|
|
Инструменты |
Теория решения изобретательских задач
ТРИЗ — теория решения изобретательских задач, начатая Генрихом Альтшуллером и его коллегами в 1946 году, и впервые опубликованная в 1956 году[1] — это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определенным законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». [1] Появление ТРИЗ было вызвано потребностью ускорить изобретательский процесс, исключив из него элементы случайности: внезапное и непредсказуемое озарение, слепой перебор и отбрасывание вариантов, зависимость от настроения и т. п. Кроме того, целью ТРИЗ является улучшение качества и увеличение уровня изобретений за счёт использования различных методик снятия психологической инерции и усиления творческого воображения. Основные функции и области применения ТРИЗ:
ТРИЗ не является строгой научной теорией. ТРИЗ представляет собой конгломерат разнородного знания, объединяющий элементы разных наук, технологий и дисциплин, обобщающий опыт изобретательства и развития науки и техники. Некоторые учебные заведения (в т.ч. высшие) включили элементы ТРИЗ в курсы инженерного проектирования, считая, что это позволит быстро научить молодых специалистов техническому творчеству, и позволит повысить частоту и эффективность инноваций. В качестве самостоятельного обязательного курса ТРИЗ преподается довольно редко. Элементы и информационные фонды ТРИЗ используются в некоторых компьютерных программах для инженерного проектирования.
[править] ВведениеВозможно ли научиться изобретать или это врожденный талант? Советский инженер, писатель и учёный Генрих Альтшуллер был убеждён в такой возможности и, чтобы доказать это, разработал ТРИЗ, имея целью превращение искусства изобретательства в точную науку[2]. Результат его работы приложим к решению изобретательских проблем в любой технической области и нетехнических (бизнес, искусство, педагогика, политика и др.) областях.. [править] ИсторияГ. С. Альтшуллер начал изобретать с раннего возраста. В 17 лет он получил свое первое авторское свидетельство (9 ноября 1943), а к 1950 году число изобретений перевалило за десять. Широко распространено мнение, что изобретения приходят неожиданно, с озарением, но Альтшуллер, будучи учёным и инженером, задался целью выявить, как делаются изобретения, и есть ли у творчества свои закономерности? Для этого он за период с 1946 по 1971 проанализировал свыше 40 тысяч патентов и авторских свидетельств, классифицировал решения по 5-ти уровням изобретательности и выделил 40 стандартных приемов, используемых изобретателями[источник?]. В сочетании с алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ), это стало ядром ТРИЗ. Первоначально «методика изобретательства» мыслилась в виде свода правил типа «решить задачу — значит найти и преодолеть техническое противоречие». В дальнейшем Альтшуллер продолжил развитие ТРИЗ и дополнил его теорией развития технических систем (ТРТС), в явном виде сформулировав главные законы развития технических систем [3]. За 50 лет развития, благодаря усилиям Альтшуллера и его сторонников, база знаний ТРИЗ-ТРТС постоянно дополнялась новыми приёмами и физическими эффектами, а АРИЗ претерпел несколько усовершенствований. Общая же теория была дополнена опытом внедрения изобретений, сконцентрированном в его жизненной стратегии творческой личности (ЖСТЛ). Впоследствии этой объединённой теории было дано наименование общей теории сильного мышления (ОТСМ)[источник?]. [править] Структура и функции ТРИЗОсновная статья: Структура и функции ТРИЗ[4]
[править] Основы ТРИЗ[править] Изобретательская ситуация и изобретательская задачаКогда техническая проблема встаёт перед изобретателем впервые, она обычно сформулирована расплывчато и не содержит в себе указаний на пути решения. В ТРИЗ такая форма постановки называется изобретательской ситуацией. Главный её недостаток в том, что перед инженером оказывается чересчур много путей и методов решения. Перебирать их все трудоёмко и дорого, а выбор путей наудачу приводит к малоэффективному методу проб и ошибок. Поэтому первый шаг на пути к изобретению — переформулировать ситуацию таким образом, чтобы сама формулировка отсекала бесперспективные и неэффективные пути решения. При этом возникает вопрос, какие решения эффективны, а какие — нет? Г. Альтшуллер предположил, что самое эффективное решение проблемы — такое, которое достигается «само по себе», только за счёт уже имеющихся ресурсов. Таким образом он пришёл к формулировке идеального конечного результата (ИКР): «Некий элемент (X-элемент) системы или окружающей среды сам устраняет вредное воздействие, сохраняя способность выполнять полезное воздействие». На практике идеальный конечный результат редко достижим полностью, однако он служит ориентиром для изобретательской мысли. Чем ближе решение к ИКР, тем оно лучше. Получив инструмент отсечения неэффективных решений, можно переформулировать изобретательскую ситуацию в стандартную мини-задачу: «согласно ИКР, все должно остаться так, как было, но либо должно исчезнуть вредное, ненужное качество, либо появиться новое, полезное качество». Основная идея мини-задачи в том, чтобы избегать существенных (и дорогих) изменений и рассматривать в первую очередь простейшие решения. Формулировка мини-задачи способствует более точному описанию проблемы:
[править] ПротиворечияПосле того, как мини-задача сформулирована и система проанализирована, обычно быстро обнаруживается, что попытки изменений с целью улучшения одних параметров системы приводят к ухудшению других параметров. Например, увеличение прочности крыла самолёта может приводить к ухудшению его весовых характеристик, и наоборот — облегчение крыла приводит к снижению его прочности. В системе возникает конфликт, противоречие. ТРИЗ выделяет 3 вида противоречий (в порядке возрастания сложности разрешения):
[править] Информационный фондОн состоит из:
[править] Стандарты на решение изобретательских задачСтандарты на решение изобретательских задач представляют собой комплекс приемов, использующих физические или другие эффекты для устранения противоречий. Это своего рода формулы, по которым решаются задачи. Для описания структуры этих приёмов Альтшуллером был создан вещественно-полевой (вепольный) анализ. Система стандартов состоит из классов, подклассов и конкретных стандартов. Эта система включает 76 стандартов. С помощью этой системы можно не только решать, но выявлять новые задачи и прогнозировать развитие технических систем. [править] Технологические эффектыТехнологический эффект — это преобразование одних технологических воздействий в другие. Могут требовать привлечения других эффектов — физических, химических и т. п. [править] Физические эффектыИзвестно около пяти тысяч физических эффектов и явлений. В разных областях техники могут применяться различные группы физических эффектов, но есть и общеупотребительные. Их примерно 300—500. [править] Химические эффектыХимические эффекты — это подкласс физических эффектов, при котором изменяется только молекулярная структура веществ, а набор полей ограничен в основном полями концентрации, скорости и тепла. Ограничившись лишь химическими эффектами, зачастую можно ускорить поиск приемлемого решения. [править] Биологические эффектыБиологические эффекты — это эффекты, производимые биологическими объектами (животными, растениями, микробами и т. п.). Применение биологических эффектов в технике позволяет не только расширить возможности технических систем, но и получать результаты, не нанося вреда природе. С помощью биологических эффектов можно выполнять различные операции: обнаружение, преобразование, генерирование, поглощение вещества и поля и другие операции. [править] Математические эффектыСреди математических эффектов наиболее разработанными являются геометрические. Геометрические эффекты [9] — это использование геометрических форм для различных технологических преобразований. Широко известно применение треугольника, например, использование клина или скользящих друг по другу двух треугольников. [править] Система приемовСистема приемов, используемая в ТРИЗ, включает простые и парные (прием-антиприем). Простые приемы позволяют разрешать технические противоречия. Среди простых приемов наиболее популярны 40 основных приемов. Парные приемы [10] состоят из приема и антиприема, с их помощью можно разрешать физические противоречия, так как при этом рассматривают два противоположных действия, состояния, свойства. [править] Основные приёмы разрешения технических противоречийАнализ многих тысяч изобретений позволил выявить, что при всём многообразии технических противоречий большинство из них решается 40 основными приёмами. Работа по составлению списка таких приёмов была начата Г. С. Альтшуллером еще на ранних этапах становления теории решения изобретательских задач. Для их выявления понадобился анализ более 40 тыс. авторских свидетельств и патентов[источник?]. Приёмы эти и сейчас представляют для изобретателей большую эвристическую ценность. Их знание во многом позволяет облегчить поиск ответа. Но эти приёмы показывают лишь общее направление и область, где могут быть сильные решения. Конкретный же вариант решения они не выдают. Эта работа остаётся за человеком. [править] РесурсыВещественно-полевые ресурсы (ВПР) — это ресурсы, которые можно использовать при решении задач или развитии системы. Использование ресурсов увеличивает идеальность системы. [править] Законы развития технических системОсновная статья: Законы развития технических систем Изучая изменения (эволюцию) технических систем во времени, Альтшуллер выявил Законы развития технических систем, знание которых помогает инженерам предсказывать пути возможных дальнейших улучшений продуктов. Впервые сформулированные Г. С. Альтшуллером в книге «Творчество как точная наука» (М.: «Советское радио», 1979, с.122-127), законы были сгруппированы в три условные блока:
Самый важный закон рассматривает «идеальность» (одно из базовых понятий в ТРИЗ) системы. [править] Вещественно-полевой (вепольный) анализОсновная статья: Веполь Вепольный анализ Веполь (вещество + поле) — модель взаимодействия в минимальной системе, в которой используется характерная символика. Г. С. Альтшуллер разработал методы для анализа ресурсов. Несколько из открытых им принципов рассматривают различные вещества и поля для разрешения противоречий и увеличения идеальности технических систем. Например, система «телетекст» использует телевизионный сигнал для передачи данных, заполняя небольшие промежутки времени между телевизионными кадрами в сигнале. Ещё одна техника, которая широко используется изобретателями, заключается в анализе веществ, полей и других ресурсов, которые не используются, и которые находятся в системе или рядом с ней. [править] АРИЗ — алгоритм решения изобретательских задачосновная статья: АРИЗ Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) — пошаговая программа (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению изобретательских задач (около 85 шагов). АРИЗ включает[11]:
[править] Альтернативные подходыСуществуют и иные подходы, помогающие изобретателю раскрыть свой творческий потенциал. Большая часть этих методов являются эвристическими. Все они были основаны на психологии и логике, и ни один из них не претендует на роль научной теории (в отличие от ТРИЗ).
[править] Критика ТРИЗТРИЗ задумывалась как «точная наука». Однако, с течением времени критики ТРИЗ начали указывать на изъяны, которые, по их мнению, привели к застою в развитии ТРИЗ после смерти автора, а также к существенным сложностям в практическом ее применении. А именно:
В период своего активного развития (80-е годы прошлого столетия), когда теории решения изобретательских задач начали обучать специалистов предприятий электротехнической отрасли в рамках внедрявшегося там метода функционально-стоимостного анализа (ФСА), указанные недостатки и ошибки успешно компенсировались энтузиазмом приверженцев ТРИЗ. Тем не менее, существующие изъяны ТРИЗ и уход из ТРИЗ в результате кризиса производства ее основных разработчиков, обнаруживших эти недостатки, привели к застою в развитии теории. Возможно, в этом основная причина того, что за последнее десятилетие в ТРИЗ не появилось ничего существенно нового. [12] [13] [править] Современный ТРИЗСовременный ТРИЗ включает в себя несколько школ, развивающих классический ТРИЗ и добавляющих новые разделы, отсутствующие в классике. Глубоко проработанное техническое ядро ТРИЗ (приёмы, АРИЗ, вепольный анализ) остаётся практически неизменным, и деятельность современных школ направлена в основном на переосмысление, реструктурирование и продвижение ТРИЗ, т.е. имеет больше философский и рекламный, чем технический, характер. В связи с этим современные школы ТРИЗ нередко упрекаются (как со стороны, так и взаимно) в бесплодии и пустословии. ТРИЗ активно применяется в области рекламы, бизнеса, искусства, раннего развития детей и так далее, хотя изначально был рассчитан на техническое творчество. Классический ТРИЗ является общетехнической версией. Для практического использования в технике необходимо иметь множество специализированных версий ТРИЗ, отличающихся между собой номенклатурой и содержанием информационных фондов. Некоторые крупные корпорации применяют элементы ТРИЗ, адаптированные к своим областям деятельности. В настоящее время отсутствуют специализированные версии ТРИЗ для стимуляции открытий в области наук (физики, химии, биологии и так далее). [править] Близкие темыТРИЗ/АРИЗ:
Законодательство: [править] ТезаурусИнформационный фонд:
Главный производственный процесс (ГПП):
[править] Организации
[править] Литература[править] Использованная литература
[править] Библиографии[править] СсылкиПосвященные классической ТРИЗ и её развитию:
Применение ТРИЗ в разных областях
Сайты, посвященные различным методам решения проблем: |
