сейчас повсеместно, Дмитрий Дмит' риевич Максутов изобрел только в 1942 году, т.е. спустя почти 300 (!) лет после этого. Поче' му пришлось ждать так невероятно долго, ведь все материальные условия для решения задачи уже были?

 

Версия ответа и ее анализ

 

Сам Максутов предлагает такую версию ответа: "Если бы на заре астрономической оп' тики был известен элементарно простой прин' цип менисковых систем, в основном доступ' ный пониманию современников Декарта и Ньютона, то астрономическая оптика могла бы пойти по совершенно иному пути и иметь ахроматическую короткофокусную оптику со сферическими поверхностями, базирующую' ся лишь на единственном сорте оптического стекла, безразлично с какими константами" [2, с.15].

 

Получается, что великолепнейшее изоб' ретение опоздало на три столетия только по' тому, что все это время не был известен "эле' ментарно простой принцип менисковых сис' тем"? Если это так, то просто необходимо по' внимательнее разобраться с этим принципом, обладающим таким невероятно мощным тор' мозящим действием. Чтобы не исказить исти' ну, приведем подробные цитаты.

 

Итак, чтобы защитить открытую трубу зер' кального телескопа от температурных воздей' ствий, попадания пыли и посторонних пред' метов Д.Д. Максутов предложил закрыть ее тонкой линзой ' мениском, известным еще в древнем Китае. Но к чему это приведет? Автор пишет: "Такая конструкция очень хороша, но

не внесет ли мениск вредных аберраций? По' видимому, внесет, но какие, ' это следует вы' яснить. Что всегда можно подобрать такие кривизны для мениска, при которых он будет в высокой степени ахроматичным, ' это было ясно при первом же рассмотрении вопроса. Оставался нерешенным вопрос о сферической аберрации.

 

Короткое рассуждение показало, что та' кие мениски могут вносить значительную сферическую аберрацию как положитель' ную, так и отрицательную, оставаясь при этом еще достаточно ахроматичными. И тут я чуть'чуть не упустил важного открытия, рас' суждая, что в таком случае можно рассчитать мениск, не вносящий аберрации, т.е. беза' беррационный мениск. На этих мыслях я за' держался несколько часов, пока не додумал' ся, что значительно выгоднее выбрать такой мениск, который вводит в систему положи' тельную аберрацию, способную компенси' ровать отрицательную аберрацию сферичес' кого зеркала или системы сферических зер' кал. В этот момент и были изобретены мени' сковые системы" [3, с.314].

 

Сферическое зеркало обладает вредной отрицательной аберрацией. Мениск может обладать тоже вредными как отрицательной, так и положительной аберрациями, поэтому выгодно компенсировать один вред другим. Это и есть "элементарно простой принцип ме' нисковых систем", или, другими словами, "метод компенсации", удивительно похожий на хорошо нам знакомый прием "обратить вред в пользу". Трудно согласиться с Дмитри' ем Дмитриевичем, что 300'летняя задержка крупного изобретения может быть объяснена тем, что такой прием не был никому известен.

 

Вековечная задача

 

Г.С.Альтшуллер пишет: "Если в течение длительного времени задача остается нере' шенной, то это значит, что само направление поисков выбрано неверно. В этом случае даже легкая задача вполне может стать "вековеч' ной". Так, например, было с менисковым те' лескопом"...[1, с. 238]. А какую, собственно, задачу ставило перед собой человечество или, точнее, та его часть, которая занималась ас' трономической оптикой? Чтобы отверить на этот вопрос, вернемся опять к истории созда' ния менискового телескопа.

 

Еще в 20'е годы прошлого века Максутов придумал как получить "школьный телескоп" ' одновременно качественный и дешевый, т.е. доступный каждой, даже самой небогатой школе. Это был телескоп'рефлектор со сфери' ческим зеркалом. Таких телескопов Ньютона диаметром 140 мм, хорошо выполненых ме' ханически и имеющих первоклассную оптику, изготовили в 1929'30 г.г. более сотни штук. И все же автор был недоволен результатами.

 

"Все ли хорошо в разработанной конструк' ции школьного рефлектора?" ' спрашивает сам себя Максутов и с горечью признает: "Нет, не все хорошо, так как в нем зеркала, хотя бы и алюминированные, будут быстро выходить из строя; в результате неизбежны нарекания со стороны школ, посылка на повторное алю' минирование потускневших и испортившихся зеркал; престиж школьного телескопа может пострадать.

 

 Как же улучшить конструкцию? размышляет Д.Д. Максутов.  Единственный, казалось, выход ' это осложнить конструкцию, расположив в передней части трубы плоско' параллельное защитное окно, обращающее телескоп в герметическую конструкцию, не боящуюся запыления, запотевания и механи' ческих повреждений зеркал. Введение пло' скопараллельного окна из оптического стекла значительно удорожит инструмент; но что де' лать, если только в этом случае школьный те' лескоп завоюет себе заслуживаемое им по' лезное широкое распространение" [3, с. 312]. Скажем прямо ' не очень четкая формулиров' ка изобретательской задачи.

 

Гораздо четче сформулировал эту задачу Г.С. Альтшуллер: "Все ли хорошо в разработан' ной конструкции школьного рефлектора? Нет, не все хорошо, в частности зеркала, хотя бы и алюминированные, будут быстро выходить из строя. Рефлектор с открытой трубой вряд ли долго проживет в школе. Достаточно уборщи' це один раз стереть с зеркала пыль, и оно бу' дет испорчено. Прикрыть трубу стеклом? Это, конечно, защитит зеркало. Но из чего сделать стекло? Простое стекло дешево, однако оно поглощает много света. Оптическое стекло хо' рошо, зато и стоимость его высока" [1, с.16].

 

Широко распространено ошибочное мне' ние, что Максутову удалось разрешить имен' но это противоречие. Это не так, хотя на поис' ки решения он потратил более 13 лет. Не ре' шена задача и сейчас, 66 лет спустя, и нет ни' каких шасов, что она будет решена в ближай' шие десятилетия. Ведь ее решение предпола' гает, что высококачественное оптическое стек' ло, невероятно дорогое, будет широко до' ступно по цене оконного. Поэтому, пользуясь терминологией Генриха Сауловича, задачу о стекле для "школьного" телескопа можно спо' койно назвать "вековечной". Но ведь приду' мал же Максутов менисковый телескоп! Как же так ' задачу не решил, а телескоп приду' мал?.. С этим мы разберемся чуть позже, а по' ка посмотрим ' какие именно задачи ставили перед собой специалисты в области астроно' мической оптики все долгое время "от Ньюто' на до Максутова"?

 

Тернистый путь

 

Сам Д.Д.Максутов по этому поводу пишет: "Работая над теорией менисковых систем и видя их преимущества, невольно вспомина' ешь тернистый путь истории оптического при' боростроения.

 

Сколько было изломано копий в борьбе сторонников рефлектора и рефрактора! Сколько было затрачено энергии, с одной сто' роны, на овладение методикой изготовления и исследования точных асферических поверх' ностей, а с другой ' на разрешение проблемы ахроматических стекол! Сколько изготовлено флинтгласа и других трудоемких сортов стек' ла для тех случаев, в которых их можно было бы и не применять! Наконец, сколько постро' ено дорогих, громоздких и несовершенных телескопов с не менее дорогим и громоздким механическим оборудованием и дорогими помещениями с огромными вращающимися куполами!" [2, с.15].

 

Ключевая фраза здесь: "...борьба сторонников рефлектора и рефрактора". Силы, средства и человеческие жизни в течение многих лет тратились на совершенствование ЛИБО ОДНОГО, ЛИБО ДРУГОГО оптического инструмента. А работа с одной системой предусматривает выявление недостатков только этой системы, как же иначе? Это настолько привычный способ, что может показаться, что он единственный.

 

Особенностью такого подхода является то, что выявлять недостатки сравнительно просто, а вот устранять их невероятно трудно. Вот только один пример: очевидно, что чем больше диаметр объектива у телескопа рефрактора, тем лучше. Однако, на сегодняшний день во всем мире есть только два самых крупных визуальных объектива с диаметрами 91 см и 102 см. Оба объектива изготовлены в 1888 г. и в 1896 г. американскими оптиками Д. и А. Кларками. Все дальнейшие многочисленные попытки сделать что'либо подобное закончи' лись неудачей.

 

Такая же ситуация складывается и во всех остальных технических областях. Значит ли это, что этот путь совершенствования техники (через выявление и устранение недостатков) неправильный или порочный? Нет, ни в коей мере. Просто он не единственный.

 

Как по-другому?

 

Г.С. Альтшуллер пишет: "В развитии техники сочетаются два пути эволюционный (в пределах одного уровня) и революционный (переход с одного уровня на другой). Схема' тически это развитие можно представить в ви' де ломаной линии с большим числом поворотов. Узкий специалист хорошо видит направление одного отрезка. Думая о будущем, он склонен видеть это будущее развитием насто' ящего, он как бы мысленно продолжает конечный отрезок линии. Понимая ограниченность существующих технических средств, специалист отчетливо видит нерешимые задачи, стену, в которую упирается мысленное продолжение данного отрезка. Но диалектика развития техники такова, что "нерешимые" задачи решаются "в обход" принципиально новыми техническими средствами". [1, с. 243].

 

Накоплено достаточно большое количество примеров, когда задача ставится не для одной, а сразу для двух технических систем. Причем, они тщательно подобраны друг к другу ' выполняют одну и ту же функцию и об' ладают противоположными достоинствами и недостатками. Это задачи на СИНТЕЗ НОВОЙ СИСТЕМЫ, объединяющей достоинства обоих прототипов и свободной от их недостатков.

 

Типичным является вариант, когда одна система'прототип выполняет функцию лучше другой, но стоит дороже, а другая ' более про' стая и дешевая, но работает хуже первой [4, 5, 6, 17]. Еще один часто встречающийся вариант, когда обе системы стоят примерно одинаково, но первая лучше выполняет одну часть рабо' ты, а вторая ' другую часть; при этом, необхо' димо добиться, чтобы вся работа была выпол' нена хорошо [7, 8, 9, 16]. Есть примеры, когда задача формулируется не только для уст' ройств, но также сразу для двух технологичес' ких процессов ("Шихтованный магнитопро' вод"; материал готовится к публикации).

 

Особенностью такого подхода является то, что поставить задачу психологически очень не просто. Вот пример. Электробритва, изобретенная в 30'е годы прошлого века, имела одну бреющую головку. В 1948 году фирма Philips выпустила в продажу бритву с двумя бреющими головками. Затем на брит' ве появились три головки, недавно по теле' визору рекламировали четыре. Фирма Remington ухитрилась изготовить "матрешку" ' внутри каждой головки разместили по две сетки и два ножа, т.е., условно говоря, полу' чили шесть бреющих головок... Похоже, что это уже близко к пределу, дальше начинают' ся непреодолимые технические трудности. С самого начала этой гонки была четко видна цель: увеличить площадь обрабатываемой поверхности. Этого добивались, но какой це' ной? Фирма Philips за 50 лет, начиная с 1939 года, выпустила 120 моделей со все большей сложностью конструкции. У всех этих бритв в ножах применяются узкие лезвия, которые хорошо срезают волосы, а бороться прихо' дилось за площадь.

 

Но ведь параллельно существовали пружинные и инерционные бритвы с широкими лезвиями, которые обрабатывали площадь сразу в несколько раз большую при одной (!)бреющей головке. Брили они, правда, хуже и поэтому лет 25'30 назад исчезли, не выдер' жав конкуренции. Классический вариант: "или ' или". Бритва или хорошо бреет, но об' рабатывает малую площадь, или обрабаты' вает большую площадь, но бреет неважно. А ведь хочется иметь простую конструкцию с одной головкой, которая обеспечивает и то, и другое ' бреет хорошо, и с площадью у нее все в порядке...

Задача "через плюсы" звучит так. Необходимо сохранить в ноже широкие лезвия. Это позволит эффективно использовать ра$ бочую поверхность сетки. В то же время, на всей поверхности сетки нужно обеспечить хорошие условия резания, поэтому лезвия должны быть узкими. Или в короткой фор' мулировке: Лезвия в ноже должны быть ши$ рокими, и они должны быть узкими.

 

Поставить эту задачу специалисты много' численных фирм с всемирно известными име' нами, занимающиеся разработкой новых кон' струкций электробритв, так и не смогли, по' мешала психологическая инерция. Поэтому решение ее появилось "на стороне", в инициа' тивном, а не в рабочем порядке, скорее как хобби, чтобы иметь еще один пример поста' новки задачи "через сложение плюсов". Ре' шить эту задачу оказалось совсем просто, что типично для задач такого типа [16]. На основа' нии идеи, полученной при решении и защи' щенной в 2003 году патентом США № 6,584,691, было предложено несколько десят' ков всевозможных конструкций бреющих го' ловок (материал готовится к публикации).

 

Можно только с грустью повторить всед за Максутовым: "Рассматривая бреющую головку с ротационными ножами и видя ее пре' имущество, невольно отмечаешь и здесь тот же самый тернистый путь, что и в оптическом приборостроении.

 

Сколько было изломано копий в борьбе сторонников узких и широких лезвий! Сколько было затрачено энергии... сколько построе' но дорогих и несовершенных моделей... во что все это обошлось той половине человече' ства, которая вынуждена бриться!".

 

Этот пример позволяет предложить на' много более правдоподобную версию ответа на вопрос: почему три столетия не могли изобрести менисковый телескоп? Только пото' му, что до Максутова задачу по объединению достоинств линзового и зеркального теле' скопов НИКТО НЕ СТАВИЛ. Мешала психологическая инерция.

 

Правильная задача

 

Ее действительно впервые поставил Мак' сутов для своего "школьного" телескопа.

 

Нужно делать телескоп рефлектор. Это позволит применить сферическое зеркало и обеспечит прибору низкую стоимость. В то же время, открытую трубу рефлектора необходимо закрыть защитным окном из дорогого оптического стекла, чтобы получить герметичную конструкцию как у телескопа-рефрактора. Или в короткой формулировке: Необходимо обеспечить защиту трубы "школьного" телескопа без увеличения его стоимости.

 

Напомним, что в такой формулировке Максутову задачу решить не удалось. Тем не менее, именно эта формулировка позволила ему получить свои менисковые системы.

 

Чтобы объяснить этот парадокс, рассмотрим сначала какие бывают варианты ответов на задачи "через объединение достоинств альтернативных систем". Их всего три.

 

  1. Ответ на задачу очевиден сразу [7, 8, 9].

 

  1. Задачу нужно решать, но она легкая [4, 5, 6].

 

  1. Задачу решить нельзя [10, 11].

 

Граница между 1'м и 2'м пунктом, по сути, размыта. В любом случае, это всегда легкие задачи, для решения которых часто вполне достаточно здравого смысла или простых изо' бретательских приемов. Не решены задачи были долгое время только потому, что их ни' кто не ставил. А поставить мешала сильней' шая психологическая инерция у специалис' тов. Чтобы помочь переступить через психо' логический барьер В.В. Митрофанов и Б.Л. Злотин еще в начале 80'х годов прошлого ве' ка предлагали формулировать "системное" противоречие, относящееся сразу к двум системам (впоследствии оно получило название "альтернативного"): "По'видимому, во многих случаях, когда мы работаем с "живыми" систе' мами, не следует стремиться к углублению противоречия до физического уровня, а мож' но, оставаясь на уровне системном сформу' лировать "системное" противоречие ' средст' во транспорта должно быть поездом, чтобы двигаться по рельсам и должно быть самоле' том, чтобы иметь высокую скорость. И проти' воречие не разрешать, а объединять, "симби' онировать" системы. Поезд аэродинамичес' кой формы с реактивным двигателем. Это должна быть система 1, чтобы... и система 2, чтобы..." [12]. Многочисленные примеры таких "симбионированных" (или по современной терминологии ' "гибридных") систем приве' дены в работе [13].

 

Как быть в 3'ем случае? Г.С. Альтшуллер пишет: "За редчайшим исключением, в техни' ке нет задач, которые вообще (даже в буду' щем) не удалось бы решить. Невозможно на' рушить основные законы природы ' законы сохранения и законы диалектики, остальное если и невозможно, то лишь временно" [1, с. 238]. Что же мы подразумеваем, когда говорим: задачу решить нельзя?

 

Можно вычленить два случая. Первый ' это когда в принципе понятно как решить про' блему, но существуют мощные сдерживаю' щие (например, финансовые) ограничения. В примере с пропиткой ротора крупной элект' рической машины [10] проблема в том, что он не помещается в имеющуюся пропиточную ка' меру. Как построить камеру большего разме' ра ясно, но ясно и то, что она будет очень до' рогой и никогда не окупится. Так как резать ротор и пропитывать его по частям тоже эко' номически не выгодно, то проще признать, что решить эту задачу нельзя. Но ничто не ме' шает ДОПУСТИТЬ, что эта задача решена и от' следить последствия.

 

Именно так поступил Максутов [11], не сумев за 13 лет придумать как сделать оптичес' кое стекло дешевым. В какой'то момент он пе' рестал ломать голову как получить такое стек' ло, и просто ДОПУСТИЛ, что оно у него есть. Дальше ему потребовалось всего несколько часов, чтобы пройти несколько простых шагов и 

и   получить свои великолепные менисковые системы. Конечно, когда'нибудь в отдален' ном будущем задача получения дешевого оп' тического стекла, скорее всего, будет решена, но зачем ждать так долго, если значительно выгоднее допустить, что эту задачу решить нельзя и воспользоваться гипотетическим, "идеальным" ответом?

 

Второй случай ' это когда действительно существуют ограничения со стороны законов природы. Однако совместное использование метода объединения альтернативных систем и  приема "допустить недопустимое" позволяет обойти и эти ограничения. Да, задачу решить нельзя, но как только что было показано вы' ше, это не всегда обязательно делать. Можно отследить последствия от будто бы решенной задачи. В частности ' сложить достоинства ре' альной и "невозможной" систем. Практика по' казывает, что получить решение в этом слу' чае, как правило, не сложно. Это еще одно преимущество такого подхода. Следует толь' ко оговориться, что он не отменяет другие изобретательские инструменты, а только до' полняет их. Работа в этом направлении про' должается, запланирована серия публикаций.

 

В  процессе работы над тезисами были использованы аналитические обзоры [14, 15], написанные на основе материалов из Фонда ТРИЗ ЧОУНБ, в которых подробно рассмотре' на история появления и развития идеи объе' динения альтернативных систем, применение этого метода к постановке задач, психологи' ческие проблемы, с которыми сталкиваются решатели.

Май 2007 г.

 

Литература

 

  1. Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения [Текст] / Г. С. Альтшуллер. ' 2'е изд. ' М.: Моск. ра' бочий, 1973. ' 284 с.

 

  1. Максутов Д. Д. Новые катадиоптрические ме' нисковые системы [Текст] / Д. Д. Максутов Труды Го' сударственного оптического института. ' Т. ХV1. ' Вып.124. ' 1944.

 

  1. Максутов Д. Д. Астрономическая оптика [Текст] / Д. Д. Максутов. ' М.'Л. : ОГИЗ Гос. изд'во техн.'теорет. лит., 1946.

 

  1. Герасимов В. Гвоздь и шуруп : (учебная изоб' ретательская байка) [Электронный ресурс] ' Режим

 

 

доступа: http://www.trizminsk.org/e/212011.htm. ' Загл. с экрана.

 

  1. Герасимов В. Мясорубка, любовь моя : (изоб' ретательский диптих) [Электронный ресурс] ' Режим доступа: http://www.trizminsk.org/e/212005.htm. ' Загл. с экрана.

 

  1. Герасимов В. Интенсификация теплообмена : учеб. пример [Рукопись] / В. М. Герасимов, М. Г. Баркан. ' 1998. ' 8 с. ' Деп. в ЧОУНБ 26.04.2007 № 3134.

 

  1. Герасимов В. М. Гибрид : история с изобретат. семинара [Рукопись] / В.М. Герасимов. ' СПб, 2006.

 

'   7 с. ' Деп. В ЧОУНБ 23.11.2006 № 3128. ' [Электрон' ный ресурс] ' Режим доступа: http://www.trizmin' sk.org/e/212010.htm. ' Загл. с экрана.

 

  1. Герасимов В. Плетень: (изобретательская байка) [Электронный ресурс] ' Режим доступа: http://www.trizminsk.org/e/212003.htm. ' Загл. с эк' рана.

 

  1. Герасимов В. Розовый рукомойник или Как поставить "правильную" изобретательскую задачу? : (изобретательская история) [Электронный ресурс] ' Режим доступа: http://www.metodolog.ru/00925/ 00925.html. ' Загл. с экрана.

 

  1. Герасимов В.М. Ротор синхронной явнопо' люсной электрической машины : изобретат. быль [Рукопись] / В. М. Герасимов. ' 2005. ' 25 с. ' Руко' пись деп. в ЧОУНБ 12.07.2005 № 3045. ' [Электрон' ный ресурс] ' Режим доступа: http://www.trizmin' sk.org/e/212008.htm. ' Загл. с экрана.

 

  1. Герасимов В. М. Менисковый телескоп Д. Д. Максутова : изобретат. история [Рукопись] / В. М. Ге' расимов. ' 2005. ' 30 с. ' Рукопись деп. в ЧОУНБ 13.07.2005 № 3046. ' [Электронный ресурс] ' Режим доступа: http://www.trizminsk.org/e/212007.htm. ' Загл. с экрана.

 

  1. Митрофанов В.В. Проявление единства и борьбы противоположностей в технике : (симбиоз в технических системах) [Рукопись] / В.В. Митрофа' нов, Б.Л. Злотин. ' 3 с. ' Деп. в ЧОУНБ 26.09.1989 № 791.

 

  1. Злотин Б. Читая старые ИРы [Рукопись] / Б.Л. Злотин. ' 6 с. ' Деп. в ЧОУНБ 12.07.1990 № 972.

 

  1. Кожевникова Л.А. Альтернативный подход к постановке задач [Рукопись] / Л.А. Кожевникова. ' Челябинск, 2007. ' 11 с. ' Библиогр.: с.7'11 (49 назв.).

 

'   Деп. в ЧОУНБ 10.05.2007 № 3136.

 

  1. Кожевникова Л.А. Объединение альтерна' тивных систем : историко'аналитический обзор [Ру' копись] / Л. А. Кожевникова. ' Челябинск, 2007. ' 35 с. ' Библиогр.: с.32'35 (55 назв.). ' Деп. в ЧОУНБ 10.05.2007 № 3137.

 

  1. Gerasimov V. Electric shaver evolution. [Руко' пись] / V. Gerasimov. ' 1998. ' 22 p. ' Деп. в ЧОУНБ 26.04.2007 № 3136. ' (текст на рус. и англ. яз.).

 

  1. Gerasimov V. Intensification of heat exchange : (case study) [Рукопись] / V. Gerasimov, M. Barkan. ' 1998. ' 8 p. ' Деп. в ЧОУНБ 26.04.2007 № 3135.

Альтернативный подход

к постановке задач

 

Обзор-эссе

 

Л.А. Кожевникова, Россия 

 

Разработки по теме "Объединение альтернативных систем" начались в 80'е годы. Альтернативными называют конкурирующие системы, выполняющие одну и ту же главную функцию разными способами, имеющие хо' тя бы одну пару противоположных досто' инств и недостатков.

 

Для саммита разработчиков ТРИЗ 2007 го' да была заявлена тема "Альтернативный под' ход к постановке задач" Предполагалось рас' смотреть постановку задач с помощью метода объединения альтернативных систем.

 

В процессе подготовки тезисов возникла потребность проследить, как появилась и раз' вивалась в последствии идея объединения технических, в частности альтернативных си' стем. Исследования по этой теме начались давно. В них принимали участие многие.

 

Изначально обзор был задуман как ана' лиз работ, связанных с объединением аль' тернативных систем, как метода решения изобретательских задач. Нужна была работа справочного характера для написания тези' сов к саммиту. В ходе работы тематика обзо' ра расширилась. В связи с этим сильно уве' личился его объем. На основе этого обзора было написано эссе. В работе над ним были использованы материалы из Фонда материа' лов по ТРИЗ ЧОУНБ.

 

Решение любой проблемы, не только изобретательской задачи, начинается с ее постановки, т.е. с осознания или понима' ния того, какой недостаток в системе нужно устранить или исправить. Опустим сейчас проблемы, связанные с потребностями, не' обходимостью, нуждой, просто интересом. Есть некая проблема, задача, которую надо решить.

 

 

По аналогии с психологией ' осознание проблемы, ее проговаривание ' уже есть ре' шение, потому что она (задача) просто пони' мается. Понимание дает возможность найти именно ту "болевую точку", которая и создает все проблемы, которая служит истоком этих проблем. Нужно уметь поставить задачу так, чтобы она была понятна, нужно понимать, ка' кую именно задачу решать.

 

Решались задачи по'разному, с использо' ванием самых разных методик. В ТРИЗ сфор' мировался такой метод решения задач, как объединение альтернативных систем. История возникновения и развития этого метода сама по себе достаточно интересна. В его разработ' ке принимали участие многие исследователи. Его идеи были заложены еще в типовых при' емах устранения противоречий. Прообразом может служить и идея переноса технических решений, которую начал разрабатывать Т. Кенгерли. Он рассматривал два пути решения задач. Первый ' задача ставится ' нужно найти решение. Этот подход разрабатывался в АРИЗ. Второй же путь заключался в том "что изобре' татель обретает тот или иной факт и только по' сле этого определяет возможность практичес' кого приложения обнаруженного факта". [28, с.1] Речь идет о решении задач по аналогии. Но "в практике изобретательского творчества можно усмотреть разновидность первого пути: после постановки задачи изобретатель решает ее только использованием того или иного фак' та из других ТР" (28, с.2).

 

Было выявлено "явление переноса: существует множество изобретений, относящихся к разным областям техники, но совершенно по' добных по структурным и функциональным признакам ТР". [28, с.5]

 

В  70'е годы формулируются основные за' коны развития ТС. Один из них ' закон пере' хода в надсистему. "Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей; причем дальней' шее развитие идет на уровне надсистемы". [9, с.126].

 

В  процесс решения задач привносится элемент объединения. Речь идет об объеди' нении разных систем (частей) в целое (новую систему) с новыми качествами. Возникает ли' ния моно'би'поли.

 

Впоследствии был выделен класс альтер' нативных конкурирующих систем, выполняю' щих одну и ту же главную функцию разными способами, имеющие хотя бы одну пару про' тивоположных достоинств и недостатков.

 

Все разнообразие видов объединений можно свести к нескольким вариантам:

 

1. Объединяются две системы, которые развиваются давно (гвоздь 'шуруп).

 

2. Одна из систем развивается давно, вто' рая только появилась (пароход и парусник).

 

3. Одна система гипотетическая. В этом случае возможно два варианта: либо такую систему сделать вообще невозможно (джет для окраски ткани изнутри рукава), либо де' лать ее просто нерационально (большая ем' кость для пропитки ротора компаундом).

 

Эти методы решения задач имеют оборот' ную сторону. Они двуедины. Это и инструмен' ты для РЕШЕНИЯ, и инструменты для ПОСТА' НОВКИ задач. Это правильное понимание их сути, т.к. любой процесс дуален и представля' ет собой неразрывное единство составляю' щих его самостоятельных частей. Такой под' ход ' рассматривать решение и постановку за' дач как единый процесс, ' не противоречит диалектическим законам, которые являются надсистемными для ТРИЗ, поэтому он должен быть правильным. Это первый момент, на ко' тором основан альтернативный подход к по' становке задач.

 

Причем это не травматичный способ по' становки задач. Процесс постановки задач из' начально может быть для изобретателя психо' логически очень сложным. "Изобретатель должен как бы перешагнуть через слово "не' возможно", забыть на время о нем. Уже одного этого порой достаточно, чтобы почти авто' матически перейти к новым техническим иде' ям". [1, с. 244] Трудно переступить через "не' возможно". Трудно критиковать свои преды' дущие решения, трудно решать задачи, зная, что это часто никому не нужно. Об этом напи' сано в работе В.М. Герасимова [19, с.4]. Во второй альтернативной системе ищут то, что нужно получить, а не недостатки, оставшиеся при решении начальной задачи. Рассматрива' ются недостатки системы, а не умения и зна' ния изобретателя, решающего задачи. Это второй момент.

 

Об этом тоже писал Г.С. Альтшуллер. В тексте АРИЗ'77 при постановке задачи на шаге 1.3 необходимо "определить, решение какой задачи целесообразнее ' первоначальной или одной из обходных. Произвести выбор.

 

Примечание. При выборе должны быть учтены факторы объективные (каковы резер' вы развития данной в задаче системы) и субъ' ективные (на какую задачу взята установка ' минимальную или максимальную". [9, с. 154]

 

Далее возникает проблема, на которую в ТРИЗ практически не обращали внимания. "Какой путь выбрать ' взяться за создание Но' вой Вещи или заняться небольшими усовер' шенствованиями другой, уже прилизанной (прошедшей точку "a") технической системы, т.е. что лучше ' журавль в небе или синица в руке, ' этот вопрос выходит за рамки тео$ рии решения изобретательских задач (вы' делено мною ' К.Л.). Теория может лишь тре' бовать, чтобы изобретатель видел обе воз' можности и сознательно выбирал одну из них.

 

Выбор же зависит от мировоззрения, от того, что человек считает для себя более ценным" (выделено мною ' К.Л.). [9, с.117]

 

Таким образом, возникло две проблемы ' объективная, которую ТРИЗ пыталась решить, и субъективная, которую ТРИЗ отмечала, как проблему, но опускала, выводя за рамки ТРИЗ. "Получив задачу, изобретатель должен определить, следует ли решать данную задачу или идти в обход. Критерии здесь двоякого рода: объективные (исследование "жизнен' ной кривой" системы) и субъективные (личная установка на "большое" или "малое" изобрете' ние)". [9, с. 121]

 

"Чем не парадокс: эффективность ТРИЗ основана на объективности и закономерности наблюдаемого мира, но добиться этой эффек' тивности можно лишь с помощью мобилиза' ции субъективных возможностей мышления… Для совершенствования ТРИЗ нельзя ограни' читься выявлением и уточнением объектив' ных закономерностей внешнего мира. Совер' шенствование ее прикладной части не может происходить без учета и использования впол' не реальных механизмов мышления человека пользователя" [36, с.2].

 

И в то же время "в рамках ТРИЗ разреше' ния противоречия между подсистемой ' сис' темой и надсистемой рассматривают как ис' точник развития и эволюции без явного вклю' чения в этот процесс человека и его положе' ния относительно этих системных уровней". [22, с.101]

 

"С одной стороны, ТРИЗ формулирует объективные законы эволюции техники и дает человеку инструмент влияния на эту эволю' цию и, таким образом, ограничивает произ' вольность его действий и повышает их эффек' тивность.

 

С другой стороны, ТРИЗ не отрицает, что "цель разработки и существования любой тех' нической системы ' это удовлетворение по' требностей человека" и не углубляется в про' блемы, которые возникают при попытках объе' динить свободную волю человека изобретате' ля и закономерное, следовательно, не завися' щее от капризов и воли отдельных умствующих индивидуумов, развитие техники". [22, с.100]

 

Новое, что привносится в тему постановки задач путем объединения АС ' учет субъектив' ных, психологических факторов, позитивная установка.

Почему это важно?

 

"В целом ряде исследований было выяв' лено, что мысленное фиксирование на своей неспособности справиться с ситуацией по' рождает дистресс. Это так же снижает уровень функционирования и результативность… Экс' перименты показали, что люди, твердо уве' ренные в действенности своих поступков, не столь подвержены сомнениям в себе. Они лучше справляются с неприятностями. Их мы' шление лучше организовано…


Пытаясь выполнить задание, человек не' редко разговаривает сам с собой. Например, говорит себе: "Это мне не по силам", "Я никог' да этого не сделаю"… Когда наша внутренняя речь становится негативной, уровень мотива' ции обычно снижается… В результате мы гото' вы отказаться от борьбы, поскольку расхож' дение между субъективной оценкой своих способностей и целями перестает быть опти' мальным… Мы должны сделать нашу внутрен' нюю речь позитивной, например: "Я знаю, что смогу это делать", "Я знаю, что могу добиться успеха". [49, с. 621'622]

 

Проще это сделать, когда известно, что на' до делать и, самое главное, как это сделать.

 

"Если человек считает поставленные цели достижимыми, то будет прилагать массу уси' лий, чтобы их добиться. Но когда оценивает их противоположным образом (из'за того, что нет необходимых качеств или существуют внешние ограничения), усилия его слабее. И, в конечном счете, он отказывается от действий. Иными словами, ожидания, касающиеся ре' зультатов, играют важную роль в том, станет ли человек действовать или же нет". [49, с.518]

 

Традиционно, при решении задачи устра' няются недостатки (НЭ). В этом случае поста' новкой задач считается выявление всех недо' статков. Но у любой системы кроме недостат' ков есть и достоинства (плюсы). Это то, что позволяет данной системе удовлетворять ка' кие'либо потребности. Другой, альтернатив' ный подход к постановке задач заключается в выделении всех ее достоинств и объединение их с достоинствами другой альтернативной системы. Варианты объединения могут быть разными. Объединение достоинств (плюсов) дает "портрет ответа", близкий к ИКР. По' скольку решение любой задачи должно быть максимально идеальным, то такая задача мо' жет быть названа "правильной".

 

Таким образом, правильная задача ' это задача, при постановке которой суммируются все положительные свойства и качества, кото' рые должны быть в новой еще не созданной системе. При этом все отрицательные свойств сознательно опускаются. Они должны учиты' ваться только для уточнения условий решения задачи. Хорошего без плохого не бывает.

Нужно НЕ УСТРАНЯТЬ плохие качества системы, а ПОЛУЧАТЬ хорошие. Это очень тонкий психологический момент. Результат констатируется один и тот же, а механизм достижения разный. Можно сказать: "Я не болею". В этом случае мы констатируем наличие противоре' чия. Есть два состояния ' здоровье и болезнь. Они друг с другом несовместимы. Из этой аль' тернативной ситуации нужно выбрать что'то одно. А можно сказать: "Я здоров". В этом слу' чае нездоровье просто опускается. Оно не до' пускается в принципе. (Упоминание о нездо' ровье нужно лишь для того, чтобы понять, что в процессе здоровья происходят какие'то не' нужные изменения). Создается очень сильный позитивный настрой, позволяющий организ' му не поддаваться болезням.

 

В книге "Человеческие качества" А. Печчеи, председатель римского клуба рассказывает о свом разговоре с Э.Ласло ' бывшим концерти' рующим пианистом, философом, специалис' том в области кибернетики, эссеистом.

 

"Смысл идеи Ласло сводился к следующе' му. Размышляя о будущем, люди, как прави' ло, акцентируют внимание главным образом на отрицательных тенденциях нынешнего раз' вития, на нерешенной проблематике, на тех изменениях, которые необходимы для выжи' вания человеческого общества, оставляя в стороне и практически не принимая во внима' ние существующих в нем здоровых, положи' тельных начал. А между тем, возможно, именно на них и нужно если не опираться, то, во всяком случае, рассчитывать, планируя те или иные изменения, "Фокусируя внимание на болезни, мы апеллируем в первую очередь к страху, а основанное на нем поведение труд' но направить по желаемому руслу. Фокус на здоровье, наоборот, мотивирует поведение, ориентированное на положительны цели; и тогда любое достижение рассматривается не просто как удача в стремлении избежать не' счастья, а как победа", ' писал он позднее. "Человек взбирается на Эверест, потому что видит в этом выражение человеческой изоб' ретательности и стойкости. Скажи ему, что он должен сделать то же самое, чтобы выжить или обрести свободу, и он воспримет это как тяжелую нечеловеческую работу".

 

Цели человечества не могут ограничи' ваться лишь стремлением избежать катастро' фы, обеспечить возможности для выживания и потом влачить прозаическое и ущербное су' ществование в своем полуискусственном мирке. Нужно поднять дух человека, ему не' обходимы идеалы, в которые он мог бы дей' ствительно верить, ради которых он мог бы жить и бороться, а если понадобиться и уме' реть". [39, с. 206'207]

 

Эти рассуждения А. Печчеи приводит, го' воря о целях человечества, связанных с его выживанием и в настоящем, и в будущем. Но, что такое цели человечества? Это целая цепь нерешенных проблем, т.е. задач.

 

Объединение АС ' это методика, строящая постановку и решение задач на использова' нии положительных эффектов (в противовес НЭ), которые всегда есть в предшествующих решениях.

Вариантов объединения "плюсов" немного:

 

  1. Простое сложение. Решение очевидно сразу.

 

  1. При объединении систем получаем за' дачу, которую еще нужно решить.

 

  1. При объединении систем получаем за' дачу, которую решить невозможно. Допуская недопустимое (ДН), нужно отследить послед' ствия от полученной при объединении систем задачи.

 

В первом и третьем случае задачи решать не надо. В первом случае ответ очевиден. В третьем случае нужно отследить последствия от гипотетического решения, потому что задачу решить невозможно. Во втором случае решать задачу легко, потому что становится понятным, что нужно решать.

 

Этот подход так или иначе можно просле' дить в разных работах по ТРИЗ.

 

В. Королев в работе "Первая часть" [32] от' мечает, что "введение канонической формулы противоречия существеннейшим образом влияет на смысл и содержание как самого ша' га 1.1., так и последующих шагов первой части. Например, несложно заметить, что при фор' мулировании мини'задачи шага 1.1. всегда будет "необходимо при минимальных измене' ниях в системе" обеспечить ликвидацию недостатка по п.1 ("но" в ТП'2) без возникновения недостатка по п.3 ("но" в ТП'1) [32, с.2]. По су' ти речь идет об объединении плюсов двух ТС.

 

В    методике А.В. Подкатилина, которая получила название "Технология эффектив' ных решений" есть такой раздел как "БИ'сис' темный подход". Он разделен на две части.

1. удвоение систем. Рассматривается 5 видов бисистем, в том числе и альтернативная. 2'й прием  "К ТС'1 подбираем ТС'2, устраняющую НЭ'1".

 

Перечислена последовательность действий:

 

1. Определить ГПФ и НЭ первой ТС.

 

2. Подобрать такую ТС, которая имеет ГПФ, хорошо устраняющую НЭ первой ТС.

 

3. Объединить первую и вторую ТС, игно' рируя НЭ второй ТС.

 

4. Разрешить все появившиеся в новой Би' системе технические противоречия. [46, с.13] Фактически речь идет об объединении плюсов двух систем, правда не определено, какая Би'система имеется в виду. Возможно,

это не имеет значения в данной методике.

 

В  АРИЗ на шаге 1.1. потенциально заложе' на возможность решения задач путем объеди' нения достоинств двух систем, одна из кото' рых гипотетическая.

 

"Техническое противоречие составляют, записывая одно состояние элемента системы с объяснением того, что при этом хорошо, а что плохо. Затем записывают противоположное состояние этого же элемента, и вновь ' что хо' рошо, что плохо.

 

Иногда в условиях задачи дано только из' делие, технической системы (инструмента) нет, поэтому нет явного ТП. В этих случаях ТП получают, условно рассматривая два состоя' ния изделия, хотя одно из них заведомо недо' пустимо". [2, с.12]

 

"Есть общий прием перехода от ситуации к задаче: пусть все останется, как было, но ис' чезнет (если она отрицательная) или появится (если она положительная) указанная в ситуа' ции особенность. В результате мы переводим ситуацию в мини'задачу и в дальнейшем вы' ходим на наиболее легковнедряемое реше' ние. Можно, наоборот, побольше ограниче' ний: тогда мы получим макси'задачу, очень труднорешаемую (возможно, вообще нере' шаемую на данном этапе развития наших научных знаний), но зато имеющую (общечело' веческое) значение" [8, с.2].

 

Об объединении плюсов двух систем го' ворилось и в статье в "Журнале ТРИЗ". [15]

 

Таким образом, и в АРИЗ, и в работах многих авторов говорилось о том, что реше' ние поставленной задачи получается путем сложения плюсов двух ТС. Причем одна из них всегда была гипотетической. Но никто не рас' сматривал этот процесс как двуединый и не' разрывный, где постановка и решение задачи ' это взаимосвязанный процесс. И объедине' ние двух систем никогда не рассматривалось как метод постановки задач. Причем, при такой постановке решение будет простым.

 

Никогда не говорилось о том, что поста' вить задачу через объединение плюсов труд' но, несмотря на очевидную простоту решения уже поставленной задачи.

 

Если мы признаем правильность и законо' мерность такого подхода к постановке задач, то возникают две проблемы. Нужно показать, как этот метод работает. На сегодняшний день есть работы, описывающие разные типы АС, разные варианты объединения, в том числе искусственных и естественных систем. Другая проблема ' как научиться пользоваться этим инструментом постановки задач. Когда реша' ют проблемы одной системы, про другую во' обще забывают. Пока система не "дожата" до конца, всегда идут привычным путем. И это тоже субъективный, психологический фактор.

 

В психологии есть этому объяснение. "Многие психологи считают, что стили мышле' ния не что иное, как привычки, которые мы формируем. Если это так, мы можем научить' ся изменять их, прибегая к принципам под' крепления. У нас есть основания быть оптими' стично настроенными, поскольку все мы мо' жем научиться мыслить конструктивно.

 

Представление о том, что наше мышление состоит из привычек, помогает мне понять, почему зачастую сложно изменить его стиль. Даже если на рациональном уровне я сознаю, что мне следует думать по'иному, все равно скатываюсь к прежнему. Известное кажется легче и естественнее  более "моим". Однако постепенно я начинаю чувствовать себя ком' фортнее, если прибегаю к новому стилю мыш' ления. Поменяв образ своих мыслей ' даже если это является результатом многочислен' ных попыток  я вижу мир совсем по'другому. И этот мир лучше". [49, с. 437]

 

Есть два способа постановки задач. Тради' ционный ' через выявление и устранение не' желательных эффектов, и второй ' через объединение "плюсов" двух технических систем. Ни тот, ни другой не лучше и не хуже. Все за' висит от того, какую задачу решаем, и какие цели при этом ставим. Оба способа требуют обучения. Важно, чтобы у каждого решателя была возможность выбрать для себя тот вари' ант, который более комфортен и приемлем с психологической точки зрения, и который бо' лее подходит к решаемой задаче. Поскольку способы решения задач разные, то и способы постановки задач тоже должны быть разными.

 

Я благодарна В.М. Герасимову, которому принадлежит идея написания этого обзора, и который очень терпеливо в процессе работы над ним помогал "распутывать" некоторые не' ясные моменты.

 

Список используемой литературы.

 

  1. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения [Текст] / Г. С. Альтшуллер. ' 2'е изд. ' М.: Моск. ра' бочий, 1973. ' 284 с.

 

  1. Альтшуллер Г.С. АРИЗ ' значит победа [Текст]

 

/  Г. С. Альтшуллер // Правила игры без правил. ' Пе' трозаводск: Карелия, 1989. ' С.11'50

 

  1. Альтшуллер Г.С. Найти идею: введение в тео' рию решения изобретательских задач [Текст] / Г.С. Альтшуллер, отв. ред. А.К. Дюнин. ' Новосибирск : Наука, сибир. отд'ние, 1986. ' 207 с.

 

  1. То же. ' 2'е изд., доп. ' Новосибирск : Наука, сибир. отд'ние, 1991. ' 225 с.

 

  1. То же. ' 3'е изд., доп. ' Петрозаводск: Скан' динавия, 2003. ' 237 с.

 

  1. Альтшуллер Г. С. Основы изобретательства [Текст] / Г. С. Альтшуллер. ' Воронеж: Центр.'Черно' зем. кн. изд'во, 1964. ' 240 с.

 

  1. Альтшуллер Г.С. Профессия ' поиск нового (функционально'стоимостный анализ и теория ре' шения изобретательских задач как система выявле' ния резервов экономии) [Текст] / Г.С. Альтшуллер, Б.Л. Злотин, В.И. Филатов. ' Кишинев: Картя молдо' веняскэ, 1985. ' 196 с.

 

 

  1. Альтшуллер Г.С. Процесс решения изобрета' тельской задачи: основные этапы и механизмы [Ру' копись] / Г. С. Альтшуллер. ' Баку, 1975 ' 6с. ' Деп. в ЧОУНБ 26.09.1989 № 256.

 

  1. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач [Текст] / Г.С.Альтшуллер. ' М.: Сов. радио, 1979. ' 184 с.

 

  1. То же. ' 2'е изд, доп. ' Петрозаводск: Сканди' навия, 2004. ' 206 с.

 

  1. Бдуленко М. К. Методика выбора модели творческой инженерной задачи'минимум [Руко' пись] М. К. Бдуленко. ' М.,1999. ' 9 с. ' Деп. в ЧОУНБ 25.02.1999 № 2399.

 

  1. Бубенцов В.Ю. Блок анализа изобретатель' ской ситуации. Версия 14 [Рукопись] / В.Ю. Бубен' цов. ' М., 1999. ' 3 с. ' Деп. в ЧОУНБ 20.10.2001 № 2721.

 

  1. Герасимов В.М. Допустить недопустимое [Текст] / В. М. Герасимов // Журнал ТРИЗ. ' 2005. '

 

№    1(14). ' С. 61 ' (Из материалов ТРИЗ'чтений).

 

  1. То же ' Международная конференция МА TRIZ Fest'2005 "Развитие ТРИЗ: достижения, пробле' мы, перспективы, Комарово, 3'4 июля 2005 г. : тез. докл. / Междунар. Ассоц. ТРИЗ. ' СПб, 2005. ' С. 94' 95.

 

  1. Герасимов В.М. Зачем технике плюрализм [Текст] / В.М. Герасимов, С.С. Литвин. ' // Журнал ТРИЗ. ' 1990. ' Т.1. ' № 1. ' С. 11'26.

 

  1. Герасимов В. М. Перенос ресурсов: развитие альтернативных технических систем путем их объе' динения в надсистему [Текст] : тез. докл. на конф. по ТРИЗ / В. М. Герасимов, Л. А. Кожевникова. ' СПб, 2006. ' 8 с. ' Библиогр.: с. 8. ' Деп. в ЧОУНБ 28.10.2006 № 3126.

 

  1. То же. ' Международная конференция "Три поколения ТРИЗ" и саммит разработчиков (TRIZ Fest' 2006), 13'18 окт. 2006 г. : тез. докл. / Международ. Ассоц. ТРИЗ ' СПб, 2006. ' С. 298'191.

 

  1. Герасимов В.М. Постановка изобретатель' ских задач : (один из механизмов) [Текст] / В.М. Ге' расимов, С.С. Литвин.' 6 с. ' Деп. в ЧОУНБ 25.05.1988 № 443.

 

  1. Герасимов В.М. Техническое консультирова' ние: (объединение альтернативных систем) [Текст]: статья в журнал ТРИЗ / В.М. Герасимов. ' 11 с. ' Библи' огр.: с.11 (3 назв.). ' Деп. в ЧОУНБ 27.03.2006 № 3072.

 

  1. Горяинов Л.Г. Постановка изобретательских задач [Рукопись] / Л. Г. Горяинов. ' Екатеринбург, 1991. ' 14 с. ' Деп. в ЧОУНБ 28.06.1991 № 1241.

 

  1. Горяинов Л. Г. Результаты исследований Ал' горитма решения изобретательских задач [Рукопись] / Л. Г. Горяинов. ' Екатеринбург, 1994. ' 11 с. ' Деп. в ЧОУНБ 9.12.1994. № 1795.

 

  1. Зайниев Г. Эволюция и изобретатель [Руко' пись] / Г. Зайниев. ' 2005. ' 415 с.

 

  1. Зиновкина М. М. Основы инженерного твор' чества и компьютерная интеллектуальная поддержка мышления [Текст] : краткий практ. курс с метод. ре' ком. для студентов техн. вузов и ун'тов / М. М. Зи' новкина, А. В. Подкатилин; Моск. гос. индустриал. ун'т. ' М., 1997. ' 173 с.

 

24. Злотин Б.Л. О  множественности задач при

41. Подкатилин А.В. Закономерности развития

решении при АРИЗ [Рукопись] / Б. Л. Злотин. ' 5 с. '

ТРИЗ. Система развития [Рукопись] / А.В. Подкати'

Деп. в ЧОУНБ 18.09.2000 № 948.

лин. ' М., 2006. ' 12 с. ' Деп. в ЧОУНБ 25.09.2006 №

25. Злотин Б. Л.  Проблемы развития АРИЗ

3119.

[Текст] / Б. Л. Злотин, А.В. Зусман // Журнал ТРИЗ. '

42. Подкатилин А.В. ТРИЗ в конструировании

1992. ' Т.23. ' № 1. ' С. 41.49.

 

[Текст] / А.В. Подкатилин // Журнал ТРИЗ. ' 1996. '

26. Злотин Б.Л. Читая старые Иры [Рукопись] / Б.

№ 3(13). ' С. 11'16.

Л. Злотин. ' 6 с. ' Деп. в ЧОУНБ 12.07.1990 № 972.

43. Поиск новых идей : от озарения к технологии

27. Иванов Г.И. Формулирование творческих за'

: (теория решения изобретательских задач) [Текст] /

дач [Текст] / Г.И. Иванов, А.А. Быстрицкий. ' Челя'

Г. С. Альтшуллер, Б. Л. Злотин, А. В. Зусман, В. И. Фи'

бинск, 2000. ' 60 с. ' (Б'чка журнала "Технологии

латов. ' Кишинев : Картя молдовеняскэ, 1989. ' 381 с.

творчества", вып.2).

 

44. Саламатов Ю. П. Система развития законов

28. Кенгерли Т. Перенос технических решений в

техники [Текст] / Ю.П. Саламатов // Шанс на при'

изобретательском творчестве [Рукопись] / Т. Кенгер'

ключение / сост. А.Б. Селюцкий. ' Петрозаводск : Ка'

ли ' 1973. ' 38 с. ' Деп. в ЧОУНБ 17.09.1988 № 506.

релия, 1991. ' С. 5 '174.

29. Кожевникова Л.А. "ИЛИ'ИЛИ" + "И'И" = ?

45. Стрижак С. От альтернатив к консенсусу: (не'

[Текст]  / Л. А. Кожевникова // 1Х международная

которые моменты объединения альтернативных сис'

научно'практическая конференция "Развитие твор'

тем) [Рукопись] / С. Стрижак . ' 10 с. ' Деп. в ЧОУНБ

ческих способностей в процессе обучения и воспита'

19.10.1991 № 1333.

ния на основе ТРИЗ", 26'28 июня 2006 г. : тез. докл.,

46. Технология эффективных решений [Руко'

материалы конф. ' Челябинск, 2006. ' С. 264'270.

пись] : раздаточ. материалы к семинару / сост. А.В.

30. Кожевникова Л.А. Штрихи к портрету. Как

Подкатилин, В.И. Тимохов. ' 28 с., 2 л. табл. ' Деп. в

решать нерешаемые задачи

[Текст] : эссе / Л.А. Ко'

ЧОУНБ 30.07.2006 № 3089.

жевникова, В.М. Герасимов

// 1Х международная

47. Тимощук А. Сводная картотека по теории и

научно'практическая конференция "Развитие твор'

практике решения изобретательских задач. Вып.36

ческих способностей в процессе обучения и воспита'

[Рукопись] / А. Тимощук. ' Житомир, 1980. ' 22 с. '

ния на основе ТРИЗ, 26'28 июня 2006 г. : тез. докл.,

Деп. в ЧОУНБ 28.02.1997 № 2042.

материалы конф. ' Челябинск, 2006. ' С. 270'280.

48. Френклах Г.Б. Методика постановки задач на

31. Королев В.А. АРИЗ'85В: некоторые тонкости

аналитическом этапе ФСА с использованием метода

построении и выбора технических  противоречий

"обдувки" Л. Майлза [Рукопись] / Г.Б. Френклах. ' 1с.

[Текст] / В. А. Королев. ' Белая Церковь, 2000. ' 3 с. '

' Деп. в ЧОУНБ 17.02.1992 № 1406.

Деп. в ЧОУНБ 221.12.2000 № 2638.

49. Фрэнкин Р. Мотивация поведения ' биоло'

32. Королев В.А. Первая часть [Рукопись] / В.А.

гический,  когнитивный  и  социальный  аспекты

Королев. ' 5 с. ' Прил. Разбор задач. ' 4с. ' Деп в ЧО'

[Текст] / Р. Фрэнкин. ' 5'е изд. ' СПб : Питер, 2003. '

УНБ 10.11.1987 № 302.

 

650 с.

 

  1. Королев В.А. Современные тенденции раз' вития АРИЗ [Текст] / В.А. Королев // Технологии творчества. ' 1998. ' № 1. ' С. 8'26.

 

  1. Королев В.А. Тому ли мы учимся? [Рукопись]

 

/   В.А. Королев ' Белая Церковь, 1997. ' 1 с. ' Деп. в ЧОУНБ № 2105.

 

  1. Королев В.А. ТРИЗ не точная наука. Но что? [Рукопись] / В.А. Королев. ' Белая Церковь, 1993. ' 2 с. ' Деп. в ЧОУНБ 23.01.1993 № 1604.

 

  1. Королев В.А. ТРИЗ против МПиО: за что вою' ем? [Рукопись] / В.А. Королев. ' Белая Церковь, 2000. ' 3 с. ' Деп. в ЧОУНБ № 2601.

 

  1. Королев В.А. Что такое "плохо?": о нежела' тельных эффектах [Рукопись] / В.А. Королев. ' Белая Церковь. 2000. ' 3 с. ' Деп. в ЧОУНБ 22.12.2000 № 2637.

 

  1. Митрофанов В. М. Проявление единства и борьбы противоположностей в технике: (симбиоз в технических системах) [Рукопись] / В. М. Митрофа' нов, Б. Л. Злотин. ' Деп. в ЧОУНБ 26.09.1989 № 791.

 

  1. Печчеи А. Человеческие качества [Текст] / А. Печчеи. ' М.: Прогресс, 1985. ' 311 с.

 

  1. Пиняев А.М. Функциональный анализ изоб' ретательской ситуации [Текст] / А.М. Пиняев. ' Л. ' 6 с. ' Деп. в ЧОУНБ 3.08.1990 № 998.

Анализ обусловленности взаимодействий как системообразующий подход

 

при исследовании ситуаций и систем

 

Б.М.Аксельрод, Россия, Санкт'Петербург

 

 

 

 

Аннотация.

 

Предложенный автором ранее метод ана' лиза и синтеза ситуаций и систем на основе построения схемы обусловленности взаимо' действий (СОВ) предлагается рассматривать как метод, который:

 

  • С одной стороны, объединяет ряд специ' фических методов функциональный анализ (ФА), причинно'следственный анализ (ПСА) и потоковый анализ (ПА). Часто с помощью СОВ анализ можно провести с достаточной глубиной для того, чтобы применение этих трех методов по отдельности уже не понадобилось.  

 

  • С другой стороны, СОВ создает предпо' сылки для целенаправленного использо' вания как указанных, так и других специ' фических методов.  

 

В  целом, его можно считать системообра' зующим:

 

  • Метод собственно является обобщенной системой анализа, то есть моделирования ТС и формирования ее динамического об' раза в мозгу решателя.  

 

  • Подсказывает систему использования других методик, если решение проблем не было достигнуто с помощью СОВ.  

 

 

 

 

1. КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СОВ

 

1.1. Что такое СОВ?

 

В  ряде работ [1, 2, 3, 4, 5] были развиты ос' новы универсальной методики анализа ситуа' ций и постановки задач.

 

Первоначально [1, 4, 5] методика разраба' тывалась как усовершенствованный ФСА с единым подходом к анализу конструкций и технологий. В первом варианте была постав' лена и достигнута цель устранения ряда недо' статков общепринятого ФСА [6, 7, 8].

 

Основные достижения первой версии подхода:

 

  • разработан понятийный аппарат, позво' ливший разработать новую систему ран' жирования функций, причем эта система ' универсальна для всех типов ТС.  

 

  • разработаны обобщенные правила свер' тывания элементов модели и правила вы' бора элементов для свертывания.  

 

  • получен целый ряд методических сверх' эффектов, которые вывели разработан' ный подход далеко за рамки первона' чально поставленных целей.  

 

В   2005'2006 гг. [2, 3] была опубликована другая версия, во многом упрощенная. Уточ' нена суть модели: мы теперь говорим не о функциональной модели, а о модели связей между действиями (взаимодействиями). В ней введены новые понятия и изменены пра' вила строгого ранжирования. При этом сохра' нена общая идеология, обеспечивающая уни' версальность подхода к ТС различных типов. Соответственно, для новой версии выполня' ются все те же методические сверхэффекты, обусловленные этой идеологией.

Каждая из этих альтернативных версий имеет свои достоинства и недостатки, и пред' полагается в дальнейшем синтезировать ин' тегральный подход на их базе.

 

Тема же настоящей работы ' сообщить о продвижении в развитии метода, достигнутом на сегодняшний день.

 

1.2. СОВ как система "свернутого" анализа ТС

 

  1. В [2, 3] уже было указано, что при ис' пользовании новой версии обычно оказыва' ется избыточным проведение функциональ' ного анализа (ФА).

 

  1. С позиции нового видения, СОВ'подход позволяет органично дополнять проблемные фрагменты СОВ сопряженными звеньями причинно'следственных эффектов. В конеч' ном итоге, это приводит также и к "свертыва' нию" отдельного анализа причинно'следст' венных цепочек нежелательных эффектов (ПСЦ НЭ) для ТС в целом.

 

  1. Кроме того, потоковый анализ требует' ся только в случаях, когда необходим кон' кретный расчет каких'либо потоков.

 

  1. Еще одним серьезным методическим продвижением стало понимание того, что СОВ'моделирование может задавать всю сис' тему дальнейшего анализа ситуации и синтеза решений. Другими словами, применение СОВ'подхода на начальной стадии проекта позволяет далее наиболее эффективно ис' пользовать различные аналитические и реша' тельные инструменты.

 

В итоге, СОВ подход позволяет существенно сократить трудозатраты без потери ка' чества выполнения проекта.

 

1.3. Цель данной работы

 

1.4. Структура статьи

 

Сначала рассмотрим пример, который позволит:

 

  • Вспомнить основные принципы СОВ'под' хода;  

 

  • Получить, с помощью этого подхода, по' становки ключевых задач, и при этом  

 

  • Выделить некоторые из характерных черт  

метода.

 

Затем будут развиты основные положе' ния, подкрепляющие тезисы, выдвинутые в начале статьи.

 

В настоящей работе пример будет дове' ден до постановки ключевых задач. Получе' ние решений методом синтеза симбиозных систем с применением метода APOS будет представлено на этой же конференции в [13].

 

2. Проект "Совершенствование WLAN (беспроводной локальной компьютерной сети)"

 

2.1. Исходные условия.

 

Локальная сеть предназначена для обме' на информацией между компьютерами в ре' альном времени. Беспроводная сеть обеспе' чивает связь между компьютерами посредст' вом ВЧ электромагнитного поля, несущего ин' формационный сигнал. Структура сети представлена на Рис.1.

Саммит Разработчиков ТРИЗ

 

Настоящая работа демонстрирует, что СОВ'метод ' это не только метод анализа си' туаций и систем. Это ' систематический под' ход к ведению проектов, который позволяет организовать процесс анализа ТС, постановки проблем и синтеза решений в целом, в том числе с использованием других методик.

 

Рис.1. Беспроводная локальная компьютерная сеть. BS базовая станция, CS клиентские станции (компьютеры, принтеры и т.п.).

 

Качество информационного сигнала, принимаемого клиентскими станциями, должно быть достаточно высоким для надежной работы системы.

 

Требуется обеспечить (все это получается недостаточно хорошо в сочетании):

 

  1. 1. Качество связи с каждым клиентом из множества при

 

  1. 2. Высоком отношении мощности сигнала к  шуму (С/Ш),
  2. 3. Высокой скорости передачи и
    1. 4. Низкой мощности излучения.

 

Цель проекта: необходимо определить узел, наиболее перспективный для модерни' зации в свете указанных проблем, и предло' жить соответствующие решения.

 

Очевидно, что построение функциональ' ной модели WLAN ' процесс очень трудоем' кий. Еще больше времени и труда займет по' строение ПСЦ, связанных с влиянием различ' ных факторов на скорость передачи данных и отношение сигнал/шум. И действительно ли инструментальны получающиеся "простыни" моделей и схем?

 

Применим СОВ'подход для эффективного анализа ситуации.

 

2.2. Построение СОВ

 

Соответствующая СОВ представлена на рис.2. Элементы схемы ' взаимодействия ' проранжированы по правилам [2]1. Ранг прин' ципиального2 действия получили только два: "Формирование импульсов информационно' го сигнала" при передаче и "Восстановление информационного сигнала" при приеме. Ин' тересно, что процессы генерации ВЧ сигнала, излучения и распространения и т.д. не попали в число принципиальных действий (P'дейст' вий). На первый взгляд, это выглядит странно. Однако это полностью соответствует правиль' ному применению критерия функционально' го принципа действия (ФПД) [2, 3].

 

Здесь необходимо разъяснение некото' рых тонкостей, не освещенных ранее в [2, 3]. Прежде всего, при благоприятных условиях два компьютера способны к обмену информа' цией без проводного соединения, просто бла' годаря индукционному наведению сигнала одного компьютера на соответствующие цепи другого, даже без модуляции несущей высо' кой частотой. Это реально, хотя и выглядит эк' зотикой. Поэтому на ранг принципиальных действий уже не могут претендовать никакие действия, связанные с подготовкой сигнала к передаче. Кандидатами на получение этого ранга могли бы быть излучение, распростра' нение волн и прием сигнала. Но в указанном "экстремальном" случае эти процессы проис' ходят сами по себе, без специальных мер со стороны человека. Поэтому эти действия мо' гут рассматриваться только как "естественно связанные с принципиальными действиями", то есть natural'действия, порожденные, в свою очередь, принципиальными действиями ' "Формированием инфо'сигнала" и "Восста' новлением инфо'сигнала".

 

Как мы видим, применение критерия ФПД иногда само по себе требует преодоления сте' реотипов.

 

Все остальные элементы схемы получили ранги в соответствии с правилами [2, 3]. Огра' ниченные рамки статьи не позволяют объяс' нить все тонкости.

 

2.3. Анализ СОВ

 

В данном примере не будем останавливаться на ряде нюансов ранжирования. Важно объяснить общую идеологию.

Проблемные элементы СОВ ' кандидаты на первоочередное применение обобщенной процедуры свертывания ' могут выбираться двумя путями:

  • на основе строгого ранжирования или
  •  "по вектору сходимости" нескольких пра' вил, включая использование результатов ранжирования

Для данного примера можно сказать, что основные чисто технические проблемы следо' вало бы искать, начиная с "Формирования пакета данных", имеющего низший ранг, и действия "Модуляция: совмещение сигналов ин' фо, протокола и ВЧ", лежащего в начале це' почки не принципиальных действий. Если бы целью было выявление различных проблем, связанных с аппаратно'алгоритмическими не' достатками технических решений, то опреде' ление этих взаимодействий как наиболее про' блемных было бы оправдано.

 

Однако мы ищем проблемы системного уровня. Поэтому обратимся, прежде всего, к особенности данной СОВ. Сразу три действия подряд получили ранг "естественных", или natural'действий, связанных с принципиаль' ными. Это ' "Излучение", "Распространение радиоволн", "Преобразование поля в эл. ток". Ранг "natural" говорит о том, что сопутствующие им процессы, скорее всего, находятся под слабым техническим контролем. Особенно это относится к действию "Распространение радиоволн".

 

Примечание. В отличие от указанных natural действий, остальные взаимодействия в системе реализовывались в результате тщательной разработки, как правило, именно для локальных сетей.

 

Схема на рис.2 хорошо иллюстрирует так же тот факт, что СОВ практически отражает также и схему потоков в системе. Разумеется, это отражение получается на том же уровне, для которого построена сама СОВ. Далее мы увидим, как, по мере уточнения анализа, бу' дет развиваться и видение потоков на приве' денных схемах.

 

Итак, мы выделили наиболее перспектив' ный элемент для дальнейшего анализа ' дей' ствие "Распространение радиоволн", предпо' ложительно, наиболее проблемное, несмотря на неожиданность этого вывода.

 

2.4. Построение фрагмента СОВ+ПСЦЭ

 

Переходим к построению комбинирован' ных фрагментов СОВ и ПСЦ различных явлений и эффектов (ПСЦЭ), связанных с про' блемными [взаимо]действиями.

 

Алгоритм этого этапа следующий.

 

  1. Выделяем участок СОВ с действиями, со' пряженными с проблемным.

 

  1. Выявляем все явления, эффекты, зада' ваемые условия, связанные с проблемным действием, которые могут влиять на целевые параметры ' скорость передачи и отношение С/Ш.

 

  1. Достраиваем выбранный фрагмент СОВ цепочками, связанными с этими явлениями и эффектами. В цепочки попадут не только не' желательные и вредные, но все влияющие факторы.

 СОВ верхнего уровня для ТС "локальная компьютерная сеть"

Рис. 2. СОВ верхнего уровня для ТС "локальная компьютерная сеть".

 

Фрагмент СОВ+ПСЦЭ для проблемного действия "Распространение радиоволн".

На рис. 3 представлен фрагмент СОВ, до' полненный ПСЦЭ, для проблемного действия

 

 "Распространения радиоволн" 'в системе WLAN. Связи, ведущие к вредным взаимодействиям и нежелательным эффектам, показаны прерывистыми линиями.

 

 

 

2.5. Основные методические результаты построения фрагмента СОВ+ПСЦЭ

 

Данный пример наглядно иллюстрирует достоинства моделирования ТС построением фрагмента СОВ+ПСЦЭ.

  1. Мы ясно видим контуры обратныхсвязей от проблемных полезных действий через вредные и нежелательные эффекты к   другим полезным действиям. Это, в частности, - прямой выход на противоречия.

 

В частности, из рис.3 четко видно, как эффекты, возникающие при распростра$ нении радиоволн, в сочетании с принципами обработки информации в локальной сети, усиливают противоречие между требованиями высокой скорости и высокого отношения сигнал/шум.  

 

  1. СОВ показывает взаимосвязь действий, эффектов и явлений во времени, и может также отражать временные характеристики своих элементов. Таким обра$ зом, мы имеем динамическую модель ТС.
  2. Мы видим на одной схеме, в их взаимосвязи, проблемные полезные действия, вредные эффекты и условия, которые обусловливают их.

 

  1. СОВ, особенно в сочетании с фрагмен' тами ПСЦЭ, позволяет видеть также и систему потоков в ТС. При необходимости, их можно визуализировать на той же схеме.

 

Таким образом, мы имеем фрагмент системной модели ТС.

 

Эта системная модель - основание для эффективной постановки задач.

 

2.6. Постановка ключевых задач

 

Из фрагмента СОВ+ПСЦЭ (рис.3) следует постановка ключевой задачи: "Каким образом излучать (принимать) радиоволны для того, чтобы снизить НЭ, приводящие к снижению скорости передачи или сниже$ нию отношения С/Ш?".

Далее возможны два пути:

 

  • углублять анализ ПСЦЭ c выходом на бо' лее конкретные постановки проблем или  

 

  • • выполнить целевой проблемно'ориенти' рованный поиск (APOS)3 с выходом на синтез симбиозной системы того или ино' го вида [13].  

 

Первый подход не должен вызывать мето' дических проблем, но он имеет свои недо' статки (как и любой метод).

 

Второй подход ' с использованием APOS ' высоко алгоритмичен и часто оказывается эф' фективным. Он описан достаточно подробно в [10, 11, 12].

 

Построенная модель СОВ+ПСЦЭ уже подсказывает дополнительные критерии или при' знаки, которые могут помочь при поиске "ана' логичных" решений в других ТС. Это два единственных элемента блока ПСЦЭ на схеме рис.3, непосредственно связанные с проблем' ным действием "Излучение/прием радиоволн", на которые мы можем в принципе влиять в чисто техническом плане:

 

  • Всенаправленность излучения передающей части.  

 

  • Произвольность времени связи.  

 

Можно рассматривать эти элементы  условия функционирования, свойства системы ' в качестве ресурсов системы.

 

2.7. Что продемонстрировал пример

 

Рассмотренный пример продемонстрировал следующие важные вещи:

 

1. СОВ позволяет быстро выделить наиболее проблемные взаимодействия.

 

Интересно также, что удалось сразу, на первом же шаге анализа, взглянуть на систему нестандартно. Например, действия, связан' ные с излучением, распространением и при' емом радиоволн, не получили ранга "принци' пиальных" для данной ТС. Это идет вразрез со стереотипами, так как все эти действия отно' сятся к физическому принципу действия сис' темы. Но мы сразу посмотрели на них крити' чески. Этот сверхэффект метода был выявлен еще при подготовке первой публикации [1].

 

2. Фрагмент СОВ+ПСЦЭ обладает всеми основными атрибутами системной модели ТС [14]:

 

  • наглядная схема, в которой связаны по' лезные и вредные взаимодействия,  

 

  • существенные факторы и условия функци' онирования ТС полезные, вредные и нейтральные,  

 

  • нежелательные эффекты,  
  • контуры обратных связей,  

 

  • легкое понимание системы потоков в ТС, с возможностью их визуализации на той же схеме.  

 

Вероятно, в настоящее время в ТРИЗ отсутствует другой метод системного моделирования, особенно с учетом универсальности приложения к конструкциям и технологиям.

3. Все указанные достоинства обеспечива' ют эффективный выход на ключевые пробле' мы и противоречия, позволяют сформулиро' вать ключевые задачи.

 

3 ' Известна методика функционально'ориентированного поиска решений (ФОП) [9], предназначенная для определенного вида поиска по аналогии. Однако приходится констатировать, что к настоящему времени гораздо более инструментальным является метод APOS [10, 11, 12]. Несмотря на то, что APOS появился позже ФОП в процессе совершенствования последнего, он представляется более эффективным методом, существенно раздвинувшим рамки парадигмы ФОП.

 

3. ОБ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ ПРИ КОНЦЕПТУАЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

 

Существуют разные методы организации этапов выполнения проектов. Вероятно, наиболее продуманной следует считать схему (roadmap) [15], разработанную фирмами GEN3 Partners (Boston, MA, USA) и АЛГОРИТМ (Россия, Санкт'Петербург). Однако эта схема исходит из "классического" выполнения всех видов анализа по отдельности, затем приме' нения всех решательных методов... В настоя' щей работе предлагается другой подход. Многие этапы "классической" системы свертываются, а направление движения задается ре' зультатами, полученными при анализе СОВ. При этом СОВ'roadmap может быть дополне на или усилена любым отдельным разделом, присутствующим в roadmap фирмы АЛГО' РИТМ.

 

Почему можно утверждать, что СОВ метод выполняет функции организации, формирования системы использования других инструментов?

 

Системообразующие возможности метода основаны на его аналитическом потенциале. Поэтому две эти стороны аналитическую и системообразующую довольно трудно разграничить. Однако попытаемся.

 

4. СОВ как система динамического моделирования

 

Рассмотрим первое положение из вынесенных в аннотацию:

 

Метод является обобщенной системой анализа, то есть моделирования ТС и формирования ее динамического образа в мозгу решателя.

 

Как уже было сказано, в будущем плани' руется опубликовать интегральную методику, объединяющую версии [1, 2, 3]. Сейчас можно просто резюмировать основные аналитичес' кие результаты.

 

4.1. Связь метода СОВ с системой ТРИЗ+ФСА; соотношение их аналитических возможностей

 

СОВ ' это структура взаимосвязей, которая по содержанию гарантированно включает в себя все функциональные взаимосвязи, одно' временно с этим четко отражая структурную организацию системы. Потоки легко просле' живаются в связях между действиями (взаи' модействиями). Поэтому СОВ гарантированно отображает содержание структурного анализа (СА), функциональной модели (ФМ), потокового анализа (ПА).

 

В опубликованных к настоящему времени основных работах по СОВ'анализу [1, 2, 3] не рассматривался аспект стоимостного анализа. Однако соответствующий раздел может быть без особого труда добавлен в СОВ'анализ, ес' ли это требуется в конкретном проекте. Это ' также одна из вероятных тем следующих пуб' ликаций по СОВ.

 

Следовательно, правильный СОВ'анализ дает всю ту информацию, все те выводы и ги' потезы, все те постановки задач, которые спо' собна дать общепринятая система ТРИЗ+ФСА [6, 7, 8].

 

4.2. Связь метода СОВ с ПА; соотношение их аналитических возможностей

 

Потоковый анализ исследует преобразо' вание потоков веществ или полей, их ветвление, потери или генерацию. Все эти изменения потоков происходят в результате каких'то действий (взаимодействий). Именно поэтому СОВ как структура связей между взаимодейст' виями естественным образом отражает также и изменения потоков. В частности, на рис.2 и 3 эти изменения можно легко увидеть и, при желании, также нанести на схему.

 

В [1] вводятся понятия "потока главного продукта" и "потока по цели", которые активно используются при ранжировании в этой вер' сии СОВ. Выше уже было сказано о планирую' щемся объединении двух версий, изложен' ных в [1] и [2].

 

Таким образом, на качественном уровне на уровне отображения изменений потоков СОВ обеспечивает также и результаты потокового анализа.

 

Другое дело, когда требуется количест' венная оценка изменений потоков. В этих слу' чаях необходимо выполнить расчеты, как это принято при инженерном проектировании. СОВ, равно как и любое моделирование пото' ков без численных оценок, не может заменить такой анализ. Но для демонстрации получен' ных результатов не обязательна отдельная по' токовая модель; можно показывать потоки непосредственно на СОВ.

 

4.3. СОВ и постановка задач на свертывание. Правила обобщенного свертывания

 

К настоящему моменту правила свертыва' ния получили дальнейшее развитие по срав' нению с представленным в [2, 3] и теперь выглядят следующим образом (изменения выде' лены жирным и подчеркнуты):

 

Данное действие можно исключить, если: а) исключить действие, "порождающее"

его;

 

a1) исключить следующее "порождающее" действие по цепочке обусловленности связей в направлении к P'действию; и т.д.

 

б) вынудить причину, "порождающее" данное действие, не порождать его:

 

1. ликвидировать причину существо' вания/появления данного действия, 2. убрать влияние этой причины на данное действие, 3. нейтрализовать эту причину введением нового взаимодействия. б1) выполнить то же самое с другой причиной, связанной со следующим "порождающим" действием по цепочке обусловленности связей в направлении к P'действию; и т.д. в этом направлении

 

в) вынудить само "порождающее" дейст' вие обеспечить результат данного действия;

 

в1) вынудить к тому же следующее "по' рождающее" действие по цепочке обуслов' ленности связей в направлении к P'дейст' вию; и т.д.

 

Пункты а, б, в ' приоритетные (в порядке убывания приоритета). К ним можно доба' вить два дополнительных пункта:


г) скомпенсировать причину существова' ния/появления данного действия (не убирая ее),

 

д) результат данного действия получить из другого действия, отстоящего по цепочке обусловленности связей дальше от P'дейст' вия, чем данное:

 

  • в интервале времени функционирования данного элемента;  

 

  • на предшествующем отрезке времени;  
  • на последующем отрезке времени.  

 

Замечание 1. Следует обратить особое внимание на то, что в формулировку органич' но вошло предложение "нейтрализовать эту причину [проблему] введением нового взаи' модействия" (п.б). Фактически, этим открывается широкая дверь в область синтеза новых элементов системы, не выходя из логики свертывания.

 

Замечание 2. Очевидно, что под дейст' вие предложений на свертывание подпада' ют не только взаимодействия, но, по логике, и их участники ' объекты и субъекты действий, а также факторы и условия, сопряженные с ними.

 

В [2] показано, что новая обобщенная формулировка правил свертывания имеет следующий ряд преимуществ:

 

1. Она универсальна и при этом, по мнению автора, сочетает большую обобщенность с большей инструментальнос$ тью. Кроме того, она отражает некоторые постановки задач, не попадавшие непосредственно в прежнюю формулировку свертывания (типа "объекта/субъекта нет, а действие выполняется").

 

  1. Задача на свертывание ставится относи' тельно взаимодействия. Поэтому решателю легче выбирать эффективное решение, исхо' дя из конкретики ситуации ' ограничений си' туации, свойств и параметров объекта и субъ' екта. При этом большую роль играет владение системным оператором. Настоящий подход стимулирует многоэкранное мышление.

 

  1. Предлагаемые правила свертывания часто позволяют сформулировать конкретную задачу сразу, с учетом визуально показанных на СОВ причинных и других связей. Эти наглядные связи помогают использовать системный оператор:
  • "Включается" видение надсистемы и подсистемы за счет гибкости расширенных формулировок действий (см. примеры)  

 

  • "Включается" видение изменений системы во времени, и др.  

 

  1. Инструментальность этих правил повышается также благодаря указаниям о направлении переформулирования задачи вдоль цепочки связей по обусловленности относитель но P действия.

 

  1. Формулировки новой системы с использованием понятий причинности и обусловленности принципиально и шире, и точнее прежних.

 

Например, сравним прежнюю формулировку ([2, 3], п.4.3.4б) для исправляющих операций  "операция, создавшая объект функции, перестает его создавать", с одной стороны, и соответствующую ей формулировку предлагаемой системы (п.б) в случае анализа техпроцесса  "вынудить "порождающую" операцию не создавать причину появления данной операции", с другой стороны. Новая формулировка шире и точнее:

 

  • она относится не только к исправляющим операциям;  

 

  • решатель сразу ориентирован на причин' ные связи;  

 

  • под "причину", которую мы хотим ликвиди' ровать, подпадает не только объект данной функции, созданный "порождающей" операцией, но и, например, его взаимодействия с другими объектами (полями).  

 

  1. Предлагаемая система правил свер$ тывания инвариантна относительно выбора субъекта и объекта взаимодействия.

 

В свете сказанного предлагаемый под$ ход, который можно назвать "обобщенное свертывание", приобретает качественно новые черты. Его последовательное применение можно рассматривать как реаль$ ный алгоритм многоэкранного мышления.

 

Обобщенная формулировка свертывания

 

в  явном виде предполагает и ликвидацию элементов ТС, и введение новых элементов. К логике и возможностям прежней формулировки [2, 3] добавляются новые логика и возможности. Так как теперь правила свертывания предполагают не только элементы конструкций и операции, но и объекты и субъекты действий, а также факторы и условия, сопряженные с ними. По сути, в подход "обобщенное свертывание" входит и синтез новых взаимодействий, то есть синтез систем.

 

4.4. Связь метода СОВ с анализом ПСЦ НЭ. Соотношение их возможностей

 

СОВ'подход, не отрицая возможность построения ПСЦ НЭ в любом требуемом объеме, оптимизирует применение этого вида анализа. Предлагается сначала определить про' блемные элементы СОВ'модели, затем построить ПСЦ эффектов и явлений, связанных с ними (и не только нежелательных!). Полученные фрагменты СОВ+ПСЦЭ являются качесвенно новой разновидностью модели. Они позволяют существенно облегчить процесс анализа за счет целого ряда факторов, стимулирующих мышление решателя:

 

  • взаимоувязанная система полезных целе' вых, сопутствующих и вредных действий и факторов, связанных с конкретным целе' вым НЭ;  

цепочечный характер схемы;  

  • отображение контуров ОС;  

выявление мест плохого согласования между "соседними" действиями;  

последовательный переход от блочного к более детальному анализу и др.  

 

4.5. Динамический характер СОВ  

 

Легко показать, что формируемая СОВ' методом модель динамична, хорошо соответ' ствует реальной динамике поведения рассма' триваемой ТС.

 

1. Это напрямую связано с причиннообусловленной последовательностью связей в СОВ. Она обеспечивает:

 

временную обусловленность. Например, временная последовательность всегда выпол' няется в отношении всех n'действий; также часто это относится и к P'действиям. Это также однозначно справедливо для всех pre' и after' действий, если речь идет о техпроцессе или о конструкции, реализующей какой'то процесс, будь то зубная щетка, двигатель или инфор' мационная система.

  • логическую обусловленность. Даже если речь идет о статических конструкциях или ситуациях, СОВ'модель отражает динамику логических связей между элементами ТС. Наиболее очевидный психологический результат для решателя простота мысленных переходов от статических ситуаций к динамическим. Есть и другие эффекты.  

 

  1. Это также напрямую связано с характе' ром элементов этой модели. Элементы моде' ли СОВ, то есть взаимодействия: принципиально имеют характеристику длительности совершения (протекания, выполнения). Эта длительность может быть практически нулевой (взаимодействия через э'м поля) или равняться длительности всего рассматриваемого процесса (вытекание отбеливателя из каппы…).

 

несут информацию о времени и/или длительности протекания этого взаимодействия. Момент начала взаимодействия понятен из модели (схемы), так как определяется взаи' модействиями, соседними по связям. Длительность может также явно определяться со' седними по схеме взаимодействиями, или может быть включена в формулировку взаи' модействия. Кроме того, можно снабжать элементы схемы на рисунке дополнительны' ми значками их длительности. Это получается вполне логично, в отличие, например, от ФМ, особенно для конструкций.

 

Таким образом, мы доказали исходное положение данного раздела: модель отражает динамику ТС и, следовательно, формирует ее динамический образ в мозгу решателя.

 

4.6. Заключение по аналитическим возможностям СОВ

 

Аналитические возможности любого ме' тода определяются эффективностью получения аналитических результатов.

 

Аналитические результаты  это выявленные ключевые проблемы, полученные форму' лировки ключевых задач и противоречий, постановка задач на целевой информационный поиск, и т.д. Все это должно сопровождаться предварительной оценкой их перспективности для данной ТС и правильной расстановкой приоритетов между ними. В качестве высшего аналитического результата можно рассматри' вать получение решения проблемы без ис' пользования трудоемких решательных методов. Это, например, нахождение решения путем построения его аналитического портрета, в результате точной формулировки проблемы, с помощью многофакторного APOS в ходе выполнения поиска и др.

 

Под эффективностью получения этих ре' зультатов понимается отношение их качества к трудозатратам.

 

Из содержания настоящего раздела мож' но видеть, что СОВ'метод как инструмент анализа:

 

  • по крайней мере, выполняет все те же функции, что и ФСА, ПА, ПСЦНЭ;  

 

  • имеет значительный потенциал для повы' шения эффективности других методов. При этом СОВ как инструмент моделирования работает эффективнее, чем каждый из остальных методов по отдельности.

 

Модель системы продукт нашего мыслительного процесса. Эффективность СОВ моделирования определяется его отличительными особенностями, облегчающими этот процесс.

 

Методические причины высокой эффек' тивности метода:

 

  • цепочечный характер модели;  

 

  • изображение на одной схеме как полез' ных, так и вредных взаимодействий, а так' же эффектов, явлений условий;  

 

  • отображение на схеме контуров обратной связи, в которые могут быть включены все указанные элементы и факторы;  

 

  • втягивание в схему элементов и взаимо' действий из НС, связанных с проблемны' ми элементами модели;  

 

  • отражение динамических особенностей ТС и др.

Все это приводит к тому, что модель СОВ обладает большей полнотой, чем другие модели. Поэтому получаемая модель ТС более адекватно отражает процессы, взаимосвязи как внутри ТС, так и между ТС и НС. Вместе с тем, СОВмодель гораздо компактней, чем, например, ФМ или ПСЦ НЭ. Все это вместе и обеспечивает ее высокую эффективность.

 

Обеспечивается синергический, взаимно-усиливающий эффект разных шагов анализа. Следует отметить, что все эти особенности СОВ-метода являются характерными признаками системного подхода [14]. Этим, собственно, теоретически объясняются столь высокие возможности метода. Однако это - тема для отдельной статьи.

 

Помимо методических, имеется ряд особенностей, лежащих на стыке методических и психологических моментов [1, 2, 3]:

 

  • свободные лингвистические правила формулировок элементов модели;  

 

  • формулирование проблем сразу в терминах взаимодействий;  

 

  • психологическое облегчение процесса переформулирования проблем:  

 

– наглядность СОВ (см. выше), ее цепо' чечное строение и отражение контуров ОС;  

 

– вовлеченность различных факторов и условий в СОВ;  

 

– инвариантность формулировки обоб' щенного свертывания относительно субъекта и  объекта действия;

 

– облегчение использования системного оператора в результате "втягивания" в модель элементов НС;

 

– стимуляция многоэкранного мышления при работе с обобщенной формулировкой свертывания.

 

Г.С.Альтшуллер придавал большое значение включению приемов психологической активизации мышления непосредственно в алгоритмы работы, что нашло отражение в целом ряде шагов АРИЗ. Однако в современных практических методиках редко можно обна' ружить аналогичные приемы или шаги. Существует ряд работ [16 и др.], посвященных этой теме. Однако практические методики обычно не включают меры психологического плана. Поэтому СОВ'подход и с этой точки зрения также является передовым, восстанавливая традицию Альтшуллера. Психологические аспекты методики усиливают синергический эффект методических нововведений.

 

В итоге, СОВ анализ приводит к эффективной постановке задач в отношении проблемных взаимодействий  элементов, по рождающих ключевые проблемы. Обеспечивается простой выход на:

 

  • элементы генетической избыточности,
  •  

зоны рассогласования,

  

  • зоны плохой управляемости,  

 

  • элементы, порождающие избыточные действия и их цепочки  

 

  • элементы, порождающие ключевые НЭ как внутри ТС, так и в НС,  

 

  • ключевые противоречия.  

 

Результаты построения и анализа СОВ аналогичны результатам совместного применения ФСА и ПСЦ, а также потокового анализа. Однако при этом мы практически: не применяем ФСА вообще (он оказался свернут); а вместо ФМ строим модель связей взаимодействий; в целом, оказывается свернут и этап построения ПСЦ НЭ. Вместо этого мы формируем комбинацию СОВ и причинно следственных цепочек эффектов (ПСЦЭ) для наиболее проблемных фрагментов СОВ. В комбинированные фрагменты СОВ+ПСЦЯ входят вредные взаимодействия, нежелательные эффекты (НЭ), а также некоторые существенные факторы НС; потоковая модель оказывается включен' ной в СОВ автоматически.  

 

5. СОВ КАК РЕШАТЕЛЬНЫЙ МЕТОД (ИЛИ РЕШАТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОВ)

 

Примеры в [1, 2, 3, 5] демонстрировали некоторые решательные возможности СОВ подхода.

 

Прежде всего, они определяются эффек' тивной постановкой проблем. Метод СОВ хорошо подтверждает утверждение, что правильно сформулированная проблема ' это уже половина решения.

 

Примеры из предыдущих работ демонстрировали, прежде всего, насколько эффективен метод СОВ при составлении портрета решения. Он часто оказывается естественным результатом СОВ анализа, не требующим до' полнительной работы.

 

Столь же эффективно СОВ приводит к ре' шению при целенаправленном переформулировании проблем по правилам обобщенного свертывания.

Если, тем не менее, решение не найдено, то далее СОВ выступает как метод, оптимизирующий применение других методов.

 

6. СОВ КАК МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРУГИХ МЕТОДОВ

 

В примерах, приведенных в [2, 3], показанные решения достигались за один цикл построение СОВ –>постановка задач –> решение задач.

 

Но не всегда цель проекта достигается столь быстро.

 

Часто главный результат постановки задач первого цикла это понимание того, какую ветвь СОВ следует рассмотреть более тща' тельно. В этом случае мы действуем по схеме, изображенной на рис.4.

 

На этапе выбора метода продвижения мы можем принимать решение двух видов:

 

  • • перейти к решению поставленных проблем или углубить анализ ТС.  

Если мы не получаем удовлетворительного решения ключевых проблем 1'го (верхнего) уровня анализа, то мы в любом случае можем выявить наиболее проблемные участки пер' вой СОВ'модели ' в соответствии со сказан' ным в [1, 2, 3]. Далее проблемные участки мо' делируются более детально. При этом в об' щем случае строится СОВ'модель 2'го уровня анализа и производятся новый цикл: анализ ' постановка ключевых проблем 'решение.

 

Модель 2'го уровня можно строить в разных модификациях: интегрированная СОВ' модель или проблемные участки отдельно.

 

Представляется, что наиболее эффективный подход  строить модель типа СОВ или фрагмент СОВ + целевой участок причинно' следственной цепочки эффектов (ПСЦЭ).

 

Однако, возможно, что в отдельных слу' чаях полезно выполнять анализ с помощью более привычных ФА или ПСЦН. Это может быть оправдано с точки зрения трудозатрат, так как мы на предыдущем цикле уже сущест' венно ограничили область углубленного мо' делирования.

 

По результатам 2'го цикла моделирования формулируются ключевые проблемы 2'го уровня, и т.д. Выбирается метод дальнейшего продвижения. Это могут быть непосредственно решательные методы (стандарты, приемы, АРИЗ, портрет решения), поисково решательные (ФОП [9], APOS [10'12], синтез симбиозных систем [13] (включая синтез альтернативных систем) и др. Это также может быть дальнейшее углубление анализа  переход на 3'й цикл СОВ'моделирования, и т.д.

 

Поэтапное применение СОВ подхода.

Последовательность выполнения методики

 

В  общем случае, при моделировании ТС и решении ее проблем с помощью СОВ следует пройти следующие этапы:

 

1. Строим структурную блок схему ТС.

 

2. Строим СОВ на уровне блоков. В качестве элементов СОВ выступают целевые дейсвия (взаимодействия) блоков. Предварительно намечаем "векторы анализа". Опционально: ранжируем элементы блок СОВ.

 

3. Строим более детальную СОВ. Опреде' ляем проблемные элементы. Это можно сде' лать двумя путями: используя набор призна' ков проблемных элементов или через точное ранжирование.

 

4. Для проблемных элементов достраива' ем СОВ участком ПСЦЭ, связанных с этими элементами.

 

5. Определяем ключевые проблемные элементы на фрагментах СОВ+ПСЦЭ.

 

Применяем обобщенную формулировку свертывания для постановки ключевых задач.

 

6. Далеепроцесс решения с использова' нием любых подходов (приемы и стандарты, построение противоречий, портрета решения, перенос признака, APOS... ).

 

7. При необходимости, выполняем следу' ющую итерацию анализа, еще более детали' зируя модель СОВ+ПСЦЭ.

 

Каждый из этих пунктов может выполняться с разной степенью глубины.

 

В  итоге, мы видим, что СОВ подсказывает систему использования других методик, если решение проблем не было достигнуто с помо' щью СОВ. В этом ' второй смысл понимания СОВ как системообразующего метода. (Первый был - СОВ как метод системного мо$ делирования).

 

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Подход к исследованию и реконструкции изобретательских ситуаций, к решению про' блем на основе анализа обусловленности взаимодействий эффективный метод, имещий высокий потенциал развития.

 

По своему практическому содержанию, СОВ объединяет ряд специальных методов  функционально стоимостный, причинно следственный и потоковый анализ, в определенной мере "свертывая" каждый из них в отдельности.

 

Теоретически рассмотрены и проиллюстрированы следующие положения:

 

  1. СОВ включает ряд новых подходов; среди них есть как чисто методические, так и методико-психологические аспекты

 

  1. СОВ ' инструмент системного моделирования

 

  1. СОВ обладает собственными решатель' ными возможностями

 

  1. СОВ выступает как системообразующий метод в отношении применения других методик.

 

Литература

 

1. Аксельрод, Б.М. Конструкции и технологии: единая методика ранжирования функций и сверты' вания элементов. Журнал ТРИЗ, 1995, n.1., с.58'62.

 

2. Аксельрод, Б.М. Схема обусловленности вза' имодействий как инструмент анализа ситуаций и по' становки задач (единая методика анализа конструк' ций и технологий). Журнал ТРИЗ. N. 1 (14). 2005. С.40'47. (English version: B.Axelrod. Interactions Causality Scheme as a Tool For Situation Analysis and Problem Statement. Journal of TRIZ, 2005, October, N.1 (14), pp.44'51.)

 

  1. 3. Axelrod, B. Express'analysis of systems and new systems synthesis based on interactions causality scheme. Unified approach to designs and technologies. /B.Axelrod// Proceedings of "TRIZ'Future 2006" ETRIA Conference. Kortrijk, Belgium 2006, October 9'11. 10p.

 

  1. 4. Аксельрод, Б.М. Новый инструмент анализа ситуаций и постановки задач: ранговая схема при' чинно'следственных связей, а также другие разъяс' нения к статье "Единая методика ранжирования функций и свертывания элементов". /Б.М.Аксель' род// Научно'практическая конференция по приме' нению ТРИЗ в системах искусственного интеллекта. Минск, IMCorp, 1996
  2. 5. Аксельрод, Б.М. Методика экспресс анализа на основе "единой методики ранжирования функций и свертывания элементов". /Б.М.Аксельрод// Науч но практическая конференция по применению ТРИЗ в  системах  искусственного  интеллекта.  Минск, IMCorp, 1996
  3. 6. Герасимов, В.М. Литвин, С.С. Основные положения методики проведения ФСА. Части 4, 5. Журнал ТРИЗ, 3.2. 1992, стр. 7'45.
  4. 7. Литвин, С.С. Герасимов, В.М. и др. Основные положения методики проведения ФСА. Москва, Информ ФСА, 1991. 40 с.
  5. 8. Альтшуллер, Г.С., Злотин, Б.Л., Зусман, А.В., Филатов, В.И.. Поиск новых идей: от озарения к технологии. Кишинев. Картя Молдовеняскэ, 1989
  6. 9. Litvin, S. New Triz'Based Tool ' Function' Oriented Search /S. Litvin// ETRIA World Conference TRIZ Future 2004. November 2'5, 2004, Florence, Italy.
  7. 10. Axelrod, B. New search and problem'solving TRIZ tool: Methodology For Action & Problem Oriented Search (APOS) Based On The Analysis Of Patent Documents  /B.Axelrod//TRIZ  Future  2005.  Graz Austria. 2005, November 16'18. University of Leoben pp.325'345.

11. Аксельрод, Б.М. Проблемно'ориентированный поиск по действию с использованием патентных баз данных: новый поисково'решательный инструмент.  /Б.М.Аксельрод//  Конференция  МАТРИЗ TRIZfest'2006, С'Петербург, Россия, 13'20 октября 2006 г. 9 стр.

 

12. Аксельрод, Б.М. Проблемно ориентированный поиск по действию с использованием патентных баз данных: новый поисково'решательный инструмент. Журнал ТРИЗ, 2007. В печати 

 

13. Аксельрод, Б.М. Синтез симбиозных систем (ССС), или добавим технике плюрализма. /Б.М.Ак сельрод// Конференция МАТРИЗ TRIZfest'2007, июль 2007, Москва, Россия.

 

14. Системный анализ и принятие решений. Под ред. В.Н.Волковой и В.Н.Козлова. Москва, Высшая школа. 2004

 

15. Петий И.И., Герасимов О.М. Особенности выполнения консультационных проектов. /И.И.Петий, О.М.Герасимов // Конференция МАТРИЗ TRIZfest 2007, июль 2007, Москва, Россия.

 

16. Аксельрод, Б.М., Аксельрод, С.И.. Психологические аспекты максимальной реализации творческого потенциала. Журнал ТРИЗ, 1995, n.1., с.94'99.

 

ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ДЛЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

 

О. Ю. Абрамов, Россия

 

 

Аннотация

 

Правильный выбор технической системы (ТС) для усовершенствования является слож' ной задачей в случае, когда целью является получение прибыли от реализации получен' ных технических решений.

 

Классический ТРИЗ позволяет определить перспективные направления дальнейшего развития любой ТС, обеспечивающие улучше' ние выполнения ее главной полезной функ' ции (ГПФ), и получить сильные технические решения, продвигающие ТС в этих направле' ниях. Однако нет никакой гарантии, что эти технические решения будут востребованы на конкретном рынке, поскольку классический ТРИЗ не учитывает ряд факторов, влияющих на рыночный спрос. Кроме того, ТРИЗ не дает ответа на вопрос как быстро будет развивать' ся та или иная ТС, что не позволяет прогнози' ровать сроки получения прибыли от перспек' тивных технических решений и планировать бизнес.

 

В данной работе обсуждается методика выбора перспективной ТС и направлений ее усовершенствования, учитывающая рыноч' ные тенденции и динамику развития ТС.

 

Введение

 

Прогнозирование развития ТС на основе открытых Г.С. Альтшуллером и детализиро' ванных его последователями законов развития ТС (ЗРТС) [1] широко используется при вы' полнении консультационных ТРИЗ'проектов. В сочетании с "решательными"1 инструмента' ми ТРИЗ это позволяет получить сильные тех' нические решения когда Заказчик четко ука' зывает какая именно ТС должна быть усовер' шенствована и какие проблемы должны быть решены.

 

Однако зачастую Заказчик проекта не зна' ет в усовершенствование какой именно ТС перспективнее всего вложить капитал. В этом случае ТРИЗ'консультант должен решить две задачи:

 

  1. Сначала определить наиболее перспек' тивную ТС и/или ее компонент, усовершенст' вование которого может принести наибольшую прибыль.

 

  1. Затем найти технические решения, которые эту прибыль принесут.

 

Если для решения второй задачи можно использовать весь богатый арсенал ТРИЗ, то инструментов для решения первой задачи в настоящее время мало.

 

Проблема в том, что выбор наиболее ком' мерчески перспективной ТС из числа конкурирующих2 и альтернативных3 ТС, а также выбор перспективных компонентов этой ТС требует изучения рынка, производственных и финан' совых возможностей Заказчика и других фак' торов.

 

Для сложных высокотехнологичных ТС до' полнительная трудность связана с наличием большого числа компонентов, усовершенствование которых может дать положительный эффект, в то время как нужно выбрать только один компонент, усовершенствование кото' рого даст наибольшую отдачу.

В  настоящее время прогнозирование раз' вития ТС по ЗРТС и прогнозирование рынка чаще всего выполняются отдельно друг от друга. При этом ТРИЗ'прогнозисты и маркето' логи'аналитики часто не могут прийти к обще' му мнению, какая ТС наиболее перспективна.

 

В   работе [2] сделана удачная попытка по' ставить в соответствие рыночные тенденции в некоторых областях техники и тенденции раз' вития вытекающие из ЗРТС. Однако результа' ты этой работы представляются пока недоста' точно инструментальными для практического применения в ТРИЗ'проектах.

 

Следует отметить что в методологии G3:ID разработан мощный инструмент ' Main Parameter of Customer's value (MPV) 'анализ[3].    

MPV'анализ позволяет найти параметр (MPV) ТС, который выгоднее всего улучшать и наиболее перспективную ТС, позволяющую достигнуть максимального значения MPV. При этом используются результаты и ТРИЗ' , и рыночного прогнозов. Этот метод дает хоро' шие результаты в проектах. К его недостаткам можно отнести сравнительно большую трудо' емкость, связанную с определением MPV.

 

В   работе [4] автор предложил менее тру' доемкий подход к определению наиболее перспективной ТС и ее перспективного компо' нента. Однако в предложенной методике [4] не были отражены следующие важные аспекты:

  • Перспективные ТС должны выбираться с прицелом на конкретный рынок.  

 

  • Перспективные ТС должны выбираться с учетом скорости их эволюции.  

 

Цель данной работы восполнить этот пробел.

 

1 ' К решательным инструментам ТРИЗ относятся АРИЗ, Функционально'Ориентированный Поиск информации, Feature Transfer, и др.

2 ' Под конкурирующими ТС понимаются ТС, выполняющие одинаковую главную полезную функцию (ГПФ) и использующие для этого один и тот же принцип действия

3 ' Альтернативные ТС ' это ТС, выполняющие одинаковую ГПФ, но использующие для этого различные прин' ципы действия.

 

Перспективные ТС должны выбираться с прицелом на конкретный рынок

 

Наиболее коммерчески перспективная ТС должна обладать высоким техническим и ры' ночным потенциалом (см. Рис. 1).

 

Общая структура процесса поиска наи' более перспективных ТС.

Рис. 1. Общая структура процесса поиска наи' более перспективных ТС.

Как отмечено в [4], перспективная ТС должна иметь достаточный резерв для улуч' шения технических и стоимостных характери' стик и для создания сильной интеллектуаль' ной собственности. Это определяет техничес' кий потенциал ТС.

 

Кроме того, перспективная ТС должна быть востребована на рынке именно в тот пе' риод, когда планируется получать прибыль от вложения капитала. Объем рынка для данной ТС определяет ее рыночный потенциал.

 

Следует подчеркнуть, что в одно и то же время на разных рынках наиболее перспективными могут быть разные альтернативные или конкурирующие ТС, поскольку для разных рынков могут быть важны разные их параметры4. Это связано с тем, что на разных рынках ТС может находиться на разных стадиях своей эволюции.

 

Рынок сотовых телефонов с разной функциональностью.

Рынок сотовых телефонов, использующих различный стандарт связи.

 

Как видно из приведенных выше приме' ров, задачи по усовершенствованию ТС (сото' вого телефона) будут совершенно различны в зависимости от того, на какой рынок нацелена разработка.

 

Это значит, что при поиске перспективных ТС нужно сначала определить целевой рынок, на котором планируется коммерциализация ТС.

 

Перспективные ТС должны выбираться с учетом скорости их эволюции

 

Для получения коммерческой отдачи от усовершенствованной ТС очень важно пра' вильно оценить время, когда эта ТС будет вос' требована на рынке.

 

Плохо, если разработка запоздает и усовершенствование, которое могло быть востребовано на момент начала работы, к ее концу морально устареет.

Так же плохо, если усовершенствование сильно опережает свое время и рынок еще долгое время не будет в нем нуждаться, на' пример, по причине того, что существующая инфраструктура5 не может использовать пре' имущества новой ТС. При этом вложенный в разработку капитал надолго омертвляется и малая или даже средних размеров фирма, вложившая в разработку большую часть сво' их денег, может и не дожить до момента, ког' да вложенный капитал начнет приносить прибыль...

 

Оптимальной представляется ситуация, при которой усовершенствование появляется на рынке в период между концом 2'го и нача' лом 4'го этапа эволюции ТС, когда ТС пользуется максимальным спросом (Рис. 2).

Оптимальное расположение начала коммерциализации

Рис. 2. Оптимальное расположение начала коммерциализации ТС относительно этапов ее жизненного цикла.

Для того чтобы оценить, будет ли это усло' вие выполнено, можно предложить следую' щий подход:

 

1. Сделать прогноз развития рынка инте' ресующей нас ТС, используя известные в мар' кетинге методы.

 

Альтернативный вариант приобрести готовый отчет с результатами такого прогноза, сделанный специалистами по анализу данного рынка.

 

4 ' В терминах MPV'анализа можно сказать, что MPV на разных рынках могут различаться. 5 ' В терминологии ТРИЗ ' надсистема.

. Скорость эволюции стандаротов беспроводной связи

 

  1. 2. Убедиться, что в момент планируемой коммерциализации прогнозируемый объем рынка для данной ТС достаточно велик.

 

Такой прогноз, особенно долгосрочный, не всегда обладает достаточной достовернос' тью, поскольку делается обычно путем про' стой экстраполяции существующих рыночных тенденций. Поэтому его рекомендуется све' рить с прогнозом, сделанным на основе ЗРТС (см. следующие шаги).

 

  1. 3. Определить на каком этапе эволюции находится ТС в настоящее время.

 

Для этого нужно использовать эволюци' онный анализ по закону S'образного разви' тия ТС.

 

  1. 4. Оценить скорость эволюции данной ТС. Оценка скорости эволюции ТС, не достигшей еще 3'го или даже 2'го этапа развития представляет наибольшую трудность. Такую оценку можно сделать, усреднив скорость эволюции (или длительность различных ее стадий) для нескольких конкурирующих и альтернативных ТС, которые недавно достиг' ли 3'4 этапа развития.

 

5. Зная скорость эволюции, определить на каком этапе развития будет находиться ТС к моменту планируемой коммерциализации.

 

Заключение

 

Предложенные дополнения к методике выбора наиболее коммерчески перспектив' ных ТС и их компонентов, изложенной в рабо' те [4], позволяют повысить достоверность по' лучаемых результатов без существенного ус' ложнения процедуры.

 

При этом выбор конкретного рынка для коммерциализации ТС и оценка его объема должны осуществляться в самом начале про' екта, до начала работы по методике [4]. Дальнейшая работа продолжается только ес' ли прогнозируемый объем выбранного рын' ка на момент коммерциализации ТС доста' точно велик.

 

Учет скорости эволюции ТС должен осу' ществляться при выполнении последнего ша' га методики выбора наиболее перспективной ТС [4] для более надежного оценки стадии развития ТС на момент коммерциализации.

 

Эффективность предлагаемых дополне' ний была подтверждена при выполнении ре' альных консультационных проектов.

 

Литература

 

  1. Любомирский А.Л., Литвин С.С. ЗАКОНЫ РАЗ' ВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ' опубликовано на сайте http://www.metodolog.ru/00767/00767.html, февраль 2003.

 

  1. Буш Е.Д., Кудрявцев А.В. СООТВЕТСТВИЕ РЫ' НОЧНЫХ ТРЕНДОВ И ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕ' СКИХ СИСТЕМ ' Доклад на конференции ТРИЗ'фест 2006, 16'18 октября 2006. Опубликовано на сайте http://www.metodolog.ru/00840/00840.html#1.

 

  1. S. Ikovenko. MAIN PARAMETERS OF VALUE AS THE BASIS FOR INNOVATION ' GEN3 presentation, 2006'2007, can be found at www.aitriz.org/ai/arti' cles/InsideTRIZ/0507.pdf .

 

  1. O. Abramov. MARKET'ORIENTED FORECASTING OF ENGINEERING SYSTEMS EVOLUTION ' Journal of TRIZ, №2, 2006, p.p. 13'17. (на русском языке http://triz'summit.ru/ru/section.php?docId=3732)

 

О выборе задач в социально5

технических системах.

 

Рубин М.С., Россия

 

 

Аннотация.

 

На конкретных примерах рассмотрены проблемы многоаспектного ТРИЗ'анализа со' циально'технических систем как инструмента выбора задач. Приведены методологические рекомендации проведения ТРИЗ'анализа, предлагаются изменения некоторых понятий ТРИЗ (техническое противоречие, оператив' ное зона и др.). Рассмотрены методы прогно' зирования с позиций постановки задач. Сис' тема глобальных прогнозов социально'техни' ческих систем должна стать частью культуры инженеров и изобретателей.

 

1. Многоаспектный анализ социально$технических систем (СТС).

 

Технические и социальные системы обыч' но анализируются разными способами. Автомобиль, например, система техническая, а народность или министерство социальная. Методы описания и анализа к этим системам применяют, обычно, тоже разные.

 

Есть системы, которые одновременно можно отнести как к техническим, так и к социальным. Например, город, или завод, или электростанция. Такие системы могут быть описаны и рассматриваться с различных пози' ций: технических, организационно'социаль' ных, юридически'правовых, финансово-экономических и других. Одной из особенностей таких систем является то, что проблемы (задачи) сформулированные в одном аспекте, на языке одних дисциплинарных понятий, могут быть решены совершенно в ином аспекте*, с позиций другой дисциплины.

 

Пример 1. В одном портовом городе мэр решил пополнять казну за счет дополнитель' ных сборов с пунктов быстрого питания на на' бережной ' любимом месте отдыха горожан. Сборы эти не вполне законны, но бороться с властью сложно.

 

Проблема явно носит социально-экономический характер. Но в любой социальной системе есть и иные, в частности, технические аспекты. Смекалистый предприниматель обратил внимание именно на этот аспект про' блемы. Вместо бесплотных споров с нечестным мэром (позже, через несколько лет мэр был таки осужден за превышение своих пол' номочий), предприниматель установил у на' бережной списанную баржу, на которой по' местил ресторанчик и пункты быстрого питания. Со всей набережной люди стали прихо' дить отдохнуть именно на этот "плавучий пункт быстрого питания".

 

Фактически любая техническая система имеет социальный аспект своего существова' ния. И наоборот, любая социальная система имеет технический аспект своей деятельности и развития. Таким образом, чисто технической или чисто социальной можно называть только такие системы, в которых мы осознано или неосознанно отказались от рассмотрения других ее составляющих. В каких-то случаях такое узкое рассмотрение оправдано, а в каких то  нет.

*  ' Аспект  (от лат. aspectus вид), точка зрения, с которой рассматривается предмет, явление, понятие; перспектива, в которой выступает явление, сторона предмета, изучаемого определенной наукой: философский А., экономический А. и пр.

Пример 2. На Апатитской ТЭЦ (Мурман' ская обл., Россия) в 1992 г. возникла проблема усовершенствовать технологию определения качества угля. Утвержденная государствен' ным стандартом система контроля качества угля требовала для проведения контроля на тепловой станции около трех дней. За это вре' мя состав с углем уже успевают сжечь в топ' ках, и при плохом качестве угля уже невоз' можно предъявить претензии поставщику. Необходимо было так усовершенствовать тех' нологию, чтобы сократить эти сроки хотя бы до 2'х дней. Задача усложнялась тем, что на ее решение отводился всего один день ' пробле' ма была вынесена на Совет директоров компании.

 

Задача, сформулированная в начале как чисто техническая (технологическая), была переформулирована в организационно'юри' дическую.

 

В результате было предложено внести из' менение в договор на поставку угля, и вписать в него пункт об использовании для оценки ка' чества угля не государственный стандарт, а технологию экспресс'анализа, позволяющий получить оценку качества угля буквально за несколько часов. С поставщиками, которые не согласятся на такое изменение, контракт на поставку угля может быть расторгнут. Предло' жение было принято на Совете директоров ТЭС и сэкономило для тепловой станции ог' ромные средства.

 

Под социально'техническими системами мы будем понимать систему, которая рассма' тривается многоаспектно. Причем не только с точки зрения технической или социальной. Виды аспектов рассмотрения системы много' образны: физический, химический, техничес' кий, биологический, социальный (личностно' психологический, организационный, юриди' чески'правовой, лингвистический, эстетичес' ки'художественный, финансово'экономичес' кий, политический и пр.).

 

В ряде случаев многоаспектный подход дает более широкий спектр возможностей для выбора задач и ресурсов для их решения.


Пример 3. На Нижнетуломской ГЭС в начале 90'х годов ХХ века велись работы по де' монтажу гидротурбин. Сделать это можно только взрывом генераторы зацементирова' ны в фундамент ГЭС. Для того чтобы не оста' навливать работу ГЭС, демонтаж делают по одной машине. На короткое время перед взрывом останавливают работу всех (включая действующие) гидротурбины, а потом их за' пускают вновь. Проблема в пыли, которая возникает во время взрыва. Она затягивается в работающие гидротурбины и выводит их из строя. Направлений поиска решения этой про' блемной ситуации много. Можно попытаться найти способ разрушения фундамента без об' разования пыли. Можно направить образо' ванную пыль в какое'то одно место подальше от других турбин и потом ее убрать или выве' сти за помещение ГЭС. Можно поставить ка' кие'то фильтры на действующие турбины… Вариантов много, каждый имеет свои недо' статки, а времени и средств для поиска реше' ния мало.

 

Задачу эффектно решил директор Каскада Туломских ГЭС (КТ ГЭС) А.П. Ткаченко. По' жарная команда поселка, где располагалась ГЭС, должна проводить плановые учения на ГЭС. Договорились с руководством пожарной команды о том, чтобы учения будут прово' диться непосредственно перед взрывом фун' дамента гидромашины. Помещение ГЭС во' круг фундамента гидромашины заполнили пеной. Пена не только "схватила" пыль после взрыва, но и смягчила ударную волну ' стек' лянные окна здания не пострадали. Пыль уб' рали вместе с пеной. Затрат нет никаких.

 

Примеров СТС очень много. Любая орга' низация ' это пример социально'технической системы. В Каскаде Туломских ГЭС, который мы уже упоминали, около двадцати подраз' делений, каждое из которых может рассмат' риваться как самостоятельная организация: две гидростанции, приливная станция, элект' рокотельные, гидроцех, жилищно'комму' нальное хозяйство, гостиничный комплекс и даже дом культуры и детские сады. На КТ ГЭС в 1993 году работало около 400 сотрудников. Управлять или анализировать работу подобной организации исключительно как техниче' ской системы невозможно ' возникает масса проблем нетехнического характера.

 

В 1992'1993 годах группе специалистов фирмы "Петро'ТРИЗ" (Рубин М.С., Селюцкий А.Б., Тригуб А.В., Кулаков К.Э.) были заказаны работы по анализу ряда крупных предприятий Мурманской области и Карелии. Использо' вать только методы ФСА в этом случае оказа' лось очень сложно, поэтому были использо' ваны методы многоаспектного анализа. В от' личие от ФСА эти работы были названы "ТРИЗ'анализ".

 

 

2. Особенности ТРИЗ$анализа социально$технических систем.

 

Понятие ТРИЗ'анализа было введено в 1991 году [1], а в 1992'1993 годах был проведен ТРИЗ'анализ Каскада Туломских ГЭС [2] (Мур' манская область, Россия).

 

Какие проблемы возникают при попытке использовать ФСА для анализа столь сложных объектов, как КТ ГЭС?

 

Прежде всего, у таких сложных систем, как правило, не одна главная функция. Это де' лает невозможным выстроить единую цепочку связанных между собой функций. Можно по' пытаться построить независимые цепочки от каждой главной функции раздельно. Но как потом сравнивать между собой значимость носителей этих функций при выборе задач? Что важнее, например, подшипник гидротур' бины или труба теплопровода для поселка? Кроме того, одни и те же подразделения могут работать на разные главные функции одно' временно. Например, Нижнетуломская ГЭС не только преобразует энергию воды в электри' ческую энергию, но и снабжает электроэнер' гией поселок Мурмаши.

 

Еще одна проблема связана с большим количеством элементов в сложных системах. При попытке выстроить единую систему функ' ций подавляющее большинство функций ока' жется на очень низком ранге, и должны будут рассматриваться как ненужные. Можно попы' таться разбить очень сложную систему на ряд более простых и уже для них проводить ФСА. Например, гидротурбина вполне может быть достойным объектом для самостоятельного анализа. На КТ ГЭС подобных самостоятельных объектов для ФСА могло бы быть поряд' ка ста. Выполнять ее даже при самых быстрых темпах придется лет десять ' не меньше. Ни' кто на подобный анализ не согласится, да и эффективность его будет не велика.

 

При анализе КТ ГЭС для отбора задач вы' делялись наиболее острые противоречия, ко' торые возникли на момент анализа в органи' зации. Как это делалось?

 

По всем подразделениям Каскада формулировались имеющиеся нежелательные эф' фекты (НЭ). На основе предварительного ана' лиза этих НЭ формулировались противоре' чия, которые имеются на КТ ГЭС.

 

При формулировке противоречий выяв' ляется их суть, механизмы, приводящие к это' му противоречию. К выделенным таким обра' зом объектам (материальные носители проти' воречий) можно применять и методы ФСА.

 

Источники выявления и возникновения противоречий могут быть разные. Об этом я постараюсь написать чуть ниже. При анализе КТ ГЭС была использована следующая форма выявления противоречий.

 

На предприятии была создана рабочая группа, в которую вошли директор и все на' чальники ключевых подразделений Каскада. Большинство участников рабочей группы про' шли обучение по ТРИЗ. Вся работа была раз' делена на 7 этапов:

 

  • предварительный этап;  

 

  • анализ по верхнему уровню (на уровне подразделений) ' нежелательные эффек' ты и формулировки противоречия;  

 

  • анализ подразделений КТ ГЭС ' нежела' тельные эффекты и формулировки противоречия;
  • анализ выявленных нежелательных эф' фектов и противоречий, поиск их реше' ний;  

 

  • анализ и классификация предлагаемых решений и предложений;  

 

  • прогноз развития КТ ГЭС;
  •  
  • заключительный этап.

В   процессе анализа мы старались макси' мально использовать опыт и знания специалистов КТ ГЭС, которые работали на предприятии по много лет. Не всегда это просто. Часто сотрудники стараются не говорить, тем более с "пришлыми" аналитиками о наболевших проблемах. Очень важной здесь была пози' ция директора Каскада Туломских ГЭС, кото' рый действительно хотел узнать независимый взгляд на проблемы Каскада. Не менее важ' ным было выстроить доверительные отноше' ния с работниками КТ ГЭС. Были приняты да' же "Этические принципы проведения ТРИЗ' анализа предприятий и организаций" (см. приложение 1). Фактически они были частью договора на выполнение ТРИЗ'анализа. Но и этого не достаточно.

 

Для получения необходимой информа' ции и выстраивания доверительных отноше' ний с теми, кто этой информацией обладает необходимо проводить тщательную подго' товку. Человек ' главное звено в социально' технических системах. Самая умная машина, самое оригинальное изобретение ничто по сравнению с возможностями и бесконечной изобретательностью человека. Для получе' ния адекватной информации для проведе' ния анализа и успешной реализации вырабо' танных рекомендаций очень важно уметь на' ладить положительные деловые отношения с ключевыми сотрудниками предприятия. Это очень не простая задача. Можно предложить несколько рекомендаций из нашего опыта (см. приложение 2).

 

Анализ выявленных нежелательных эф' фектов позволяет провести их классификацию и сформулировать противоречия. Нежела' тельный эффект далеко не всегда связан с противоречием. Например, в качестве неже' лательного эффекта могут назвать недоста' точное количество малой механизации или инструментов ' это организационные вопро' сы, которые, скорее всего не связаны с каки' ми'либо серьезными противоречиями.

 

Сформулированные в ходе анализа гипо' тезы о наличии противоречия требуют, как правило, дополнительной (уточняющей) информации.


Пример 4. Во время анализа предприятия все, с кем ни проходилось беседовать, стара' тельно избегали говорить об одном из под' разделений. Это было странно, так как речь шла о применении новых инновационных тех' нологий, в подразделении работало около 20 человек, а стоимость основных средств пре' вышала стоимость многих других подразде' лений предприятия. Постоянно возникали сложности с подготовкой пропуска в это под' разделение. Все это как'то настораживало.

 

Анализ документов по подразделению дал неожиданный результат. Оказалось, что расходы на него превышают доходы. Объяс' нить деятельность убыточного подразделения функциональной необходимостью также бы' ло невозможно. При этом условия работы в подразделении были очень сложные, даже суровые.

 

Эту ситуацию, безусловно, не могли не по' нимать работники этого подразделения. Ре' альной Полезной Цели у коллектива подраз' деления не было. Это должно было приводить к конфликтам внутри коллектива, низкому ка' честву работы. Возникает социально'психо' логический конфликт внутри коллектива, ко' торый неизбежно приводит к конфликту про' изводственно'функциональному. Несложно представить себе как люди, не имеющие по' нятную общую цель, начинают конфликтовать между собой, как теряют психологический контроль над собственной личностью, что не' избежно приводит к конфликтам в семье, как происходят технологические нарушения и вы' ходит из строя дорогостоящая техника. Ника' кая инновация не устоит перед человеком с расстроенными социально'психологически' ми установками.

 

Нам удалось все'таки встретиться с руко' водством этого инновационного подразделе' ния. Встретили нас радушно. По их словам все у них очень хорошо. Никаких "нежелательных эффектов" у них нет. Когда мы сами начали рассказывать, какие проблемы, на наш взгляд, у них имеются, то сильно поразили во' ображение руководства. "Лед" растаял, мы всерьез стали обсуждать насущные проблемы подразделения. Со временем основные наши предложения были реализованы.

 

3. Методологические проблемы ТРИЗ-анализа.

 

Многоаспектный ТРИЗ-анализ социально технических систем ставит ряд задач методо' логического характера. Попробуем обозначить некоторые из них.

 

3.1.    Нужны методические рекомендации о том, в каких случаях (для каких систем) какие аспекты необходимо учитывать при проведе' нии ТРИЗ'анализа.

 

3.2.     Задача, сформулированная в одном аспекте, может иметь решение на уровне дру' гой аспектной области. В какой именно? В АРИЗ сейчас имеются рекомендации (инстру' менты) по переформулировке задач (проти' воречий), сформулированных на языке техни' ческих требований на язык физических свойств (физических противоречий). Анало' гичный инструментарий должен быть создан и   для переформулировки социально'эконо' мических задач в технические и наоборот. Не' обходимы методики по переходу формули' ровки задачи из одного аспектного уровня на другой. Возможно, такой механизм удастся создать универсальным ' для любого типа ас' пекта.

 

3.3.      Переход от рассмотрения задач в рамках технических требований к рассмотре' нию их в терминах физических свойств потре' бовал в свое время введения в ТРИЗ новых по' нятий и терминов: физическое противоречие, физический эффект и пр. Аналогичные изме' нения должны произойти и при многоаспект' ном рассмотрении задач. Например, вместо технического противоречия может использо' ваться термин "противоречие требований", вместо физического противоречия ' "противо' речие свойств". Наряду с этим уже входят в обиход такие термины, как бизнес'противо' речия, художественные противоречия и т.д.

 

3.4.    Многоаспектный подход к анализу си' стем позволяет выделить два типа противоре' чий:

 

  • противоречия внутри одного аспектного слоя: выполнение одного требования из' вестными методами приводит к ухудше' нию другого требования, выраженного в терминах того же аспектного слоя. Любое техническое, физическое, художествен' ное, социальное или иное противоречие могут быть примером для данного типа противоречий. При этом противоречие одного аспектного слоя может быть связа' но с противоречием другого аспектного слоя. Например, переход от технического противоречия к физическому.

 

межаспектные противоречия: требования или свойства одного аспектного слоя вхо' дят в противоречие с требованиями или свойствами другого аспектного слоя. Ти' пичным является противоречие между формальным и неформальным лидером в коллективе, между техническими и эсте' тическими (художественными) требова' ниями. На межаспектных противоречиях построен, например, анализ в психодраме (Я.Л.Морено) [3]: противоречия между социоэмоциональными (формирование способности к межчеловеческим отноше' ниям) и ролевыми качествами личности.

 

Пример 5. Нижнетуломская ГЭС была введена в строй в 1936 году. Это была вторая ГЭС на Кольском полуострове и поэтому одно' временно была создана координирующая ор' ганизация ' Колэнерго. Первое время они да' же располагались в одних помещениях.

 

В 1965 году дала энергию Верхнетулом' ская ГЭС, которая в более чем в 6 раз мощнее Нижнетуломской ГЭС [4]. Возникла новая ор' ганизация ' Каскад Туломских ГЭС. Руководст' во Каскада было размещено на месте своего производственно'функционального центра ' в помещениях Верхнетуломской ГЭС.

 

Так возникло структурно'организацион' ное межаспектное противоречие. С позиций эффективного взаимодействия с Колэнерго руководство Каскада Туломских ГЭС лучше разместить на Нижнетуломской ГЭС (в Мур' машах), а с производственно'функциональ' ных позиций ' руководство КТ ГЭС лучше раз' местить на Верхнетуломской ГЭС. Это проти' воречие "притягивает" к себе ряд нежелатель' ных эффектов.

 

В настоящий момент управление КТ ГЭС находится в п. Мурмаши.

 

Сейчас в ТРИЗ приняты только противоре' чия внутри одного аспектного слоя: техничес' кого или физического. Многоаспектные про' тиворечия приводят к смешиванию аспектов при формулировке противоречий требова' ний, например, технические требования могут входить в противоречие с художественными требованиями [5].

 

Типизация противоречий возможна и на основе вида источника противоречий, например:

 

  • • противоречивые потребности, исходящие от одной и той же системы (например, вы' полнение нужной функции и снижение за' трат одновременно);  

 

  • противоречия в иерархической системе выполняющихся функций;

 

  • противоречивые требования к свойствам одной и той же системы.

 

Различный характер противоречий накладывает особенности и на типовую формули' ровку противоречий, и на способ их анализа.

 

3.5. Ход выбора задач и решение задач со' стоят из одних и тех однотипных процессов. При выборе задач и их решении можно выде' лить 7 основных процессов:

 

  • • получение информации о требованиях к системе;

 

  • • получение информации о системе, ее эле' ментах и структуре;

 

  • • получение и уточнение информации о связях внутри системы и о внешних свя' зях;

 

  • • определение и уточнение противоречий в системе;

 

  • • определение ресурсов и возможных изме' нений;

 

  • • определение изменений, необходимых для системы, чтобы удовлетворить требо' вания;

 

  • • определение последствий вносимых из' менений для системы (надсистем, подсистем).

 

Для выбора задач больший акцент делает' ся на получении новой информации, а при ре' шении задач ' на поиск возможных изменений. Например, в разные модификации АРИЗ Г.С. Альтшуллер включал и в выбор задач, и в решение задач одни и те же механизмы: ана' лиз противоречия, идеальное решение, ре' сурсы и пр.

 

Это делает возможным разработку и ис' пользование однотипных механизмов как для анализа ситуации и выбора задач, так и для решения выбранных задач. При этом на этапе выбора задач может использоваться термино' логия одного аспектного слоя, а при переходе на решение задач ' терминология другого (выбранного) аспектного слоя.

 

3.6. В ходе развития понятийного аппара' та ТРИЗ уже возникала необходимость пере' хода от понятий чисто физических ' к абст' рактным. В первую очередь речь идет о поня' тии поля в вепольном анализе, в котором под полем понимается любое взаимодействие, включая такие, как механическое поле, запа' ховое поле, звуковое поле…

 

Многоаспектный анализ делает необходи' мым сделать аналогичный переход и по отно' шению к пространству. В ТРИЗ важное место занимает анализ оперативного пространства ' пространства, где возникает и где должен быть устранен конфликт. Для технических за' дач чаще всего речь идет о физическом прост' ранстве, в котором происходит конфликт. Но для задач в области электроники, в энергосис' темах с распределенными параметрами фи' зическое пространство конфликта выделить удается не всегда. Тем более часто не удается выделить физическое пространство конфлик' та в социальных, в юридических и многих других системах. В этом случае необходимо строить абстрактное (матричное) пространст' во взаимодействия элементов системы и в нем уже выделять зону конфликта.

 

Многоаспектный ТРИЗ'анализ затрагивает самые различные области знаний, в которых, как правило, уже имеется свой аналитический аппарат, например, в области финансов, эко' номики и бизнеса. Это позволяет с одной сто' роны переносить аналитические методы из одной области в другую через их обобщение, а с другой объединять между собой аналити' ческие методы из разных областей. В качестве примера можно привести объединение ана' литических методов ТРИЗ и бизнеса: SWOT' анализ, "Бостонская матрица" и другие [6].

 

Разработка методологических инструмен' тов для ТРИЗ'анализа ' самостоятельная ис' следовательская работа. Мы приведем только некоторые из рекомендаций, которые могут оказаться полезными при проведении ТРИЗ' анализа.

 

4. Определение "глобальности" задачи.

 

Любая проблемная ситуация может опи' сываться 4 характеристиками:

 

  • с чьих позиций (в интересах кого) должна быть разрешена проблемная ситуация;

 

  • какой временной период в прошлом или на будущее охватывает проблемная ситуа' ция (например, несколько веков, менее одного века, десятки лет, менее 10 лет, ме' нее 1 года, менее месяца, менее дня, ме' нее часа);

 

  • какой пространственно'социальный мас' штаб имеет проблемная ситуация (напри' мер, весь мир, несколько государств, од' но государство, регион одного государст' ва, город, район города, цех, дом, офис);

 

  • какой системный уровень имеет пробле' ма: филогенез (историческое развитие) или онтогенез (индивидуальное разви' тие).

 

Необходимо придерживаться принципа:

 

уровень "глобальности" решаемой проблемы (комплекса задач) не должен превышать уро' вень выбранной задачи и соответственно ис' комого решения.

 

Например, проблема в примере 2 была изначально поставлено как общеотраслевая ' она имеется на любой ТЭЦ. Временные ресур' сы (два дня) для ее решения не соответствова' ли уровню проблемы и сложности технологии. Поэтому ранг проблемы был понижен до уровня проблемы конкретной ТЭЦ и перефор' мулирован с технической задачи на юридиче' скую. Были использованы ресурсы ситуации ' на Апатитской ТЭЦ имелся прибор для экс' пресс'анализа качества угля. Речь не идет о том, чтобы делать выбор между мини'задачей и макси'задачей. Какая бы проблема не была выбрана, необходимо просто опреде' литься с ее уровнем и ставить задачи исходя из этого уровня.

 

В примере 1 мы приводили задачу об орга' низации точек быстрого питания на набереж' ной портового города. В этой ситуации можно было выбрать задачу, связанную с борьбой с незаконными действиями мэра. Она не хуже и не лучше того пути, по которому пошел пред' приниматель, организовав плавучий ресто' ранчик. Просто нужно четко осознавать, какая задача выбрана: зарабатывать деньги или бо' роться за справедливость. Можно даже вы' брать для решения обе эти задачи, но страте' гия и ресурсы их решения будут различны, их нельзя путать. Иначе это неизбежно приведет к противоречиям и новым проблемам.

 

5. Многоаспектный поэлементный анализ.

 

В многоаспектном поэлементном анализе

 

в   рассматриваемой системе выделяются:

  • элементы, из которых состоит система;

 

  • • аспекты, в которых она будет рассматриваться;

 

  • параметры, с помощью которых будет проводиться сравнение.

 

Необходимо также выделить приоритет

 

выделенных аспектов, ' какой из них важнее в данном конкретном анализе.

 

В качестве примера рассмотрим многоас' пектный поэлементный анализ КТ ГЭС на верхнем уровне (на уровне его подразделений).

 

Для простоты включим в рассмотрение только 4 элемента. Учитывая интересы заказ' чика реально проведенного анализа, мы назовем их просто:

  • подразделение 1;
  • подразделение 2;
  • подразделение 3;
  • подразделение 4.

 

Рассмотрим их с трех аспектов, которые перечислены в порядке их важности:

  1. функциональный аспект;
    1. экономический аспект ;
    2. организационно'управляющий аспект.
    3. Аспект анализа

 

 

В  качестве параметра отражающего функ' циональный аспект будет взята производимая электроэнергия, приведенная для сравнения к 100%. Этот параметр стремятся увеличить. Функциональный аспект взят за базовый (ве' дущий), сравнения будут производиться с этим показателем.

 

В   качестве параметра отражающего эко' номический аспект будет взята стоимость ос' новных средств, приведенная для сравнения к 100%. Этот параметр стремятся уменьшить.

 

В   качестве параметра отражающего орга' низационно'управляющий аспект взята экс' пертная оценка информированности и влия' ния на управленческие решения, приведенная для сравнения к 100%. Этот параметр стремят' ся увеличить.

 

Анализ таблицы показывает, что в подраз' делении 1 возможен конфликт, связанный с низким влиянием на принимаемые решения,

 

а   на подразделении 3 возможны проблемы, связанные с ее низкой экономической эффективностью.

 

Возможны различные модификации этого анализа. Например, если бы за базовый аспект мы выбрали другой параметр, то выводы могли бы несколько отличаться от полученных выше.

 

Здание, можно рассматривать с позиции несущих возможностей, сейсмической устой' чивости, удобства пользования (эргономики), эстетического восприятия, удобства для транспортных коммуникаций, стоимости и пр. При их сравнении относительно эстетического (ба' зового) аспекта будут получены одни противоречия и задачи, а с точки зрения стоимостного аспекта будут выделены другие проблемы.

 

Выделенные на верхнем уровне про' блемные элементы (подразделения) могут быть рассмотрены дополнительно более де' тально. Например, для анализа проблем подразделения 1 можно определить, из ка' ких составляющих состоит понятие "инфор' мированность и влияние на управленческие решения" и провести аналогичный анализ для этих элементов. Видимо здесь имеется пересечение с факторным анализом ' ведь необходимо понимать, какие параметры включать в рассмотрение, а какие нет. В ка' честве параметров можно использовать из' менение (скорость, ускорение) параметра во времени и/или в пространстве.

 

В социально технических системах элементами могут быть не только материальные объекты. Наличие социально психологических и иных типов связей делает необходимым разделять системы с так называемыми "мягки' ми" связями (по аналогии с программным обеспечением) и "жесткими" связями (по ана' логии с аппаратными компьютерными средст' вами). В системах с "мягкими" связями (техни' ческих, социальных, художественных) можно формулировать межаспектные противоречия ' технически'художественные, социально' технические и пр. В системах с "жесткими" свя' зями (физических, химических, биохимичес' ких, физиологических) противоречия могут формулироваться только на уровне одного аспектного слоя (физический подход не дол' жен смешиваться с химическим и т.д.).

 

№ аспекта

 

Более детальный анализ возможен, если использовать удельные параметры по отношению к каждому из элементов системы в отдельности или учитывать все существующие взаимодействия между элементами (матрица или поле взаимодействия элементов). Для этого может быть ис' пользована, например, такая форма таблицы.

 

Многоаспектный поэлементный анализ можно рассматривать как обобщение уже из' вестных методов анализа различных типов си' стем. Например, если в качестве аспектов ана' лиза взять функциональную значимость и сто' имость, то мы получим аналог ФСА. Если рас' сматривать техническую систему с точки зре' ния ее реальных функциональных параметров и потребительских качеств покупательского спроса, то получится аналог MPV'анализа [8]. Если построить анализ системы на сравнении социоэмоционального аспекта и ролевых ка' честв личности, то мы получим аналог психо' драмы (социограмма**).

 

Методы многоаспектного поэлементного анализа могут обобщить возможности уже из' вестных методов анализа, создать единые ме' ханизмы анализа для самых различных типов социально'технических систем.

 

6. Методы прогнозирования и постановка задач в СТС.

 

Метод системного многоуровневого про' гнозирования направлен на создание системы взаимосвязанных идеальных прогнозов раз' вития социально'технических систем и опи' сан в статье [7]. Система прогнозов разрабатывается на основе глобальных прогнозов (про' гноза) и тенденций филогенетического разви' тия социально'технических систем (города, транспорта, энергетики, жизнеобеспечения и пр.). Прогнозные образы затем используются при проведении ТРИЗ'анализа конкретной со' циально'технической системы.

 

Например, в 1988'1989 г.г. в рамках работ по развитию концепции БТМ ' бесприродного технического мира [9] ' был подготовлен про' гноз "Вода без водопровода". Речь идет о том, чтобы жилые дома были обеспечены водой, но без помощи водопровода и канализации. Понятно, что это требует целого ряда техниче' ских решений. И не только технических. В не' которых Европейских странах, например, рез' ко увеличены цены на канализационные сбро' сы. Они стали выше стоимости чистой воды. Это должно стимулировать развитие техноло' гий с замкнутым циклом.

 

При проведении ТРИЗ'анализа Каскада Туломских ГЭС в 1992'1993 годах одной из проблем было названо функционирование Электрокотельных, которые обеспечивали теплом весь поселок Мурмаши ' в нем прожи' вают сотрудники Нижнетуломской ГЭС, Колэ' нерго и их семьи. Главная проблема: из'за электрокоррозии часто выходит из строя во допровод и сами электрокотлы. Уже в про' цессе изложения проблем Электрокотельных возник образ прогноза "Воды без водопрово' да". Только в данном случае вода доставляет тепло. Задача была переформулирована. Теп' ло в домах должно быть, а водопровода и электрокотлов со всеми их проблемами не должно быть. В данном конкретном случае ре' шение очевидно: дома нужно обогревать эле' ктричеством, а не горячей водой. Это дает большую экономию. Исчезает необходимость целого подразделения. Выяснилось также, что электрокабель, подведенный к домам, имеет достаточный диаметр и может выдержать до' полнительную нагрузку для установки элект' рообогревателей.

 

Еще один пример прогноза ' работа "Спорт ' Западня ХХ века" [10], опубликован' ная в 1988 году. В прогнозе речь идет о том, что спортивное движение будет вытесняться международным физкультурным движением. В те годы о фитнесе в СССР вообще не знали, а

 

в    США он только зарождался. Сейчас это мощная индустрия, в которую вовлечены не' сколько десятков миллионов людей. "В Лон' доне фитнес'клубы регулярно посещают 20% населения, в Барселоне ' 35%, в некоторых районах США этот показатель достигает 40%,

 

в  Германии  60%. В этих странах фитнес-цен- тры неотъемлемая составляющая в цепочке повседневной жизни: дом-работа-фитнес- клуб". Оборот мирового рынка фитнеса достиг $77 млрд. в год и постоянно увеличивается. В России ежегодный рост объема фитнес'услуг составляет 30% [11]. Спортивная индустрия за' метно сдает свои позиции по сравнению с фитнесом, как и было спрогнозировано уже в 1988 году.

 

Прогноз, сделанный 20 лет назад, мог быть использован не только для формулиро' вания технических и исследовательских задач, но и для эффективного капиталовложе' ния.

 

Прогнозирование ' один из инструментов эффективного выбора и постановки задач развития социально'технических систем. Сис' тема прогнозов, необходимая для инженеров, изобретателей и предпринимателей может формироваться на основе глобального (надсистемного) прогноза развития цивилизации. Основой для подобных прогнозов могут стать такие разработки, как проектирование БТМ.

 

Идеальный образ будущего, обрисован' ный в системе взаимосвязанных и взаимодо' полняющих друг друга прогнозов, может быть ориентиром и для выбора задач, и для оценки предлагаемых решений. Система глобальных прогнозов социально'технических систем должна стать частью культуры, супермодели мира [12] инженера и изобретателя, как это произошло у архитекторов, например в твор' честве Ле Корбюзье.

 

7. Выводы.

 

Для анализа развития социально'техниче' ских систем необходимо использовать много' аспектный подход с учетом не только техниче' ских сторон системы.

 

ТРИЗ анализ социально'технических сис' тем должен опираться не столько на анализ функций, сколько на выявление и анализ су' ществующих конфликтов.

 

Многоаспектный анализ социально'тех' нических систем делает необходимым не только решение ряда задач методологичес' кого характера, но и пересмотреть некото' рые уже сложившиеся в ТРИЗ представле' ния. Например, от технических противоре' чий необходимо переходить к межаспект' ным противоречиям требований (ПТ), а от физических противоречий ' к противоречи' ям свойств (ПС) "жестких" форм материи (физических, химических, биохимических, физиологических). Вместо физического пространства при определении оперативной зоны конфликта необходимо использовать матрицу взаимодействий элементов кон' фликтующей пары социально'технической системы.

 

При постановке задач необходимо при держиваться принципа: уровень "глобальнос' ти" решаемой проблемы (комплекса задач) не должен превышать уровень искомого реше' ния. Принятое в ТРИЗ представление о мини' задаче не всегда приводит к минимальным изменениям, а макси'задача не всегда приво' дит к глобальным и сложным изменениям.

Многоаспектный поэлементный анализ обобщает возможности уже известных мето дов анализа и создает единые механизмы анализа для самых различных типов социально технических систем.

 

Идеальное многоуровневое прогнозирование  действенный инструмент для выбора и постановки задач развития социальнотехнических систем. Система взаимосвязанных глобальных прогнозов должна стать частью культуры инженера и изобретателя.

 

8. Литература

 

1.  "Проблемы развития ТРИЗ ' ТРТЛ" М.С.Рубин, Петрозаводск, 1991 г. "Журнала ТРИЗ" 19.11.91 http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3608

 

  1. Рубин М.С, ТРИЗ'Анализ Каскада Туломских ГЭС (краткая справка), 1993, http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3643

 

  1. Морено Я. Л. Психодрама / Пер. с англ. Г. Пи' мочкиной, Е. Рачковой. ' М. : Апрель Пресс : ЭКСМО' Пресс, 2001. (а также http://www.sunhome.ru/psy' chology/11082 , http://www.erudition.ru/referat/printref/id.53060_1. html )

 

  1. Сайт ОАО "Колэнерго" http://www.kolener' go.ru/company/history/

 

  1. Ю. Мурашковский, "Биография искусств", "Скандинавия", Петрозаводск, 2006 год.

 

  1. Рубин М.С., ТРИЗ в малом бизнесе ' конку' рентная фора, 2004 г., Флоренция. http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3616

 

  1. М.С.Рубин, 1999 г., Петрозаводск. Методы прогнозирования на основе ТРИЗ http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3602

 

  1. S.Litvin "Business to Technology ' New Stage of TRIZ Development". TRIZ Future 2005 ETRIA Conference, Graz, Austria, November 2005.

 

  1. Г.С. Альтшуллер, М.С. Рубин, "Что будет после окончательной победы. Восемь мыслей о природе и технике", 1987 г., http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3470

 

  1. Рубин М.С., "Спорт ' Западня ХХ века" г. Ба' ку, октябрь 1988 г., http://www.temm.ru/ru/sec' tion.php?docId=3419

 

  1. Фитнес и франчайзинг, http://www.beboss.ru/news/260207118/ 26.02.07

 

  1. Ю. Мурашковский, Исследования и исследо' ватели, 21.11. 2005 г., http://www.temm.ru/ru/sec' tion.php?docId=3450

 

Приложение 1 к статье Рубина М.С. "О выборе задач в социально-технических системах".

 

Этические принципы проведения ТРИЗ' анализа предприятий и организаций.

 

  1. Эксперты ТРИЗ руководствуются теми целями и задачами, которые поставлены са' мим предприятием и его руководством. Экс' перты могут совместно со специалистами раз' вивать и уточнять их, но не подменять други' ми, более "выгодными" или "благородными".

 

  1. Эксперты проводят анализ в тесном со' трудничестве с работниками предприятия всех уровней: от директора до непосредствен' ных исполнителей.

 

  1. Информация, полученная экспертом от консультанта, не может быть обращена про' тив самого консультанта или его предприятия (фирмы).

 

  1. Цель эксперта ' помочь не только пред' приятию или учреждению в целом, но, по' возможности, и каждому его работнику в от' дельности. Желательно придерживаться принципа: есть проблемы, но нет виновных, есть недостатки, но нет злоумышленников.

 

  1. Эксперты стремятся не давать оценок отдельным личностям предприятия, не зани' маются кадровой политикой ' это исключи' тельное право предприятия и его руководст' ва. При анализе деятельности отдельных лю' дей недопустимы оценки типа "плохой" и "хороший".

 

  1. Эксперт не подменяет функции и обя' занности отдельных работников предприятия. Деятельность эксперта можно сравнить с ра' ботой тренера. Естественно, что его задача не в   том, чтобы, например, бегать быстрее дру' гих, а чтобы первыми к финишу приходили его подопечные.

 

  1. Эксперты стремятся достичь наилучших результатов при минимальных изменениях на предприятии.

Приложение 2 к статье Рубина М.С. "О выборе задач в социально- технических системах"..

 

Некоторые рекомендации по организации ТРИЗ'анализа предприятий.

 

  1. Очень важна поддержка руководителя организации, в которой проводится анализ. Эта поддержка должна быть не только фор' мальной (приказы и пр.). Желательно его лич' ное участие на ключевых этапах анализа и принятия решений по ходу анализа.

 

  1. Анализ необходимо проводить совме' стно с рабочей группой из ключевых специа' листов организации. У нас был опыт, когда в рабочую группу вошли не начальники подраз' делений, а их заместители. К концу работы это привело к конфликту, который пришлось уст' ранять в считанные дни.

 

  1. Беседа с ключевым специалистом орга' низации является важной частью анализа. К ней необходимо тщательно готовиться, учи' тывая самые разные аспекты этой встречи: от делового до личного аспектов.

 

  1. Необходимо максимально изучить и понимать то устройство или процесс, о кото' ром идет речь даже в тех случаях, когда Вам кажется (и возможно так оно действительно и есть), что это Вам не нужно это знать. Убедить в   этом специалиста, отдавшему своему делу большую часть жизни будет практически не' возможно. Беседа не получится.

 

  1. Очень важно знать и понимать характер взаимодействия и взаимоотношений между подразделениями. Не только функциональ' ные, но и личностные, организационные. Не' обходимо иметь информацию об основных параметрах, по которым подразделения мож' но сравнивать между собой: стоимость основ' ных средств, доля вклада в основной продукт, численный состав, подконтрольный объем ресурсов (финансовых, материальных и пр.). Например, кто'то не без основания может по' считать, что для тепловой электростанции ключевым звеном в технологии является теп' лоэлектрогенератор. Такая позиция может по' мешать в работе с начальником транспортно' го цеха ТЭЦ. Стоимость угля в конечной про' дукции ТЭЦ примерно 70%. Это, безусловно, придает "вес" мнению руководителя такого подразделения.

 

  1. Кроме информации от специалистов са' мого предприятия необходимо иметь инфор' мацию от независимых источников и экспер' тов. Необходимо формировать собственное представление о ситуации в том или ином подразделении и перспективах на будущее: главные противоречия и тенденции развития.

 

  1. Необходимо учитывать особенности личности специалистов, с которыми совместно ведется анализ. В некоторых случаях к ра' боте по ТРИЗ анализу можно рекомендовать привлекать психолога, знакомого с основами ТРИЗ.

Постановка задачи в системах

научных представлений

 

Ю.С.Мурашковский

 

 

Аннотация

 

  1. Выявлен ряд типовых задач, возникаю' щих при развитии систем научных представлений.

 

  1. Разработана пятиуровневая иерархия изменений в системах научных представлений.

 

  1. Показано, что уровень решения не за' висит от характера задачи, а зависит только от постановки надзадачи и от процедуры решения.

 

  1. Выявлены некоторые типовые надзада' чи, которые повышают уровень решений задач.

 

  1. Выявлены некоторые типовые процедуры, повышающие уровень решения задач в системах научных представлений.

 

I. Задача и надзадача.

 

Задача, как таковая, самостоятельной ценности не имеет. Задача ставится для получения результата, то есть новой системы с новой функцией. А функция системы, как известно, определяется надсистемой. Следовательно, значимость решения в первую оче' редь зависит от того, зачем нам нужно это ре' шение, в какой надзадаче мы его стараемся получить, и в какой надсистеме будем применять.

 

Пример 1. В 1933 году аспирант Вавилова П.А.Черенков по предложению своего руко' водителя изучал механизм люминесценции растворов ураниловых солей под действием гамма'лучей и обнаружил, что помимо обыч' ной люминесценции существует еще слабое синее свечение самих растворителей, т.е. рас' твор светится даже тогда, когда в нем ничего не растворено.

 

 

Ранее это явление наблюдали Мария и Пьер Кюри, но посчитали неизвестное свече' ние обычной слабой люминесценцией каких то примесей в "чистом" растворе. Вавилов же, хорошо знавший все свойства люминесцен' ции, понял, что это что'то другое. Например, новое свечение не ослабевало ни при нагре' вании, ни при добавлении в раствор самых сильных "тушителей" (йодистого калия, азот' нокислого серебра и др.). Вавилов предполо' жил, что голубое свечение вызывается не не' посредственно гамма'лучами, а порожденны' ми ими быстро движущимися электронами. (1. 254)

 

В случае Кюри обнаруженное явление трактовалось в надзадаче "объяснить новое явление, не меняя старых объяснений". Ничего нового и не появилось. В случае же Черен' кова и Вавилова надзадача была "новому явлению новое объяснение". И в такой надзадаче то же самое наблюдение привело к от' крытию нового явления и к созданию новой частной теории.

 

Пример 2. Известно, что кристаллические минералы могут обладать адсорбционной способностью, то есть притягивать и удержи' вать на своей поверхности молекулы других веществ. Английский кристаллограф Дж. Берналл обратил внимание на то, что глинистые материалы обладают большей адсорбционной способностью. Кроме того, они по'разно' му взаимодействуют с различными типами соединений, которые адсорбируют. Это было объяснено соответствием структур кристаллов глинистых материалов структурам молекул тех веществ, которые они адсорбируют.

 

Для синтеза белков и нуклеиновых кислот клетки вырабатывают богатые энергией молекулы, которые с помощью ферментов обеспе' чивают энергией каждый этап присоединения мономера. Ферменты также устраняют лиш' ние молекулы, например, воду, мешающую дегидратации. В лабораториях синтезируют полипептиды и полинуклеотиды в безводном растворителе, при высоких концентрациях мономеров и с высокоэнергетическими реа' гентами. На примитивной Земле единственным растворителем была вода, нужных моно' меров было крайне мало, реагенты были про' сты, ферментов не было вовсе. Трудно себе представить при таких условиях образование полимеров. Английский химик А.Г.Кернс' Смит предположил, что жизнь началась с кристаллов, образующих минералы. Обладая способностью воспроизводить себе подоб' ных, неорганические кристаллы как бы де' монстрируют тем самым зачаточные генетиче' ские свойства. У них обнаруживается также ограниченная способность к мутациям, кото' рая проявляется в том, что в регулярном рас' положении атомов в кристалле могут возни' кать дефекты. Такие обладающие слоистой структурой минералы, как глины, склонны ко' пировать дефекты одного слоя в структуре следующего, что можно рассматривать как своеобразную генетическую память. Замече' но, что дефекты в структуре кристаллических граней часто оказываются участниками хими' ческой активности, включая катализ. Кернс' Смит высказал предположение, что такое простое органическое соединение, как формаль' дегид, синтез которого мог катализироваться минералом, несущим подобный дефект, обладало способностью ускорять процесс воспроизведения дефектного кристалла и повышать точность копирования, в результате чего численность таких кристаллов по сравнению с другими типами быстро возрастала. С этого началась эволюция белково'нуклеиновой ге' нетической системы, которая в дальнейшем отделилась от своего минерального предка. (2.64'66)

 

В первом случае открытое явление отне' сено к области кристаллографии. В этой надсистеме объяснение повышенной адсорбци' онной способности глинистых минералов стало не более чем еще одним мелким фак' том в науке.

 

Во втором случае открытое явление отне' сено к теории химического происхождения жизни. И привело к созданию новой частной теории. Получил объяснение ранее непонят' ный этап предбиологического развития, было теоретически найдено недостающее проме' жуточное звено между геологическим и био' логическим развитием. Появился новый принцип, который можно применить для со' здания ряда новых теорий.

II. Пирамида изменений

 

Из этих и других примеров видно, что ре' шения одной и той же задачи будут разными в зависимости от того, насколько изменена ис' ходная система. Для оценки возможных изме' нений мы можем воспользоваться уже при' вычной в ТРИЗ пятиуровневой шкалой, с уче' том отличий системы научных представлений от технических систем.

ТРИЗ Анализ. Методы исследования

 

ТРИЗ Анализ. Методы исследования

III. Типовые задачи

 

Задачи, возникающие при разработке систем научных представлений, являются типовыми и их можно классифицировать.

 

1. Начальное изучение объекта или яв$ ления.

 

Пример 18. (Английский врач Вильям Гильберт 18 лет изучал магниты и написал книгу "О магните, магнитных телах и о боль' шом магните ' Земле. Новая физиология, до' казанная множеством аргументов и опытов" ' 1600 г.)

 

Он открыл, что при нагревании магнита выше некоторой температуры его магнитные свойства исчезают; впоследствии эта темпера' тура (588°С) была названа точкой Кюри...

 

Гильберт открыл, что, когда приближают к одному полюсу магнита кусок железа, другой полюс начинает притягивать сильнее. Эта идея была запатентована лишь через 250 лет после смерти Гильберта.

 

Гильберт открыл, что предметы из мягкого железа, в течение долгого времени лежащие неподвижно, приобретают намагниченность в направлении север'юг. Процесс намагничи' вания ускоряется, если по железу постукивать молотком.

 

Гильберт открыл экранирующее действие железа. Он первым сказал, что магнит со "шлемом" или "носом", т.е. магнит, вправлен' ный в арматуру из мягкого железа, притягива' ет гораздо сильнее. Гильберт высказал гени' альную мысль о том, что действие магнита распространяется подобно свету. <...>

 

Очень важным в учении Гильберта пред' ставляется то, что он, по'видимому, первым отличил электрические явления от магнитных, вскрыв их различную природу. Гильберту уда' лось разделить магнитные и электрические явления, которые с тех пор стали исследовать раздельно. (3. 28'29)

 

2. Построение модели.

 

Пример 19. В это время в исследования включился Луи Пастер (1822'1895). <...> Он

 

недвусмысленно показал, что загадочной "первопричиной", витавшей в воздухе и вызы' вающей в стерильном бульоне рост микроор' ганизмов, являются те же самые микроорга' низмы, которые переносятся частицами пыли. (2. 42'43)

 

Пример 20. Как мы знаем, Ньютон открыл то, что цвета лучей "суть первоначальные и прирожденные" их свойства, различные для различных лучей. Он подозревал, что "свойст' во цвета" воплощено в размере световых час' тиц: наименьшие из них дают фиолетовый цвет (самый слабый и темный), наибольшие ' красный... (4. 41'42)

 

3. Разработка методики эксперимен$ тальной работы с моделью.

 

Пример 21. Мы получили смесь мононук' леотидов и олигонуклеотидов. Теперь смесь нужно разделить на составные части. <...>

 

Один из них ' хроматография на бумаге. Если анализируемую смесь нанести на "старт", а затем бумагу медленно промыть смесью раз' личных растворителей с некоторыми добавка' ми (примером такой смеси может служить раствор изопропилового спирта, соляной кис' лоты и воды), молекулы разных соединений застрянут в различных участках бумаги. После хроматографирования "застрявшие" в разных местах бумаги химические соединения удаля' ют, например, с помощью воды или других растворителей. Собрав отдельные мононукле' отиды или олигонуклеотиды, исследователь может определить их химические и физико' химические и выяснить, с каким конкретным соединением имеет дело. И конечно, не надо забывать самого главного. Очередность вы' свобождения нуклеотидов из молекулы ДНК или РНК указывает, в какой последовательно' сти они там были соединены. (5.10)

 

4. Отыскание элементарной модели.

 

Пример 22. Начало науки о кристаллах относится, пожалуй, к XVIII в. Именно тогда французский аббат Аюи, наблюдая дробление крупных кристаллов кальцита, обнару' жил, что каждый осколок имеет в точности ту же форму, что и исходный большой кристалл. Аюи высказал предположение, что такое дробление в принципе не может продолжать' ся бесконечно; должен же существовать са' мый'самый маленький кристаллик, который сохранял бы все свойства кристалла! <…>

 

(В ХХ в. с открытием дифракции рентге' новских лучей такая элементарная ячейка кри' сталла была обнаружена. Е.С.Федоров рас' считал, что способов "укладки" кристаллов может быть 230.) (6. 127'131)

 

5. Проверка и уточнение модели.

 

Пример 23. ...Юнг приводил наиболее убедительный эксперимент с тремя экранами, один из вариантов "experimentum crucis", до' казывающего явление интерференции. Снача' ла однородный свет направлялся на первый экран, в котором было проделано большое отверстие. Оно как бы представляло собой ис' точник света, падающего на два других экра' на. В среднем экране отверстий было два. Рас' полагались они на небольшом расстоянии друг от друга. Наконец, пучки света, прохо' дившего через эти отверстия, попадали на третий экран. В том месте, где они перекрыва' лись, видны были чередующиеся темные и светлые интерференционные полосы. Если же исследователь закрывал одно из отверстий, полосы, как того и следовало ожидать, исче' зали. (4. 75'76)

 

Пример 24. Наиболее полно, детально разработана и общепризнанна система А. Л. Тахтаджяна (1966). В ней автор учел все но' вейшие достижения в области биологических наук, имеющее значение для филогенетичес' ких связей у цветковых растений. В систему Тахтаджяна внесены важные коррективы в сложившиеся ранее представления о генети' ческих связях с таксонами покрытосеменных. В последнем варианте 1980 г. Система вклю' чает 11 подклассов, причем все двудольные растения распределены в 7 подклассах, а од' нодольные ' в 4 подклассах. (7.21)

 

6. Нахождение измеряемых парамет$ ров модели.

 

Пример 25. Клаузиус ввел в термодина' мику понятие энтропии. Эта физическая вели' чина характеризует тепловое состояние тела или системы тел и показывает, в какой степе' ни различные виды энергии в системе превра' тились в тепловую, которая уже не может са' мостоятельно перейти в другие виды энергии. Энтропию можно рассматривать как некото' рую функцию, однозначно определяющую в данный момент времени состояние тела или системы тел. А так как переход всех видов энергии в тепловую увеличивает хаотическое движение молекул, то энтропию можно счи' тать также мерой хаотичности движения мо' лекул. (1. 162)

 

Пример 26. В 1925 г. ленинградские физи' ки (группа Ю.Б.Харитона), изучая горение па' ров фосфора в кислороде, обнаружили нео' жиданное и непонятное для классической ки' нетики явление. Как только давление кисло' рода падало до 0,1 мм рт.ст., реакция полно' стью останавливалась. Ниже этого критичес' кого давления фосфор с кислородом не реа' гировал вовсе! Пары фосфора, смешанные с кислородом не реагировали вплоть до како' го'то определенного порога, за которым сразу происходила вспышка. <…>

 

При самой тщательной проверке сущест' вование критического давления подтверди' лось; дальше загадки посыпались одна за другой. Оказалось, что величина нижнего предела (Р1) зависит от разбавления инерт' ным газом, от давления паров фосфора и… от размеров сосуда! Последняя зависимость ока' залась абсолютно строгой ' величина Р1 изме' нялась пропорционально квадрату диаметра реакционного сосуда. (6. 67'71)

 

7. Расширение модели за пределы пер$ воначальной области применимости.

 

Пример 27.

 

У Лавуазье хватило гения и мужества, что' бы сделать и следующий, еще более важный шаг. Он подверг коренному пересмотру тысячелетнюю догму о четырех элементах, образу' ющих все на свете тела, восходящую ко вре' менам Аристотеля. О том, насколько это уче' ние было общепринятым, говорит уже тот факт, что в обязанности деканов английских университетов вменялся контроль за тем, что' бы все диссертации, представлявшиеся к за' щите, ни в коей мере не содержали критики Аристотеля. (6. 23)

 

Пример 28. Особняком среди математи' ческих работ Архимеда стоит его "Исчисление песчинок в пространстве, равном шару непо' движных звезд", или "Псаммит". Была постав' лена задача ' показать, что "…есть числа, пре' вышающие число песчинок, которые можно вместить не только в пространстве, равном объему Земли … но и целого мира"). Греки обозначали цифры буквами. Это было не' удобно и ограничивало представления о больших числах. Архимед разработал новую систему записи чисел.

 

Описав предложенную им систему счисле' ния, Архимед решает поставленную задачу. По его вычислениям в объеме, который зани' мает вся видимая Вселенная, содержится тысяча мириад "восьмых чисел" песчинок, что в современной записи соответствует числу 1063. (1. 20'21)

 

Внутри каждой из этих надзадач есть свое деление. Например, "построение моделей" включает в себя построение общих моделей, построение частных моделей, устранение противоречий между разными моделями или между моделями и наблюдениями и т.д. Уг' лубление в этом направлении не входит в за' дачу настоящего доклада.

 

IV. Диктатура надзадач

 

Возьмем простую исходную ситуацию ' первоначальное изучение объекта.

 

Пример 29. Появляются так называемые травники, в которых даются описания и изоб' ражения первым долгом полезных растений. Названия растений скорее соответствуют пе' речню их признаков и каждым ботаникам да'


ются произвольно. Возникает острая необхо' димость разобраться в этом большом много' образии растений. Первую научную систему растений дал итальянский врач А. Цезальпино (1519 ' 1603). В своем большом труде "О расте' ниях" (1583) он разделил весь растительный мир на два отдела и на 15 классов. Ученый ин' тересовался вопросами внешнего и внутрен' него строение растений, изучал прорастание семян; он описал более 1000 растений. (7.17)

 

Одна и та же задача. В первом случае ' с травниками ' ставилась надзадача простого сбора информации. Решения задачи не пре' вышали первого уровня. Во втором же случае изначально была поставлена очень высокая надзадача ' создание качественно новой мо' дели. И результат ' первая широкая научная классификация растений.

 

Пример 30. В течение тысячелетий люди учились решать различные математические задачи. Корни уравнений первой и второй степеней умели находить уже древние египтя' не. Формулы для решения уравнений третьей и четвертой степеней были получены в XVI в. Наконец, в 1824 г. Н.Х.Абель показал, что уравнение степени выше четвертой, записан' ное в общем виде, т.е. с буквенными коэффи' циентами, не может быть решено в радикалах ' его корни не могут быть вычислены при по' мощи четырех действий арифметики… и из' влечения корней. Но если уравнение вида anxn+an'1xn'1+…+a1x+a0=0 при n 5 нельзя решить в радикалах, то корни многих кон' кретных уравнений (с численными коэффици' ентами) могут быть найдены для уравнений сколь угодно высокой степени… В своих рабо' тах Галуа показал, как установить, решается ли данное частное уравнение в радикалах или нет.

 

Основное понятие теории Галуа понятие группы. Группа это совокупность объектов, имеющих определенные общие свойства. Например, действительные числа составляют группу. Их общее свойство состоит в том, что произведение двух действительных чисел то' же действительное число. Движения на плос' кости тоже образуют группу. Свойство этой группы заключается в том, что сумма двух лю' бых движений тоже дает движение. Можно рассматривать группу операций, производи' мых над некоторыми "предметами", и т.п. Для определения группы надо сформулировать правила, которые должны выполняться, что' бы данную совокупность объектов можно бы' ло называть группой. Такие правила называют групповыми аксиомами. (1. 157)

 

Опять'таки, пока ставилась надзадача ре' шения конкретных типов уравнений, решения не превышали третьего уровня. Галуа сразу поставил надзадачу более высокого уровня ' выявить принципы изучения ВСЕХ уравнений такого рода. И результат ' решение пятого уровня, новый принцип, который оказался применим не только в математике.

 

Даже в простейшем случае проверки уже полученных ранее результатов другая поста' новка надзадачи радикально меняет результат.

 

Пример 31. Генри Кавендиш, повторяя уже описанные опыты горения водорода, об' наружил, что в результате получается вода. Лавуазье повторил опыты Кавендиша. И дока' зал, что вода является не элементом, а соеди' нением кислорода с водородом. (6. 22)

 

Этот пример требует пояснения. В этот пе' риод общепринятой была древнегреческая модель, согласно которой все вещества состо' ят из четырех элементов ' земли, воды, возду' ха и огня. Такие вещества, как кислород и во' дород, не выделялись в отдельные элементы, а считались разновидностями воздуха (водо' род назывался "горючим воздухом", а кисло' род ' "воздухом, способствующим дыханию" или "дефлогистированным воздухом"). Ка' вендиш сделал открытие третьего уровня ' по' казал, что при горении элемента "воздух" по' лучается другой элемент "вода". Лавуазье с са' мого начала ставил гораздо большую надза' дачу ' показать, что горение не есть выделе' ние "флогистона", а соединение с кислоро' дом. То есть, настоящими элементами являют' ся не древнегреческие, а вполне конкретные ' кислород, водород и другие. Это новое пред' ставление о природе ' пятый уровень.

 

Таким образом, очевидно, что уровень решения не зависит от характера или поста' новки самой задачи, а является функцией надзадачи.

 

V. Процедуры преобразования моделей

 

Но сама по себе постановка надзадачи еще не приводит к решениям высоких уровней.

 

Пример 32. В начале 19 века стала оконча' тельно ясна несостоятельность учения о само' зарождении жизни в готовом виде. Перед многими учеными стояла задача разработки новой модели происхождения жизни. Одним из тех, кто взялся за эту задачу был Уильям Томсон (позднее лорд Кельвин) Вот что он го' ворит в президентском обращении к Британ' ской ассоциации развития науки, 1871:

 

"Достаточно точными экспериментами, проведенными к настоящему времени, пока' зано, что любой форме жизни всегда предше' ствует жизнь. Мертвая материя не способна превратиться в живую, не испытав предвари' тельно воздействия живой материи. Мне это представляется такой же несомненной науч' ной истиной, как закон всемирного тяготения. Я готов принять в качестве научного постула' та, справедливого всегда и повсюду, утверж' дение, что жизнь порождается только жизнью и ничем, кроме жизни. (Далее Томсон предла' гает гипотезу метеоритного способа переноса жизни.) (2. 44'47)

 

Идея далеко не новая. Уже в то время бы' ли данные, ставящие ее под сомнение. В 1924 году А.И.Опарин выдвинул теорию химического происхождения жизни. Почему же этого не сделал Томсон? Информации для выдви' жения такой гипотезы у него было достаточно.

 

Собственно говоря, Опарин по сравнению с Томсоном сделал всего один шаг. Он предположил наличие промежуточных этапов между химической эволюцией и биологичес' кой. Является ли этот шаг методически уни' кальным?

 

Пример 33. Первым был найден наибо' лее древний из всех известных сейчас перво' бытный человек'питекантроп (буквально "обезьяночеловек"). Кости питекантропа впервые были обнаружены в результате на' стойчивых поисков, продолжавшихся с 1891 по 1894г., голландским врачом Э. Дюбуа вблизи Триниля, на острове Ява. Отправляясь в Южную Азию, Дюбуа поставил своей целью найти останки переходной от обезьяны к че' ловеку формы, так как существование такой формы вытекало из эволюционной теории Дарвина. Открытия Дюбуа с избытком оправ' дали его ожидания и надежды. Найденные им черепная крышка и бедро сразу показали ог' ромное значение тринильских находок, так как было обнаружено одно из важнейших звеньев в цепи развития человека. (8)

 

Пример 34. В 1862 г. А.Гейтер высказал предположение, что хорошо известный рас' пад хлороформа под действием щелочи, со' провождающийся образованием оксида угле' рода (?І) и соли муравьиной кислоты, проте' кает через промежуточное образование край' не активного "двуххлористого углерода" CCl2. <…> Лишь к 1950 г. стало ясно, что Гейтер (почти сто лет назад) был абсолютно прав в своем предположении о механизме распада хлороформа. С применением новейших мето' дов исследования было показано, что при действии сильных оснований хлороформ сна' чала теряет протон, затем образовавшийся анион CCl3', отщепляя анион Cl', превращает' ся в :CCl2

OH' + HCCL3 ––> H2O + CCl3',

CCl3' ––> Cl' + :CCl2,

 

Который, в свою очередь, реагируя с во' дой, дает оксид углерода:

:CCl2 + H2O ––> 2HCl + CO.

 

В присутствии избытка гидроксильных ионов получается формиат$ион:

:CCl2 + OH'––> HCOO' + HCl. (6. 86'87)

 

Как видим, введение промежуточного этапа является достаточно стандартной проце' дурой преобразования научных представле' ний.

 

Таких стандартных процедур обнаружено достаточно много. Приведу несколько из них.

 

1. Использование прямых аналогий. Замена предыдущей аналогии на более ресурсную.

 

Пример 35. Конечно, сама по себе ди' фракция не обязательно ведет к волнам. По' зднее Ньютон склонен был объяснять ее тем, что частицы света, пролетая вблизи какого' либо тела, притягиваются ими, так что свето' вой луч изгибается в этом месте. Однако для Гримальди изгибание луча скорее служило свидетельством волновой природы света. То, что палка, которую он помещал в световой ко' нус, давала более широкую тень, чем он ожи' дал, учитывая прямолинейное распростране' ние лучей, вызвало в его воображении виде' ние волн, расходящихся от брошенного в воду камня. (4. 25'26)

 

2. Структурирование. Придание опре$ деленной структуры изучаемому объекту. Изменение структуры объекта. Повыше$ ние степени структурированности. Прида$ ние структуры надсистеме изучаемого объекта. Для процессов $ переход от ли$ нейной структуры к разветвленной и па$ раллельной. Разделение свойств в струк$ туре.

 

Пример 36. Сосредоточившись на цент' ральной проблеме Фрейда: "Что такое "я"?", Ж. Лакан пришел к выводу, что субъект мо' жет осознать себя только во взаимодействии с другими говорящими существами. Опира' ясь на лингвистику, Лакан напоминает, что реальность не бесформенна, но организова' на элементами, которые придают ей смысл ("означающими"). Их роль выполняет язык, он организует такое восприятие реальности у индивида, благодаря которому формиру' ется личность. (9. 42) (Структурирование надсистемы)

Пример 37. В 1925 г. ленинградские физи' ки (группа Ю.Б.Харитона), изучая горение па' ров фосфора в кислороде, обнаружила нео' жиданное и непонятное для классической ки' нетики явление. Как только давление кисло' рода падало до 0,1 мм рт.ст., реакция полно' стью останавливалась. Ниже этого критичес' кого давления фосфор с кислородом не реа' гировал вовсе! Пары фосфора, смешанные с кислородом не реагировали вплоть до како' го'то определенного порога, за которым сразу происходила вспышка. <…>

 

Предположение, что эта реакция является просто цепной, ничего не проясняло и даже противоречило опыту, так как все цепные ре' акции шли с постоянной скоростью (без уско' рения, а тем более резкого). И вот тут'то и на' ступило "озарение"!

 

Н.Н.Семенов выдвинул гипотезу, согласно которой возможны не только простые, нераз' ветвленные цепи, но и цепи разветвленные, когда ведущий цепь радикал дает в результа' те элементарного акта не один новый ради' кал, а два или три. (6. 67'71) (Переход к раз$ ветвленной структуре процесса)

 

3. Выявление элементарной системы. Выявление элементарного параметра. Вы$ явление элементарного акта в процессе. Выявление параметра, отделяющего эле$ ментарные системы. Выявление структу$ ры комбинации элементарных систем. Выявление элементарной надсистемы.

 

Пример 38. Новейшие исследования при' вели шведского ученого М.Нильссона к за' ключению, что культ большинства греческих богов создался еще в крито'микенский пери' од. В дальнейшем мифологические сюжеты осложнялись внесением новых черт, подска' занных условиями самой жизни, и включа' лись в целые повествования наподобие рас' сказов о приключениях людей. Рассказы о по' двигах отдельных героев объединяются в рас' сказы о больших коллективных предприятиях ' вроде похода аргонавтов за "золотым руном" или охоты на Калидонского вепря. Таким же путем, вероятно, создавались и сложные ми'

 

фологические повествования, как миф о Тро' янской войне, о походах аргосских племенных вождей против Фив и т.п. Богатые раскопки на острове Крите и в местах Трои, Микен, Тирин' фа, Пилоса и других показали, что в основе сказаний об этих городах лежат исторические данные. А надписи этой эпохи позволяют предполагать, что некоторые из героев таких сказаний, как Приам, Гектор, Парис, а может быть, Этеокл и другие, были историческими личностями. (10.31'32) (Выявление элеменытарных систем)

 

Пример 39: Бюффон... отрицая реаль' ность видов в одних сочинениях, он не только признавал в других трудах их реальность, но и, опередив науку своего времени на добрую сотню лет, предложил использовать критерий репродуктивной изоляции для разграничения видов. (11.9'10) (Выявление параметра, от$ деляющего элементарные системы)

 

4. Переход в надсистему. Изучение группы объектов вместо одиночных объ$ ектов. Допущение существования множе$ ства объектов, считавшихся одиночными. Изучение взаимодействия и свертывания объектов внутри множества. Переход от однофакторной системы к многофактор$ ной. Рассмотрение изучаемого объекта с позиций надсистемы. Переход к изучению надсистемы вместо объекта.

 

Пример 40: Синтезируя данные дарви' низма, эволюционной морфологии и эмбрио' логии с данными популяционной генетики, Шмальгаузен и Симпсон (1944) в дополнение к описанной Дарвином движущей, или веду' щей, форме от6ора выделили стабилизирую' щую, или центростремительную, форму отбо' ра. (11.28) (Переход к многофакторной ситеме)

 

Пример 41. В составе ДНК постоянно на' ходят очень небольшое количество кремния. Правда, немного, всего доли процента, но все же его присутствие в ДНК считают доказан' ным. И в ДНК, и в РНК, кроме перечисленных азотистых оснований, так сказать, обычных, прозаических, встречаются и экзотические. Их называют минорными. Сначала думали, что они вещь случайная. Но потом стало ясно, что присутствие минорных оснований не такая уж редкая вещь. Обнаружили минорные пириди' новые основания, например, метилцитозин, псевдоуридин и другие. Найдены были и ми' норные пуриновые основания, такие, как 1' метилгуанин, 1'метиладенин... Экзотическое оказалось закономерным явлением. Только для так называемых транспортных РНК коли' чество минорных оснований достигает 50. (5.7) (Допущение существования множе$ ства объектов, считавшихся одиночными)

 

Пример 42. Культурная антропология вы' ходит за рамки социальной психологии. По' следняя рассматривает индивида, как члена общества и малых групп. Первая же приступа' ет к изучению "культур". <…> Культурная ант' ропология рассматривает индивида как часть целого. (9. 37) (Рассмотрение изучаемого объекта с позиций надсистемы)

 

Всего на сегодня выделено 11 таких проце' дур. Намечаются и другие. Но простое увели' чение числа процедур является тупиковым пу' тем. Гораздо важнее ответить вопрос: являет' ся ли применение процедуры гарантией полу' чения решения высокого уровня?

 

Пример 43: Тихо Браге предложил свою геогелиоцентрическую систему мира, которая представляла собой неудачную комбинацию учений Птолемея и Коперника. Ученый счи' тал, что Солнце вращается вокруг неподвиж' ной Земли, а все остальные планеты ' вокруг Солнца. Гипотеза Тихо Браге имеет сейчас, ко' нечно, лишь исторический интерес. (1. 41)

 

Тихо Браге применил процедуру, которую мы назвали переходом в надсистему. Тем не менее, адекватной модели с высокой новиз' ной он не получил.

 

VI. Время внутри времени

 

Как мы уже видели, типовые процедуры преобразования научных представлений со'


стоят из ряда "подпроцедур". Но это не просто список вариантов. Эти "подпроцедуры" обра' зуют строго определенную временную после' довательность. Рассмотрим это на примере процедуры "разделение во времени".

 

На определенных этапах развития пред' ставлений возникает стандартная ситуация, когда классификация разрастается, теряет связность, целостность. В этой ситуации реше' нием является введение в модель параметра времени. Поначалу это простое допущение возможности изменений.

 

Пример 44. Работая с растениями, проводя опыты по скрещиванию, он (К.Линней ' Ю.М.) пришел к важному выводу о том, что под влиянием внешних условий, а также при скрещивании виды, особенно культурные, могут изменяться, давая многочисленные раз' новидности. (7.19)

 

Это не такой простой шаг, как может пока' заться на первый взгляд. Парадигма класси' фикации цепко держит мышление.

 

Затем новые представления проходят эле' ментарное, первичное структурирование во времени. Это может быть переход от непре' рывного процесса к дискретному и наоборот, или введение обратимых или циклических процессов и т.п.

 

Пример 45. Дальнейшее развитие идеи Лаара получили в работах советского химика В.В.Разумовского (теория электронной тауто' мерии). Основной пункт этой теории ' допу' щение реального (во времени) существова' ния предельных структур, с исключительно высокой скоростью превращающихся друг в друга. Очевидно, речь идет о быстрой мигра' ции электронов от одного атома к другому (у Лаара так вел себя водород). (6. 54)

 

Затем в простых одноэтапных временных последовательностях появляются промежу' точные этапы.

 

Пример 46. Рассмотрим, например, сим' метричный триметилбензол (мезитилен). При облучении УФ'светом мезитилен превращается в псевдокумол одна из метильных групп как бы переходит к соседнему атому кольца:

реакция

Как же протекает эта реакция? <…> В ходе реакции само бензольное кольцо явно пре' терпевает глубокую перестройку ' оно разру' шается и воссоздается вновь. Это можно дока' зать, использовав радиоактивную метку (ра' диоактивные атомы углерода помечены звез' дочкой). Оказывается, что в этой реакции ме' тильная группа переходит вместе со "своим" углеродным атомом кольца!

реакция

Чтобы мог осуществиться такой переход, на какое'то время кольцо надо поломать. По' лагают, что реакция протекает через промежу' точное образование углеводородов, в кото' рых бензольного кольца нет вовсе, например через изомерный исходному углеводороду призман:

реакция

(6. 86'87)

Затем окончательно формируются пред' ставления, которые в онтогенезе можно на' звать многостадийными процессами, а в фи' логенезе ' периодизациями.

 

Пример 47. Ценность этой точки зрения заключается в том, что она, наталкивая на раз' мышления, привела средневекового арабско' го мыслителя Ибн'Рушда (Аверроэса) к гениальной догадке. По его мнению, естественный магнит искажал ближайшее к нему простран' ство в соответствии с его формой. Ближайшие к магниту области среды, в свою очередь, ис' кажали ближайшие к ним и так до тех пор, по' ка "специи" не достигали железа. (3. 27)

 

Пример 48. Джон Леббок в 60'е годы XIX

 

в.  разделил каменный век по технике обра' ботки камня на палеолит и неолит. В конце XIX

 

в.  француз Габриель де Мортилье раздробил эти этапы на мелкие: палеолит ' шелль, ашель, мустье, солютре, мадлен; мезолит ' азиль и тарденуаз. Позже Анри Брейль добавил еще один этап ' ориньяк. (12.69)

 

Следующим этапом является превраще' ние дискретных периодизаций в непрерыв' ные и закономерные эволюционные модели.

 

Пример 49. Сформулированный им (Ч.Лайелем ' Ю.М.) принцип актуализма в ге' ологии (к которому впервые подошли Хаттон и Ламарк) представлял себе целостную кон' цепцию эволюцию Земли, т.е. первую фунда' ментально обоснованную теорию небиологи' ческой эволюции. Лайелль показал, что такие ныне действующие (актуальные) факторы, как горообразование, вулканизм, оледенения, потоки, дождь, ветер, приливы и отливы, вполне могут объяснить и объясняют как те изменения земной поверхности, которые про' исходят на наших глазах, так и те, которые происходили в геологическом прошлом. (11.12)

 

На этом этапе эволюционные модели чаще всего представляют объект равномерно раз' вивающимся. Затем приходит очередь моде' лей неравномерного развития.

 

Пример 50. Последующие наблюдения подтвердили первоначальные выводы и пока' зали также ' на этот раз в соответствии с ожи' даниями ' что самые далекие сверхновые ук' лоняются вниз (в сторону большей яркости) от линейной зависимости блеска от фотометри' ческого расстояния. Это означаем, что в еще более далекие времена Вселенная расширялась с замедлением ' потому что в те времена она была более плотной и гравитация еще тормозила расширение. Как показывают опубликованные в 2004 г. данные о 7 самых далеких сверхновых (с z > 1,25) и о 180 более близких, победа антигравитации над тяготе' нием свершилась около 6 млрд. лет назад: пе' реход от замедления к ускорению расширения Вселенной наблюдается при z = 0,46 ± 0,13 (13. 217'218)

 

Таким образом, применение типовых про' цедур преобразований научных представле' ний приводит к получению решений высоких уровней только в том случае, если мы пра' вильно определим, на каком этапе развития находится рассматриваемая модель, и приме' ним к ней процедуру перехода к следующему этапу.

 

Неправильным определением этапа раз' вития модели ошибки не ограничиваются. Да' же правильно выбранную процедуру можно применить некорректно. Но разбор типовых ошибок при применении процедур является отдельной темой.

 

VII. Выводы

 

Относительно задач, возникающих при развитии систем научных представлений, можно констатировать:

 

  1. Понятие "правильной постановки зада' чи" является относительным и полностью за' висит от надзадачи.

 

  1. Существуют типовые надзадачи, в рам' ках которых ставятся задачи.

 

  1. Качество решения задач, связанных с развитием научных представлений можно оп' ределить по величине изменения, внесенного

 

в     исходную модель. Величину изменения можно измерить по пятиуровневой шкале.

 

  1. Качество решения задачи определяется двумя параметрами ' выбором надзадачи и применением типовой процедуры преобразо' вания представлений.

 

  1. Типовые процедуры преобразования представлений представляют собой времен'


ные последовательности элементарных преобразований. Качество решения определяется правильным выбором этапа развития модели и применением соответствующего по времени преобразования.

 

VIII. Литература

 

  1. В.П.Лишевский. ОХОТНИКИ ЗА ИСТИНОЙ. Изд'во "Наука", М., 1980.

 

  1. Хоровиц Н. Поиски жизни в Солнечной систе' ме. М., Мир. 1988.

 

  1. В.П.Карцев. МАГНИТ ЗА ТРИ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ. 4'е издание, переработанное и дополненное. М., Энергоатомиздат, 1988.

 

  1. Олег Мороз. ПРЕКРАСНА ЛИ ИСТИНА? Изд'во "Знание", Москва. 1989.

 

  1. Е. Романцев. Закономерные чудеса. М., "Мо' лодая гвардия". 1987.

 

  1. О.Ю.Охлобыстин. ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ ХИМИ' ЧЕСКИХ ИДЕЙ. Изд'во "Наука", М., 1989.

 

  1. А.П.Меликян. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СОВРЕМЕН' НОЙ СИСТЕМАТИКИ РАСТЕНИЙ. М., Знание. 1984.

 

  1. Всемирная История. Том 1. http://a' nomalia.narod.ru/hist1'1/3.htm

 

  1. М.'А.Робер, Ф.Тильман. ПСИХОЛОГИЯ ИН' ДИВИДА И ГРУППЫ. М., "Прогресс". 1988.

 

  1. С.И.Радциг. История древнегреческой лите' ратуры. М., Высшая школа. 1977.

 

  1. Н.Н.Воронцов. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ: ИСТО' КИ, ПОСТУЛАТЫ И ПРОБЛЕМЫ. М., "ЗНАНИЕ". 1984.

 

  1. Алексеев В.П., Першиц А.И. История перво' бытного общества. "История". ' М.: Высш. Шк., 1990.

 

351 с.: илл.

 

  1. Ефремов Ю.Н. Звездные острова: Галактики звезд и Вселенная галактик. Фрязино: "Век 2", 2005. 272 с.
  2.  

Ресурсы систем как источник

для постановки задач

 

Фейгенсон Наум Борисович (E'mail: feyg@bk.ru), Россия

 

 

 

Аннотация.

 

Настоящая работа носит постановочный характер. Обсуждается постановка задачи ин' тенсивного использования ресурсов для раз' вития систем. Такая постановка часто встречается на практике, но весьма слабо освещена в разработках по ТРИЗ.

 

Классические постановки изобретательских задач вкратце сводятся к следующему. В системе имеется недостаток, препятствующий деятельности системы. Как быть? Далее при' менением различных методических инстру' ментов уточняется сущность этого недостатка и затем отыскивается соответствующий ре' сурс, способный устранить исходный или свя' занный с исходным недостаток.

 

В    практических ситуациях весьма часто возникает совершенно иная, почти противо' положная формулировка проблем. В системе имеется ресурс, но используется он недоста' точно. Как быть? Следует отметить, что подоб' ная постановка задачи встречается не только для технических систем.

 

В  качестве примеров можно привести сле' дующие формулировки практически встреча' ющихся проблем более полного использова' ния ресурсов.

 

  • Разработана пневмошлифовальная ма' шина с чрезвычайно высоким числом обо' ротов ' вместо прежнего рекорда 80 тыс. получили 230 тыс. об/мин. Есть ли другие области применения такого уникального результата?

 

  • Многие отрасли промышленности нако' пили громадные запасы отходов, содер' жащих множество недоиспользованных ресурсов. Эти "отходы" эпизодически ис' пользуются как первичное сырье. Ситуа' ция с проблемой переработки недоис' пользованных ресурсов характерна как для "старых" отраслей, так и для бурно развивающихся(атомная энергетика). Ре' ализация полностью замкнутого цикла функционирования осуществляется пока только для экстремальных условий обита' емых космических кораблей.

 

  • Разновидность задач ' использование фи' зических, геометрических и других эффектов. Неясно, как и где из этого ресурса извлечь пользу. Одним из свежих приме' ров могут служить так называемые мета' материалы с необычными свойствами преломления излучения.

 

  • Распространенные проблемы постоянного обновления линейки выпускаемых про' дуктов и диверсификации производства также по сути являются задачами более полного использования ресурсов.

Примеры подтверждают распространенность и важность задач по интенсификации использования ресурсов. В обобщенном смысле специалисты по ТРИЗ решают такую же задачу наилучшего применения ресурса ' есть мощный интеллектуальный потенциал, но ис' пользуется он плохо...

 

К числу инструментов ТРИЗ, используе' мые для решения таких или близких по смыс' лу задач можно отнести следующие:

 

  • морфологический анализ;
  • АРИЗ;
  • методика поиска сверхэффектов;

 

  • инверсный функционально стоимостный анализ;
  • • функционально ' ориентированный ин' формационный поиск;

 

  • • фонд эволюционных альтернатив™ по Б.Злотину;

 

  • сочетание анализа надсистемных тенден' ций и параметрических ограничений[1].

 

Основные недостатки инструментов, при' меняемых для решения задачи интенсифика' ции использования ресурсов можно свести в следующим:

 

  • • большие объемы работ по поиску и оцен' ке идей;

 

  • существенная зависимость получаемого результата от опыта решателя.

 

Ключевое отличие задачи интенсифика' ции использования ресурсов ' направлен' ность не на новое решение задач, а на поиск новых возможностей и связанных с ними за' дач. Соответственно определить границы по' иска трудней, чем устранить определенный недостаток.

 

Важно отметить, что даже в случае получе' ния плодотворного решения остаются вопро' сы его практического использования, особен' но в удаленных от сферы интересов задачеда' теля областях.

 

Для наглядного представления требова' ний к решению задачи поиска новых возмож' ностей использования ресурса автором пред' ложена схема "полноты частей инновации", показывающая необходимость учета тенден' ций развития нескольких уровней надсистем.

 

Зададимся вопросом ' а действительно нужно ли вот так полно исчерпывать ресурсы системы? Ведь многие технические системы прекращают развиваться невзирая на наличие ресурсов ' просто их рыночная ниша занята другими. В экономике известен "голландский синдром", также называемый "разоряющим ростом". Феномен сводится к тому, что интен' сивная и несбалансированная разработка од' ного ресурса оказывает замедляющее воздей' ствие на всю экономику страны. Специалис' там по ТРИЗ известно, что слишком "плотно" свернутые технические системы трудно под' даются изменениям. Более того, наличие ре' сурсов и навыков их использования создает психологическую инерцию. Думаю, что каж' дый из нас наблюдал затруднительные ситуа' ции, в которых люди или фирмы делали не то, что нужно, а то, что лучше умеют.

 

Таким образом, в определенных случаях полное и исчерпывающее использование ре' сурса приводит к затруднениям в дальнейшем развитии систем.

 

Что представляется важным при дальней' шей разработке задач интенсификации ис' пользования ресурсов? Ниже сформулирован не претендующий на полноту список вопросов для разработки:

 

  • Как определить стоит ли вообще в кон' кретных условиях решать задачу интенси' фикации использования ресурсов, не яв' ляется ли такая постановка задачи лож' ной?

 

  • Может ли быть выделена линия развития использования ресурса ' по аналогии с уже используемыми линиями дробления, повышения управляемости и др.?

 

  • Универсальна ли предлагаемая схема "полноты частей инновации"?

 

  • Как известно, сеть применяемых в ТРИЗ понятий имеет перекрытия. Возможно, что предлагаемое выделение задачи исполь' зования ресурсов является "перетитуловы' ванием" (термин Г.Альтшуллера) таких понятий как недостаточное согласование, невыявленный сверхэффект, локальная и глобальная идеальность?

 

Автор заранее благодарен за продуктив' ную критику и дополнения к данной работе постановочного характера.

 

Литература

 

1. Фейгенсон Н.Б., Павлов В.В., РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В сб. докладов на Международной конференции "MATRIZ Fest 2005" "Развитие ТРИЗ: достижения, проблемы, перспективы"

http://www.metodolog.ru/00479/00479.html

 

Методы поиска обходных проблем и задачв изобретательской программе

 

"НОВАТОР 4.0"

 

В.Н. Глазунов, Россия

 

 

 

Аннотация

 

Понятие проблемной ситуации (ПС), об' ходной проблемы и обходной задачи. Пере' ход от проблемной ситуации к задаче (задачам). Моделирование ПС с помощью тернарного языка описания. Расширение мо' дели ПС методами восходящего и нисходяще' го причинно ' следственного анализа. Распре' деление значений "потребность" и поиск про' блем на модели ПС. Объектные и параметри' ческие противоречия на модели ПС. Опреде' ление элементов ПС. Определение очереднос' ти решения исходной и обходных проблем. Поиск обходных задач. Примеры поиска об' ходных проблем и задач. Демонстрация поис' ка обходных задач программой "Новатор 4.01".

 

Введение

 

Предлагаемые методы поиска обходных проблем и задач разработаны в рамках проек' та "Новатор 4.0". Целью данного проекта явля' ется создание изобретающей программы 2'го поколения. Результат работы программ дан' ного класса представляет собой законченные варианты концепции разрабатываемого уст' ройства или технологии, оформленные в виде стандартного исследовательского отчета. Ра' бота с подобными программами не требует от пользователя предварительного обучения ме' тодам решения изобретательских задач.

 

Выполнить указанные требования воз' можно лишь при условии, что работа изобре' тающей программы основана на формальных методах решения проблем. В связи с этим предлагаемые методы поиска обходных про' блем и задач строго формальны.

 

1. Понятие проблемной ситуации, обходной проблемы и обходной задачи

 

Методы ТРИЗ или соответствующие им компьютерные программы используются раз' работчиками (пользователями) для устране' ния какой'либо технической проблемы. Обычно человек осознает проблему в виде не' которой проблемной ситуации (ПС).

В   проблемной ситуации проблемная и ситуационная части взаимосвязаны и не отделимы друг от друга. Проблема это то, что в рамках ситуации не соответствует предъявля' емым требованиям. Ситуация это совокупность условий и обстоятельств, с учётом кото' рых предполагается устранить рассматривае' мую проблему.

 

Для фиксации проблемы в описании про' блемной ситуации используются словесные структуры типа:

 

"действие ' объект", например, "создать магнитное поле",

 

"действие ' процесс ' объект", например, "устранить вибрацию корпуса",

 

"действие ' параметр ' объект", например, "измерить температуру жидкости" и т.п.

 

В    свою очередь, ситуация представляет собой структуру, которую образуют логические и конкретные отношения, установленные между конкретными объектами, свойствами и отношениями. Примеры описания ситуаций приведены ниже в разделе 3.1.

Проблему, первично осознанную пользо' вателем, можно назвать исходной. Обычно исходная проблема связана с другими пробле' мами, которые явно или неявно указаны в про' блемной ситуации. Эти проблемы могут быть причинами возникновения исходной пробле' мы или быть её последствиями. Такого рода проблемы можно называть обходными, т.к. их решение позволяет устранить исходную проблему, не решая её непосредственно.

 

Исходная проблема связана с обходными проблемами причинно'следственными отно' шениями. Совокупность этих отношений оп' ределяет пути перехода от исходной пробле' мы к обходной проблеме.

 

Как показывает практика, в ряде случаев, обходную проблему устранить проще, чем ис' ходную. По этой причине, выявление в про' блемной ситуации явных и неявных обходных проблем представляет большой практический интерес.

 

Как правило, описание исходной про' блемной ситуации слабо структурировано. В нем нет четкого деления на проблемную и си' туационную части. Вычленение проблемы из контекста проблемной ситуации превращает её в задачу. В дальнейшем, эту задачу можно решать как с учетом, так и без учета ограниче' ний, указанных в ситуационной части.

 

При вычленении из проблемной ситуации исходной и обходных проблем существующие между ними причинно'следственные связи отбрасываются. В результате эти проблемы воспринимаются как отдельные, не связанные между собой задачи. Поэтому переход между такими задачами можно назвать контекстно- зависимым (см. пример: раздел 3, пункт 9, 3'й список проблем).

 

С другой стороны, как показали исследо' вания, проведенные при разработке програм' мы "Новатор 4.0", между задачами существует как минимум 11 несимметричных отношений перехода, не зависящих от контекста. Это поз' воляет установить между задачами отноше' ния перехода, которые реализуются в любой ситуации. Иными словами, переход между за' дачами, в соответствии с указанными отноше' ниями, является контекстно-независимым. Список этих отношений приведен в таблице 1.

Отношения перехода между задачами

Таблица 1. Отношения перехода между задачами

Часть несимметричных отношений пере' хода определяет эксперт, исходя из своих зна' ний, а остальные вычисляются при компиля' ции базы знаний "Новатора 4.0".

 

Множество задач и несимметричных от' ношений переходов образуют структуру, кото' рая является частью онтологии задач конкрет' ной предметной области [1, 2].

 

Так как отношения перехода между зада' чами несимметричны, а число задач предмет' ной области ограничено, то для любой задачи существует конечное число связанных с нею задач. Если какую ' либо задачу рассматри' вать как исходную, то все задачи, связанные с нею отношениями перехода, можно назвать обходными.

Фрагмент онтологии задач.

Рис. 1. Фрагмент онтологии задач.

 

Наличие последовательности переходов между исходной и любой обходной задачами гарантирует, что все решения обходной задачи являются также решениями исходной задачи. Переход от исходной проблемной ситуации к обходным проблемам, а затем к обход' ным задачам в программе "Новатор 4.0" реализуется в модулях "Анализ ситуации" и "Раз' работка концепции".

Функциональная блок'схема Новатора 4.0.

Рис. 2. Функциональная блок'схема Новатора 4.0.

 

2. Краткое описание операций поиска обходных проблем и задач

 

2.1. Моделирование проблемной ситуации

 

Пользователь фиксирует исходное описа' ние проблемной ситуации в модуле "Поста' новка задания". Исходное описание проблем' ной ситуации обычно слабо структурировано. Оно состоит из разноформатных частей: фраг' ментов текста, рисунков, диаграмм, матема' тических формул и т.п. Подобная информа' ция не может служить исходными данными для формального метода (см. раздел "Введе' ние"). Поэтому сначала разработчик, на осно' ве исходного описания проблемной ситуации, должен построить её модель.

 

В    настоящее время (насколько известно автору) для моделирования проблемных ситуаций применяются только бинарные языки, базирующиеся на двух категориях. Возможны два типа бинарных языков описания: объект' но ' реляционные и атрибутивно реляционные.

 

В   основе объектно ' реляционных языков лежат категории объекта и отношения, а атри' бутивно ' реляционных ' категории свойства и отношения. К 1'му типу относится, например, язык вепольного анализа [3] и язык "объект ' действие", используемый в программе TechOptimizer (продукт IMCorp). Ко 2'му типу относится язык, используемый в параметри' ческом методе анализа противоречий [4] и программе "Новатор 3.01" (продукт Компании Метод).

 

Языки обоих типов ограничены, так как модель ситуации может одновременно содержать:

 

  • • объекты, образующие ситуацию, в том числе, технические системы, их подсистемы и элементы;  
    • свойства объектов;
    • отношения между объектами;

 

  • • отношения между свойствами, например, между показателями технической системы и свойствами ее элементов.

 

Поэтому, в общем случае, для описания таких моделей необходим язык, использую' щий три категории: объект, свойство и отно' шение. Подобную группу языков можно на' звать тернарными языками [5, 6].

 

Для программы "Новатор", на основе фор' мальной тернарной онтологии (продукт Ком' пании Метод), разработан вариант тернарно' го языка описания, который, в свою очередь, реализован в виде специального объектного графического редактора. С помощью этого ре' дактора разработчик может построить модель ситуации в виде блок'схемы.

 

Для фиксации проблемы в модели ситуа' ции используется модальность "потребность" со значениями: "неопределенный", "желатель' ный", "нежелательный" "желательный и неже' лательный". Если значение потребности эле' мента ситуации (объекта, изменение свойства или отношения) равно "желательный", то это означает, что суть проблемы ' отсутствие в си' туации требуемого элемента. В противном случае, проблема сводится к наличию в ситуа' ции нежелательного элемента. При значении потребности элемента "желательный и неже' лательный" в ситуации имеет место противо' речие, т.е. антиномия ' проблема [4, 7].

 

Алфавит рассматриваемого варианта тер' нарного языка описания представлен в табли' це 2.

 

Правила построения формул языка (допу' стимые комбинации исходных символов) оп' ределяются доступностью выбора того или иного символа в меню объектного графичес' кого редактора в процессе построения модели проблемной ситуации.

 

2.2. Расширение модели

 

Модель проблемной ситуации фиксирует исходное представление пользователя о про' блеме. Однако, часто, лучший способ устране' ния проблемной ситуации удается найти, ре' шая не исходную проблему, а какую ' либо связанную с ней (обходную) проблему.

 

Для того чтобы определить какие пробле' мы связаны с исходной проблемой, Новатор использует методы нисходящего и восходя' щего причинно'следственного анализа. Первый из этих методов определяет причины ис' ходной проблемы, а второй ' её последствия. Для выявления причин исходной проблемы "Новатор" задает Пользователю последова' тельность вопросов "почему происходит …", а для выявления последствий этой же пробле' мы ' последовательность вопросов "к чему приводит …". Используя ответы Пользователя, "Новатор" строит связанные друг с другом нисходящую и восходящую причинно'следст' венные цепочки. Отвлеченный пример этих цепочек приведен на рисунке 3.

Алфавит тернарного языка описания

Таблица 2. Алфавит тернарного языка описания

Алфавит тернарного языка описания

Таблица 2 (продолжение). Алфавит тернарного языка описания

Восходящие и нисходящие причинно'следственные цепочки.

Рис. 3. Восходящие и нисходящие причинно'следственные цепочки.

Далее "Новатор" предлагает Пользовате' лю расширить исходную ситуацию, включив в нее новые объекты, отношения между ними, а также свойства объектов.

 

При разработке модели проблемной ситуации Пользователь может неоднократно воз' вращаться к процедуре расширения модели.

 

2.3. Поиск проблем

 

Если на модели ситуации задано значение потребности хотя бы одного элемента, то "Но' ватор" может определить значения потребности большинства остальных её элементов. Для этого "Новатор" использует всю совокупность отношений, указанных в модели ситуации.

 

При расчете значений потребности воз' можны случаи, когда одному и тому же эле' менту модели поочередно присваиваются противоположные значения: "элемент ' жела' тельный" и "элемент  нежелательный". В этом случае "Новатор" присваивает потребности элемента третье значение: "желательный и не' желательный". Для элементов модели с таким значением потребности "Новатор" формирует антиномии ' проблемы в форме технического или физического противоречий [3].

 

Благодаря использованию тернарного языка описания ситуации, "Новатор" может находить не только параметрические [4], но и объектные физические противоречия. По' следний тип противоречий состоит в требова' нии наличия и отсутствия объекта или процес' са (см. пример в разделе 3.1).

 

После распределения значения потребно' сти "Новатор" формирует список всех про' блем, присущих ситуации.

 

2.4. Определение элементов модели

 

При разработке модели ситуации Пользо' ватель применяет привычный для него набор терминов. С другой стороны, база знаний "Но' ватора" содержит обобщенные технические решения (концепции), т.е. решения, имеющие предельную степень общности. Для их описа' ния используется фиксированный набор тер' минов. Поэтому велика вероятность фор' мального несовпадения описания выявлен' ной проблемы с описанием ее решения в базе знаний "Новатора". В этом случае "Новатор" не сможет найти решение выявленной пробле' мы. Для устранения этого терминологического несовпадения Новатор предлагает Пользова' телю установить отношения между термина' ми, используемыми в названии проблемы, и терминами Словаря.

 

2.5. Определение очередности решения проблем

 

В результате анализа расширенной моде' ли проблемной ситуации "Новатор" может сформировать очень большой перечень про' блем. Здесь возникает необходимость опре' делить очередность их решения. Для этого Пользователь должен указать в полученном перечне самую важную, по его мнению, про' блему. Затем "Новатор" определяет очеред' ность решения всех остальных выявленных проблем. При расчете очередности решения той или иной проблемы "Новатор" учитывает её "расстояние" от 1'й, наиболее важной про' блемы. "Новатор" учитывает также перспек' тивность решения проблем ' комплексный по' казатель, который рассчитывается при компи' ляции базы знаний.

 

По умолчанию, в качестве наиболее важ' ной проблемы, "Новатор" выбирает исходную проблему. Так, если Пользователь не указал наиболее важную проблему, "Новатор" всё равно расставит все найденные проблемы в порядке их важности (очередности решения).

 

При определении очередности решения проблем, "Новатор" относит антиномии ' про' блемы в конец списка. Это связано с тем, что "Новатор" предназначен для неподготовленных пользователей, которым обычно сложно пра' вильно интерпретировать некоторые отвлечен' ные способы разрешения противоречий.

 

3. Примеры поиска обходных проблем и задачам

 

3.1. Пример перехода от исходной проблемы к обходным задачам

 

Ниже приведен сценарий анализа тесто' вой проблемной ситуации программой "Нова' тор" версия 4.02. В сценарии упоминаются не' которые действия Главного меню: "Исследо' вать проблему", "Найти проблемы", "Опреде' лить элементы" и "Определить очередность". Большинство этих действий точно соответст' вует операциям, указанным на функциональ' ной блок ' схеме (см. рисунок 2).

Исходная проблемная ситуация

Сценарий анализа ситуации

 

1. Пользователь строит исходную модель ситуации и указывает в ней нежелательный элемент ' процесс "разрушение".

модель проблемной ситуации

Сценарий анализа ситуации

Сценарий анализа ситуации

Сценарий анализа ситуации

Сценарий анализа ситуации

2.  Пользователь выбирает в меню программы действие "Най' ти проблемы", после чего "Нова' тор" формирует 1'й список проблем.

3. Пользователь выбирает в меню программы действие "Ис' следовать проблему".

1) Новатор задает Пользова' телю ряд вопросов 1'го типа (см.раздел 2.2).

Примечание.

 

Здесь и ниже серым цветом выделены вопросы "Новатора", а черным ответы Пользователя.

2) После вывода на экран последнего вопроса Пользователь нажимает кнопку [Конечная при' чина]. "Новатор" строит нисходя' щее дерево и выводит его в соответствующее окно.

3) "Новатор" задает Пользователю ряд вопросов 2'го типа (см. раздел 2.2).

4)  После вывода на экран данного вопроса Пользователь нажимает кнопку [Недопустимое последствие]. "Новатор" строит восходящее дерево из одной вершины, которое не активно.

4. Пользователь выполняет рекомендацию "Новатора" и рас' ширяет модель, используя результаты исследования.

Саммит Разработчиков ТРИЗ

Примечание. Здесь серым цветом выделены назва' ния проблем, содержащие неопределенные термины. Проблемы, содержащие неопределенные термины, имеют значительно больше решений, чем аналогичные, пол' ностью определенные проблемы.

Саммит Разработчиков ТРИЗ

Примечание. Пользователь не нашел в Словаре тер' мины, близкие по смыслу элементам модели "Кавитаци' онный пузырек" и "Схлопывание".

Саммит Разработчиков ТРИЗ

5. Пользователь выбирает в меню программы действие "Вы' явить проблемы", после чего "Но' ватор" формирует 2'й список проблем.

 

6. Пользователь выбирает в меню программы действие "Оп' ределить элементы". "Новатор" выводит на экран соответствую' щее окно. Пользователь устанав' ливает соответствие между име' нами неопределенных элементов

и  терминами Словаря.

 

7. "Новатор" формирует реко' мендацию.

 

  1. 8. Пользователь изменяет расширенную модель проблем' ной ситуации.
  2. 9. Пользователь выбирает в меню программы действие "Вы' явить проблемы", после чего "Но' ватор" формирует 3'й список про' блем.

 

10. Пользователь переходит в режим "Разработать концепцию". "Новатор" показывает решения проблемы (задачи), 1'й по списку: "устранить  разрушение  поверхностный слой крыло".

После компиляции базы данных, входя' щая в неё онтология содержит ряд обходных задач (целей), которые связаны с задачей "ус' транить ' разрушение ' поверхностный слой ' крыло". Это задачи:

 

  • "устранить ' разрушение ' поверхностный слой ' твердое тело"

 

  • "защитить от ' разрушение ' поверхност' ный слой ' крыло"

 

  • "защитить от ' разрушение ' поверхност' ный слой ' твердое тело".

 

В   настоящее время, база знаний "Новато' ра" содержит концепции решений только пер' вой задачи. Ниже приведены названия этих концепций:

 

  • Защитное покрытие устраняет разрушение поверхностного слоя твердого тела,

 

  • Восстановление поверхностного слоя твердого тела компенсирует его разруше' ние.

 

3.2. Переход от исходной задачи к обходным задачам

 

Как видно из функциональной блок'схе' мы (см. рисунок 2), в качестве исходных дан' ных "Новатор" может использовать не только описание проблемной ситуации, но и условия задачи. В этом случае, такую задачу можно на' звать исходной.

 

Переход от исходной задачи к обходным задачам "Новатор" осуществляет автоматичес' ки. Пользователь только выбирает в списке одну из задач (целей), после чего "Новатор" находит её прямые и обходные решения. Ни' же приведен результат анализа тестовой зада' чи программой "Новатор" версия 4.01.

 

Задача: Найти концепции способов смяг' чения воды.

 

Для решения поставленной задачи (дости' жения цели) "Новатор" нашел следующие пря' мые и обходные концепции.

концепции

Для каждой обходной концепции "Новатор" формирует объяснение, показывающее, почему использование данной концепции позволяет решить исходную задачу (достичь поставленную цель).

Объяснение переходов от исходной задачи к обходным концепциям

Объяснение переходов от исходной задачи к обходным концепциям

Литература

литература

 

Добавить в блокнот

(Голосов: 0, Рейтинг: 0)


Добавить комментарий:

Комментарии: