Основные принципы триз - теория решения изобретательских задач. Лев певзнер - триз для «чайников»

Основные понятия классической ТРИЗ, в том числе, противоречия, были определены еще в книгах Г.С. Альтшуллера и с тех пор не подвергались серьезной ревизии и уточнению.

Сегодня ТРИЗ применяется не только в сфере развития технических систем, но и в других сферах человеческой деятельности, в частности, в сферы развития информационных и бизнес-систем. Для успешного применения ТРИЗ в этих сферах требуется согласование понятий, в том числе, противоречий, с понятиями, которые используются специалистами по информационным и бизнес-системам.

Сегодня уже предпринимаются попытки, например, в , провести такую ревизию понятий. Однако пока не решены некоторые проблемы, в том числе,

1. Плохо определена связь между административным и техническим противоречием.
2. Нет единой модели, описывающей разные виды противоречий, в частности, как соотносится противоречие альтернативных систем с техническим и физическим противоречиями.
3. Наименования и структура видов противоречий плохо подходят для использования в других (не-технических) областях.

В данной статье предлагается общая схема понятия противоречий, в которой устранены указанные недостатки.

Требования и ограничения

Понятие «требование» является одним из ключевых в инженерной деятельности. Пожалуй, наиболее зрелые технологии управления требованиями сегодня используются в таких сферах, как системная инженерия и инженерия программного обеспечения .

В системной инженерии сегодня принято различать 2 уровня требований:

1. Система рассматривается в виде «чёрного ящика». Требования к системе описывают, что от системы хотят ее стейкхолдеры, а также что необходимо надсистеме, в которую входит рассматриваемая система. Такого рода требования называются требованиями стейкхолдеров .
2. Система рассматривается в виде «прозрачного ящика» на различных стадиях жизненного цикла. Соответственно, такие требования включают предположения о том, как система должна быть устроена (состав и структура системы), а также как она должна себя вести (функционирование системы). Такого рода требования называются системными требованиями .

Очевидно, что системные требования связаны с требованиями стейкхолдеров. По сути, системные требования описывают способы, посредством которых в системе должны реализовываться требования стейкхолдеров.

Особый вид требований в системной инженерии – это ограничения, которым должна удовлетворять система. Широко применяемое в ТРИЗ понятие «нежелательный эффект» полностью соответствует понятию «ограничение».

Пример. Компания «К» внедрила систему электронного документооборота. Данная система позволила планировать сроки обработки и длительность маршрута каждого документа в подразделениях компании «К». Для этого в компании «К» для каждого вида документа установлены нормативные сроки его обработки в подразделении.
Однако в деятельности компании «К» присутствуют документы, которые поступают от внешних контрагентов «А» (накладные, счета и т.п.), а также документы, маршрут обработки которых предполагает их передачу контрагентам «А» и последующий возврат в компанию «К» (коммерческие предложения, договоры, проектная документация и т.п.).
Одно из возможных решений – это согласование с контрагентами «А» для определенных видов документов нормативных сроков их обработки у контрагента. Но не все контрагенты согласны такие нормативы устанавливать и соблюдать. В некоторых случаях согласование нормативов невозможно из-за сроков или по каким-либо другим причинам.

В приведенном выше примере можно выделить следующие требования стейкхолдеров:

1. Руководство компании «К» хочет, чтобы в системе документооборота устанавливались сроки и маршруты обработки каждого документа.
2. Руководство контрагента «А» хочет, чтобы документы компании «К» обрабатывались без нормативов.

Системные требования :
(СТ1) Для каждого вида документа и каждого вида обработки в подразделениях компании «К» должны быть установлены сроки выполнения.

Системное ограничение :
(СО1) Для документов, обрабатываемы контрагентами «А», сроки выполнения обработки документов у контрагента неизвестны.

Общая схема противоречий

Административное противоречие

Известно следующее определение административного противоречия (АП): «нужно что-то сделать, а как сделать – неизвестно…» .

В рамках предлагаемой схемы АП может быть представлено как требование и неизвестный (или не определенный) способ его выполнения. Схема административного противоречия представлена на следующем рисунке.

Из представленной схемы следует, что АП описывает неопределенную изобретательскую ситуацию. Для ее уточнения и выявления противоречия необходимо выбрать известный способ выполнения требования.

Например, в приведенном выше примере требование СТ1 (для каждого вида документа и каждого вида обработки в подразделениях компании «К» должны быть установлены сроки выполнения) не может быть реализовано, для случая, когда документ обрабатывается контрагентом. В этом случае имеет место ограничение СО1 (для документов, обрабатываемы контрагентами «А», сроки выполнения обработки документов у контрагента неизвестны).

В рассматриваемом примере административное противоречие может быть определено следующим образом:

Как реализовать требование СТ2 (в системе документооборота нужно установить в нормативный срок обработки документа у контрагента «А»)?

Техническое противоречие

В ТРИЗ техническое противоречие (ТП) определено как …взаимодействия в системе, состоящие, например, в том, что полезное действие вызывает одновременно и вредное. Или – введение (усиление) полезного действия, либо устранение (ослабление) вредного действия вызывает ухудшение (в частности, недопустимое усложнение) одной из частей системы или всей системы в целом .

В рамках предлагаемой схемы ТП может быть представлено следующим образом: известный способ (или его изменение) приводит к возникновению противоречия между 2-мя требованиями. Схема ТП представлена на следующем рисунке.

Из схемы следует, что ТП описывает отношение между способом и противоречивыми требованиями. Соответственно, мы можем использовать для обозначения данной структуры термин «противоречие требований». Данный термин уже используют М. Рубин и В. Кияев в .

Пример. Для реализации требования СТ2 (в системе документооборота нужно установить в нормативный срок обработки документа у контрагента «А») можно использовать следующий известный способ: согласовать с контрагентом «А» нормативный срок обработки документа. Однако использование данного способа нарушит одно из требований стейкхолдеров (руководство контрагента «А» хочет, чтобы документы компании «К» обрабатывались без нормативов).
В этом случае мы получаем противоречие:
Если
согласовать нормативные сроки обработки документов с контрагентом «А»,
То
(+) мы сможем реализовать требование СТ1 (в системе документооборота нужно установить в нормативный срок обработки документа у контрагента «А»),
Но
(-) не реализуем требование стейкхолдера (руководство контрагента «А» хочет, чтобы документы компании «К» обрабатывались без нормативов).

Разделение противоречия на ТП1 и ТП2 в АРИЗ в рамках предлагаемой схемы противоречий представляет собой операцию со способом: изменение способа порождает ТП1, не изменение способа – ТП2. В частном случае, это может быть использование и не использование известного способа.

Например, в системе документооборота ТП1 может быть сформулировано так, как указано выше, а ТП2 – следующим образом:
Если
Не согласовать нормативные сроки обработки документов с контрагентом «А»,
То
i>(+) мы обеспечиваем реализацию требования стейкхолдера (руководство контрагента «А» хочет, чтобы документы компании «К» обрабатывались без нормативов).
Но
(-) мы не сможем реализовать требование СТ1 (в системе документооборота нужно установить в нормативный срок обработки документа у контрагента «А»).

Противоречие альтернативных систем

Понятие альтернативного технического противоречия (АТП) или противоречия альтернативных систем предложено В. Герасимовым и С. Литвиным в методе объединения альтернативных систем в надсистему, описанном в . В соответствии с этим методом пара технических противоречий формулируется в соответствии со следующим шаблоном :

АТП1 : Если система реализована в виде базовой системы, то ее достоинством является (указать), но при этом имеется недостаток (указать).
АТП2 : Если система реализована в виде (указать название альтернативной системы), то ее достоинством является (указать устраненный недостаток базовой системы), но при этом имеется недостаток (указать).

В рамках предлагаемой схемы альтернативное техническое противоречие (АТП) может быть представлено следующим образом.

В ТРИЗ физическое противоречие (ФП) определено следующим образом:
… часть рассматриваемой системы должна находиться в таком-то физическом состоянии, чтобы удовлетворять одному требованию задачи, и должна находиться в противоположном состоянии, чтобы удовлетворять другому требованию задачи .

М. Рубин и В. Кияев в предложили новое наименование для ФП – противоречие свойств (ПС). Их определение выглядит так:
формулировка противоположного состояния того или иного свойства одного элемента системы, необходимое для реализации противоположенных требований к системе.

Другими словами, для определения ФП (ПС) необходимо выделить элемент, который должен обладать противоположными свойствами, чтобы удовлетворить противоречивым требованиям. Очевидно, что объект с противоположными свойствами – это элемент, который входит в состав способа, который был выбран в АП и рассматривался в ТП.

В рамках предлагаемой схемы ФП (ПС) может быть представлено следующим образом:

Например, в противоречии, сформулированном для системы документооборота, мы рассматриваем способ (согласовать нормативные сроки обработки документов с контрагентом «А»). Объект, который лежит в основе противоречия – это срок обработки документа у контрагента «А».

Соответственно, противоречие свойств можно сформулировать следующим образом:
нормативный срок должен быть установлен , чтобы мы сможем реализовать требование СТ1 (в системе документооборота нужно установить в нормативный срок обработки документа у контрагента «А»),
И
нормативный срок не должен быть установлен , чтобы мы смогли реализовать требование стейкхолдера (руководство контрагента «А» хочет, чтобы документы компании «К» обрабатывались без нормативов).

В случае АТП элемент является частью способа, реализованного в базовой системе.

Заключение

Предлагаемая общая схема противоречия отличается от существующих в ТРИЗ определений тем, что для описания противоречия используются понятия «требование» и «способ реализации требований».

Использование в схеме противоречия способа реализации требований позволяет установить связь между административным и техническим противоречием. На уровне административного противоречия нам не известен (либо не выбран) способ реализации требования. Выбирая способ, решатель переходит от административного к техническому противоречию (противоречию требований). Затем, выбирая элемент способа, решатель переходит от ТП (противоречия требований) к ФП (противоречию свойств).

Использование в структуре модели противоречия требований позволяет интегрировать ТРИЗ с достаточно развитыми в различных сферах деятельности технологиями управления требованиями. В перспективе данная схема противоречий и методы работы с ними могут быть интегрированы в системы управления требованиями (RMS) .

Литература

1. Рубин М.С., Кияев В.И. Основы ТРИЗ и инновации. Применение ТРИЗ в программных и информационных системах: Учебное пособие. 2013.
2. ISO/IEC 15288:2002. System Engineering. System Life-Cycle Processes.
3. Software Engineering Body of Knowledge, IEEE, 2004
4. Альтшуллер Г.С. Найти идею, Введение в теорию решения изобретательских задач, Петрозаводск, Скандинавия, 2003
5. Альтшуллер Г.С. АРИЗ – значит победа. В сб. Правила игры без правил / Сост.: А.Б. Селюцкий, Петрозаводск, Карелия, 1989.
6. Альтшуллер Г.С. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-85В. 1985.
7. Герасимов В.М., Литвин С.С. Зачем технике плюрализм? Развитие альтернативных технических систем путем их объединения в надсистему. Ленинград. Журнал ТРИЗ, №1, 1990.
8. Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара. Как решать изобретательские задачи. Петрозаводск, Карелия, 1980.

ТРИЗ учит решать изобретательские задачи. Известные - с помощью Информационного фонда , неизвестные - с помощью АРИЗ. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) является, пожалуй, самым популярным и действенным элементом (и инструментом) теории Альтшуллера. Алгоритмы представляют собой подробное и достаточно трудоемкое описание последовательности изобретательского процесса, которое может взять на вооружение каждый человек, чья деятельность связана с творчеством. Но при этом стоит отметить, что важно не только знание, но и понимание алгоритмов, а также практика работы с ними. Автор методики писал: «АРИЗ - инструмент для мышления, а не вместо мышления».

Поскольку АРИЗ занимает важное место в теории изобретательских задач, в этом уроке мы попробуем дать ответ на вопрос: какие алгоритмы ТРИЗ используются для поиска наиболее подходящих решений и как с ними эффективно работать?

Что такое АРИЗ?

Алгоритмом Г. С. Альтшуллер назвал свою методику в широком, а не узком, математическом смысле. Алгоритм решения изобретательских задач не требовал жесткой точности, как, например, алгоритм извлечения квадратного корня из целого положительного числа. Он отличался гибкостью: разные задачи могли решаться разными путями, зависящими не только от условий задачи, но и от знаний, опыта и способностей самого изобретателя.

АРИЗ - это комплексная программа алгоритмического типа, основанная на законах развития технических систем и предназначенная для анализа и решения изобретательских задач.

Это своеобразная пошаговая инструкция, в которой можно выделить 3 части (по книге В. Петрова «Алгоритм решения изобретательских задач»):

1. Программа АРИЗ - последовательность операций по выявлению и разрешению противоречий, анализу исходной ситуации и выбору задачи для решения, синтезу решения, анализу полученных решений и выбору наилучшего из них, накоплению наилучших решений и обобщению этих материалов для улучшения способа решения других задач. Структура программы и правила ее выполнения базируются на законах и закономерностях развития техники.
2. Информационное обеспечение , включает в себя систему стандартов на решение изобретательских задач; технологические эффекты (физические, химические, биологические, математические, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрические); приемы устранения противоречий; способы применения ресурсов природы и техники.
3. Методы управления психологическими факторами, ведь программа АРИЗ предназначена для использования человеком. Помимо преодоления психологической инерции, технология позволяет развивать творческое воображение необходимое для решения сложных изобретательских задач.

Основные понятия АРИЗ

Категориальный аппарат АРИЗ достаточно прост и базируется на двух основных понятиях: противоречиях и идеальном конечном результате. Рассмотрим их детально и проиллюстрируем примерами.

Противоречия. Противоречие - взаимодействие противоположных, взаимоисключающих сторон и тенденций, предметов и явлений, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве. В случае с ТРИЗ и АРИЗ решение проблемы строится на последовательности по выявлению и разрешению противоречий, устранению их причин. АРИЗ апеллирует к трем видам противоречий, благодаря которым выявляются причинно-следственные связи. Их определение необходимо для понимания сути решения задачи, поэтому рассмотрим их детальнее.

Поверхностное противоречие (ПП) - противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения. Классическая теория Г. С. Альтшуллера называет это противоречие административным (АП), поскольку оно часто формулируется администрацией или заказчиком и содержит отсылку к проблеме: «Надо увеличить скорость работы, но неизвестно как» или «Имеется брак в производстве, его нужно устранить, но неясно как это сделать» и т.д. Поверхностное противоречие (ПП) сопряжено либо с устранением нежелательного эффекта (НЭ) - того, что нас не устраивает в технической системе, либо с необходимостью создания чего-то нового, но еще непонятно как. Пример: снимая горячую кастрюлю с плиты, можно обжечься. Как устранить этот недостаток?

Углубленное противоречие (УП) - это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы. УП возникает при улучшении одних частей (качеств или параметров) системы с учетом недопустимости ухудшения других, когда полезное действие, вызывает одновременно и вредное. Обычно приходится искать компромисс, то есть чем-то жертвовать ради решения (скоростью работы, габаритами и т. д.). Таким образом, углубленное противоречие представляет собой причину возникновения поверхностного противоречия, усиливая его. Г. С. Альтшуллер, указывая, что для решения задачи нужно изменить технические характеристики объекта, называл это противоречие техническим (ТП). Пример: кастрюля должна нагреваться, ведь только так возможно приготовление еды. Это вступает в противоречие с потребностью снимать кастрюлю руками.

Обостренное противоречие (ОП) - предъявление диаметрально противоположных свойств (например, физических) к определенной части технической системы. Оно необходимо для определения причин, породивших углубленное противоречие, другими словами, является дальнейшим его углублением. Порой это нужно для выявления первопричины. Для многих незнакомых с АРИЗ такая формулировка звучит непривычно, ведь ОП подразумевает, что часть ТС должна находиться сразу в двух взаимоисключающих состояниях: быть холодной и горячей, подвижной и неподвижной и т.д. Изучение причин, породивших углубленное (техническое) противоречие приводит к необходимости выявления противоречивых физических свойств системы, поэтому Г. С. Альтшуллер назвал его физическим противоречием (ФП). Пример: кастрюля должна быть горячей, чтобы готовить в ней еду, и холодной, чтобы снимать ее руками. Но достаточно, чтоб горячим было только дно и стенки. А вот ручки можно сделать из теплоизоляционного материала. Так мы приходим к решению.

Идеальный конечный результат (ИКР) - решение, которое мы хотели бы видеть в своих самых смелых мечтах, когда возможно абсолютно все. ИКР - идеальная система, КПД которой равен 100%. Альтшуллер предположил, что самое эффективное решение проблемы - такое, которое достигается «само по себе», только за счет уже имеющихся ресурсов. Он определял идеальный конечный результат (ИКР) как ситуацию когда: «Некий элемент (X-элемент) системы или окружающей среды сам устраняет вредное воздействие, сохраняя способность выполнять полезное».

• Идеальная техническая система - это система, которой нет, а ее функции выполняются, другими словами, цели достигаются без средств. Мы приводили пример такой ТС, описывая закон увеличения степени идеальности системы.
• Идеальное вещество - вещества нет, а функции его (прочность, непроницаемость и т.д.) остаются. Этим объясняется современная тенденция использовать все более легкие и более прочные материалы.
• Идеальная форма - обеспечивает максимум полезного эффекта, например, прочность при минимуме используемого материала.
• Идеальный процесс - получение результатов без процесса, то есть мгновенно. Сокращение процесса изготовления изделий - цель любой прогрессивной технологии.

Таким образом, суть АРИЗ заключается в том, чтобы на основе сопоставления идеального и реального состояния ТС выявить противоречие и устранить его. Именно для этого важно, чтобы у изобретателя было развито ассоциативное мышление, которое можно тренировать в том числе и при помощи нашей игры "Цепочки ассоциаций".

Цепочки ассоциаций

Эта игра направлена на развитие ассоциативного мышления.

Сначала вам будет предложено закончить десять цепочек из 3 слов своей ассоциацией. Постарайтесь придумать такую ассоциацию, которая очень хорошо связана именно с предложенными словами, но никакими другими.

После заполнения цепочек вам нужно найти лишние элементы в построенных ранее цепочках. Нажмите «Старт» для начала игры.

Составляющие АРИЗ

Алгоритм решения изобретательских задач состоит из нескольких элементов. Здесь дан упрощенный вариант АРИЗ.

Этап 1. ТИП ЗАДАЧИ

Вначале нужно определить к какому типу задач относится наша: она исследовательская или изобретательская? Исследовательская задача требует описания нового явления, неизвестного ранее и непонятного. Изобретательская же имеет дело с известным нам явлением, которое нужно изменить или устранить. Очевидно, что такие задачи решаются проще, поэтому нужно уметь переводить исследовательскую задачу в изобретательскую. Чтобы сделать это, нужно к условию задачи поставить вместо вопроса «почему (как) это происходит?» вопрос: «как это делать?» Для этого записать формулировку обращенной задачи по схеме: «Система (указать назначение) включает (перечислить входящие в систему элементы). Необходимо при заданных условиях (указать) обеспечить получение (указать наблюдаемое явление)».

Этап 2. ПРОТИВОРЕЧИЯ И ИКР

На данном этапе нужно сформулировать противоречия и идеальный конечный результат. Бывают случаи, когда четкое определение этих двух составляющих уже наталкивает на приемлемый результат. Например, задача: как поступить гостинице, чтоб гости не крали вещи? Противоречие - кражу допустить нельзя, но и следить за вещами и проверять багаж съезжающих невозможно. ИКР - даже в случае кражи гостиница не должна нести убытков. Решается все просто - стоимость вещей в номере изначально включается в стоимость проживания.

Этап 3. РЕСУРСЫ

Ресурсами может быть все, что полезно для нахождения решения. Желательно, чтобы для этого использовались те ресурсы, которые уже присутствуют в проблемной ситуации, а также максимально дешевые ресурсы. Например, если грузовик буквально на сантиметр выше моста или дорожного перекрытия, разумнее спустить немного колеса и проехать, а не искать объездной путь.

Благодаря работе в направлении поиска полезных ресурсов созданы специальные справочники для ТРИЗ.

Этап 4. РЕШЕНИЕ

Применить приемы и принципы, созданные для поиска решений в ТРИЗ:

• 40 приемов устранения технических противоречий, сформулированные Г. С. Альтшуллером. Подробнее о них читайте в уроке, посвященном Информационному фонду ТРИЗ .
• Операторы РВС (Р - размер, В - время, С - стоимость). Суть метода в том, что при применении оператора РВС снижается психологическая инерция мышления. Достигается это благодаря мысленному изменению параметров объекта, что позволяет взглянуть на него под другим углом.

Этап 5. АНАЛИЗ

Получив один или несколько вариантов решения задачи, нужно проанализировать их с позиции идеальности. Для этого нужно выяснить насколько сложно и дорого обойдется его реализация, задействованы ли все ресурсы системы, какие нежелательные эффекты возникли, как их минимизировать или устранить.

Схематичное представление АРИЗ

АРИЗ требует точной формулировки задачи, когда выявлены ПП, УП, ИКР, ОП согласно изображенной цепочке.

ПП → УП → ИКР → ОП → Р

С этими понятиями мы уже знакомились, когда говорили о терминологии, поэтому здесь лишь коротко объясним связь между ними для большей наглядности схемы.

В первую очередь формулируется поверхностное противоречие (ПП), которое логично выделяется из условия задачи. О нем, как правило, говорит сам заказчик. Зачастую ПП - это нежелательный эффект, который нужно устранить, предъявив к системе определенные требования. Так определяют углубленное противоречие (УП).

Дальше ТС представляется такой, какой она должна быть в результате устранения нежелательного эффекта - избавившейся от негативного фактора и сохранившей положительные качества. Таким образом формулируется ИКР. Когда разработана концепция идеального результата, он сравнивается с текущим состоянием системы, на основании чего ищутся причины ее несовершенства Эти причины и составляют ОП - обостренное противоречие, выявление и устранение которых приводит к решению проблемы.

Последовательность, описанная выше, характерна для основных модификаций АРИЗ. За время своего существования алгоритм развивался и продолжает развиваться в направлении формализации и детализации описанной последовательности.

Г. С. Альтшуллер в книге «Алгоритм изобретения» писал, что постоянно совершенствовал свой алгоритм, проведя за этой работой 25 лет. Каждую модификацию он проверял на практике, после чего корректировал АРИЗ. Но это не значит, что все предыдущие варианты, вплоть до последнего, не были рабочими. В свое время они успешно применялись изобретателями, а дальнейшие модификации учитывали все возрастающий опыт решения разнообразных задач, что поступательно делало АРИЗ более универсальным.

Ниже схематически представлены основные, но не все, модификации АРИЗ. Более детальное их описание и полный перечень можно найти в статье «История развития АРИЗ» в Викиучебнике.

Обозначения:

• АП - административное противоречие.
• ТП - техническое противоречие.
• ТПу - усиленное техническое противоречие (предельное состояние).
• ИКР - идеальный конечный результат.
• ИКР1у - усиленная формулировка ИКР1.
• ФП - физическое противоречие.
• ФПмак - физическое противоречие на макроуровне.
• ФПмик - физическое противоречие на микроуровне.
• Р - решение

Этапы и примеры решения задач по АРИЗ-85-В

В процессе совершенствования, АРИЗ адаптировался под степень сложности задачи. Самые простые задачи решались с помощью основной цепочки АРИЗ (АП - ТП - ИКР - ФП - Р). Ее, к слову, некоторые современные последователи ТРИЗ считают наиболее удачной и понятной. Но более сложные задачи требовали и более подробного алгоритма для своего решения. АРИЗ-85-В, как последняя модификация, схематически представленный выше, отвечал данной задаче - он довольно детальный, хотя, по мнению отдельных теоретиков ТРИЗ, это также делает его громоздким.

АРИЗ-85-В достаточно сложный инструмент, поэтому не рекомендуется его применять без предварительного изучения основ ТРИЗ и основательной проработки видов противоречий, основной линии решения задач по АРИЗ и логики АРИЗ.

Все модификации АРИЗ имеют свои недостатки, на которые указывают и пытаются решить практики ТРИЗ. Например, конкретно в случае с АРИЗ-85-В части 6-8 недостаточно развиты и структурированы. Также имеется разрыв в логике с включением 4 части. В целом, еще предстоит разработать часть АРИЗ точно определяющую исходную изобретательскую ситуацию и все возможные пути решения задачи.

Как и всякий инструмент, АРИЗ дает результаты, во многом зависящие от умения пользоваться им. Не следует думать, что, прочитав текст алгоритма, можно сразу решать любые задачи. Прочитав описание приемов самбо, не стоит сразу выходить на соревнования. Так и с АРИЗ: единоборство с задачей требует практических навыков.

Проверьте свои знания

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

В приведенном определении назван субъект – решатель задачи 1 , для кого это отношение нежелательно. По умолчанию под ним нами понимается лицо, разделяющее нормы общества (писанные и неписанные), т.е. лицо, принадлежащее к большинству членов общества2 .

Рассмотрим типы нежелательных эффектов на примере отношений пар элементов (двусторонние конфликты).

Ниже в таблице 5 дана лишь частичная классификация (типология) нежелательных эффектов (НЭ). В ней приведены одиночные и двойные (например, сопряженные) взаимодействия элементов, хотя они вполне могут быть

и множественными. В связи с этим данная таблица может рассматриваться как генератор моделей более сложных НЭ.

Рекомендации по формированию и использованию более сложных моделей (отражающих реальные отношения систем) укладываются в рамки рекомендаций по моделированию вообще. Любая модель хороша, если она проста и адекватна моделируемому объекту. Здесь важно использовать принцип «бритвы Оккама»: «Не следует множить сущее без необходимости» (либо «Не следует привлекать новые сущности без самой крайней на то необходимости»).3

В табл. 5 нетрудно увидеть, что все нежелательные эффекты имеют функциональную (действенную) природу.

Это очень важный момент для изучения ТРИЗ в частности и вообще для формирования человека, обладающего системным мышлением. Ведь все объекты как первой природы (естественной), так и второй (искусственной, антропогенной, созданной руками человека) функциональны. Люди, создавая или приобретая различные объекты (вещи), в конечном счете, желают удовлетворения своих различных потребностей, а это происходит в процессе реализации функций объектов.

							Таблица 5
					Типология нежелательных эффектов (НЭ)
		Модель НЭ				Сущность
							Отключение телефона.
						Нет связи	Разрыв дипломатических отношений
							между государствами
						Бездействие	Невыполнение любых обязательств.
							Неиспользование купленных в театр
						(функция равна 0)
							дорогих билетов
						Недостаточный уровень	Неполная выплата зарплаты.

1 Каждый человек, по сути, является лицом, принимающим решение (ЛПР). Используемый нами термин «решатель задачи» является эквивалентом аббревиатуры ЛПР.

2 Под демократией (« властью народа») нами понимается доминирование интересов большинства членов общества (конечно же, при учете интересов меньшинства).

3 «Бритва (лезвие) Оккама» – методологический принцип, получивший название по имени английского монаха-францисканца, философа-номиналиста Уильяма Оккама (ок. 1285–1349). Этот принцип формирует базис методологическогоредукционизма, также называемый принципом бережливости, или законом экономии.

				выполнения полезной	Незавершенное строительство
				Избыточный уровень	Превышение пределов необходимой
					самообороны.
				выполнения полезной
					Превышение скорости при езде на
					автомобиле
					Загрязнение выхлопными газами
				Вредная функция	автомобиля воздушной среды.
					Курение табака
					Лекарство оказывает сопряженное
				Сопряженное	полезное и вредное действие на
				полезно-вредное действие	организм (побочный эффект).
					Действие рентгеновского излучения
				Противодействие	Милиционер пресекает действия
					хулигана, а тот оказывает ему
					вооруженное сопротивление

Безусловно, среди нежелательных эффектов есть отношения, где нет действия (см. бездействие – НЭ2), а значит, нет изменения свойств систем. Однако бездействие (или даже отсутствие связи элементов) рассматривается решателем (по сути, членом демократического общества) как нежелательное действие (деяние).

Ведь нормы общества предписывают в этих случаях иное1 . В юридической практике, например, весьма важным моментом деятельности является квалификация деяний (они квалифицируются как уголовно-наказуемые, административно-наказуемые и т.п.).

Для понимания природы нежелательных эффектов нам важно понимать, что

любое действие (деяние) – это изменение (смена) свойств какого-либо объекта (системы), происходящее в процессе проявления свойств другого (более активного в данном акте) объекта – носителя действия (функции).

Ниже нами будет показано, что действие и есть разрешение противоречия.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение нежелательному эффекту (НЭ).

2. Раскройте типологию моделей НЭ.

3. Поясните, почему все НЭ имеют функциональную природу?

2.4. Понятие противоречия и виды противоречия в ТРИЗ

Считаем целесообразным начать данный раздел с библейской истории, проанализированной В.А. Королевым (г. Белая Церковь, Украина).

1 Примером может служить неоказание помощи, например, пострадавшему в ДТП человеку лицом, имеющим врачебное (либо фельдшерское) образование (и дававших клятву Гиппократа).

Книжники и фарисеи подвели к Христу испуганную грешницу и сказали: «Решили мы, Учитель, следовать твоим заветам и не тронули мы грешницу, взятую в прелюбодеянии. Но Моисей заповедовал нам побивать таких камнями. Что скажешь?». Так, Иисус столкнулся с тяжелейшим противоречием: Он, Бог, и сын Бога, проповедовал милосердие, а Бог-Отец через Моисея заповедовал наказание смертью за прелюбодеяние. Разрешая это противоречие, Иисус сказал: «Кто из вас без греха, первым брось камень». Таким образом, Иисус не отменил закон, а внес ограничение в закон, – исполнить закон может только безгрешный человек. Таких, конечно, не нашлось.

Противоречие – важнейшее понятие, не случайно именуемое «ядром диалектики». По-видимому, одна из первых попыток в истории человечества объяснить динамику мира зародилась в недрах зороастризма – древней религии, возникшей на рубеже II и I-го тысячелетий до н.э. в Азии. Легендарный пророк Заратустра сформулировал представление о противоборстве добра и зла как первопричине развития. Впоследствии базисное представление о противоречии легло в основу диалектики. Согласно Г. Гегелю, в природе нет предмета, в котором не найти противоречия, «противоречие есть корень всякого движения и жизненности».

В обыденной жизни под противоречием понимается несогласие, противоположность интересов или мнений по одному и тому же поводу. Такое понимание очень близко пониманию противоречия в ТРИЗ.

Этимологически слово противоречие – это «против речи», против мнения, против желания.

В формальной логике под противоречием понимают противоречие с истиной, – наличие в одном и том же рассуждении двух высказываний, из которых одно исключает другое. Например, утверждение «объект А сейчас горячий» противоположно и исключает утверждение «объект А сейчас холодный». По законам формальной логики эти два утверждения одновременно и одноместно верными быть не могут, при условии, конечно, что понятия «горячий» и «холодный» четко определены. Однако вдиалектической логике противоречия считаются естественным источником развития систем.

Согласно логическим словарям, «диалектическое противоречие – взаимодействие между взаимоисключающими, но при этом взаимообусловливающими и взаимопроникающими друг друга противоположностями внутри единого объекта и его состояний, или же понятий, высказываний, теорий. Оно присуще всем природным, общественным и познавательным процессам. Например, противоречие между новым и старым, между формой и содержанием, между производительными силами и производственными отношениями и т.п.».

Большая советская энциклопедия (БСЭ) определяет диалектическое противоречие как «взаимодействие противоположных, взаимоисключающих сторон и тенденций предметов и явлений, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве и взаимопроникновении, выступая источником самодвижения иразвития объективного мира и познания». Таким образом,

диалектическое противоречие – это раздвоение единого объекта на два исключающих и взаимопроникающих момента, формально-логическое противоречие – это не раздвоение единого, а приписывание единому в целом объекту какого-либо признака и одновременное отрицание этого же признака у данного единого объекта. Иносказательно можно это представить так:в случае

диалектического противоречия две стороны в сумме дают 1, а в случае формально-логического противоречия – утверждение (+) и отрицание (–) дают 0.

Главной задачей ТРИЗ тоже является развитие систем. Их можно (и нужно!) развивать диалектическим путем, т.е. путём выявления и разрешения противоречий, что должно привести к улучшению существующих «старых» систем, например, путём изобретения новых систем.

Диалектика дает нам ясный механизм рождения нового как результат взаимодействия противоречий. Отношения между составляющими системы или её внешним окружением категорируются по степени различия, амбивалентности1 : тождество, различие, противоположность или собственно противоречие. Любое из несовпадений на качественном уровне может вылиться в зародыш нового, еще не присущего системе. В процессе развития системы несовпадения углубляются и наконец, превращаются в некоторую несовместимость, вначале распространяющуюся на определенную область системы, а затем, в случае успешных трансформаций, приобретающую законченность формы (элементную, структурную, организационную)2 .

Организуясь как самостоятельное, это образование несет в себе категорию отрицания, что и проявляется в его локализации. Но коль скоро новое образование вырастает внутри системы, в предыстории являясь частью системы, оно тем самым демонстрирует единство с последней. Этот цикл завершается сосуществованием двух образований: «старой» системы (которая переродилась, т.к. выделила из себя нечто новое и в течение этого акта взаимодействовала с ним) и нового образования, приобретшего законченную форму и, быть может, известную самостоятельность. Последнее и составляет сущность закона отрицания отрицания.

Говоря о роли противоречий в развитии системы, надо подчеркнуть, что источником нового могут быть как внутренние противоречия между элементами системы (или на более низком структурном уровне), так и внешние (между системой и средой).

В философии принято делить противоречия на антагонистические3 и неантогонистические. Под первыми понимают непреодолимые противоречия, которые могут разрешаться только кризисом.

1 Амбивалентность (от лат. ambo – «оба» илат. valentia – «сила») – двойственность отношения к чему-либо, в особенности двойственность переживания, выражающаяся в том, что один объект вызывает учеловека одновременно двапротивоположных чувства.

2 Могилевский, В.Д. Методология систем: вербальный подход / В.Д. Могилевский. – М.: Экономика, 1999. – С. 31.

3 Антагонизм (от греч.) – противодействие, вражда; антагонист – противник, соперник.

В теории систем термин «противоречие» заменяют понятием «конфликт». Специалисты отмечают, что конфликт есть частный случай взаимодействия динамических систем, класс отношений которых весьма широк: единство, содружество, содействие, симбиоз и конфликт 1 . Неантагонистические противоречия (нестрогий конфликт) преодолеваются путем компромисса. По другому разрешаются непреодолимые расхождения в собственно конфликте. Здесь речь идет об уничтожении противной стороны или нанесении ей максимального ущерба2 . Несомненно, наиболее конструктивной, экономичной формой разрешения противоречий является компромисс. Недаром ещё в Нагорной проповеди сказано: «Мирись с соперником твоим, пока ты ещё на пути

с ним».

В ТРИЗ выделяется три вида противоречий: административное, техническое, физическое . В самом факте возникновения изобретательской задачи, согласно, Г.С. Альтшуллеру, уже присутствует противоречие:нужно что-то сделать, а как это сделать – неизвестно 3 . Такие противоречия принято назвать административными или социальными.

Административное противоречие (АП) звучит так: «надо улучшить систему,

но я не знаю как (не умею, не имею права) сделать это». Это противоречие является самым слабым и может быть снято либо изучением дополнительных материалов, либо принятием/снятием административных решений.

В глубине АП лежат технические противоречия (ТП): если известными способами улучшить одну часть (или один параметр) технической системы, недопустимо ухудшится другая часть (или другой параметр). Поэтомутехническое противоречие звучит так: «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра».

Техническое противоречие (ТП) – это и есть постановка изобретательской задачи. Правильно сформулированное ТП обладает определенной эвристической ценностью. Переход от АП к ТП резко понижаетразмерность задачи, сужает поле поиска решений и позволяет перейти отметода проб и ошибок калгоритму (АРИЗ), который либо предлагает применить один или несколько стандартных технических приёмов, либо (в случае сложных задач) указывает на одно или несколько физических противоречий.

В физическом противоречии (ФП) к одной и той же части системы предъявляются взаимопротивоположные требования. Нетрудно видеть, чтоФП – это и есть диалектическое противоречие. Таким образом, при формулировке

физического противоречия «для улучшения системы какая-то её часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно, что невозможно».

1 Дружинин, В.В. Введение в теорию конфликта / В.В. Дружинин, Д.С. Конторов, М.Д. Конторов. – М.: Радио и связь, 1989. – 288 с.

2 В социальной психологии выделяют три способа разрешения конфликта: 1) изоляция (когда запрещается соприкосновение враждующих сторон), 2) компромисс и 3) элиминация (имеющая целью уничтожение противника).

3 Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука / Г.С. Альтшуллер. – М.: Советское радио,

1979. – С. 20.

Физическое противоречие является наиболее фундаментальным, потому что изобретатель упирается в ограничения, обусловленные физическими законами природы. Для решения задачи изобретатель должен воспользоваться справочником физических эффектов и таблицей их применения.

Таким образом, в конечном счете, центром любой проблемы является противоречие. На практике во время постановки проблемы противоречие выступает как единство двух несовместимых требований, предъявляемых системе

Рис. 2. Структура противоречия в исходной ситуации

В надсистеме (НС) всегда опережающими темпами развиваются потребности к своим системам, а существующие системы обладают конкретными возможностями, которые могут совпадать (или не совпадать) с потребностями НС

Имеет потребности

В ходе анализа исходной ситуации идет уточнение противоречия и сужение зоны системного пространства, где оно проявляется (рис. 4). Проявляется линия противоречий . На каждом этапе возможен выход в зону разрешения противоречия. Но, чем глубже вскрыта причина, тем лучше получается её решение.

				ФП МикроФП
Административное		 Техническое		Физическое

Рис. 4. Линия противоречий

Вопросы для самопроверки

1. Почему «противоречие – ядро диалектики»?

2. Каково понимание противоречия в формальной логике и в чем его отличие от понимания в диалектической логике?

3. Какие виды противоречий выделяют в ТРИЗ?

4. Раскройте смысл административного (АП), технического (ТП) и физического (ФП) противоречий.

5. Почему можно утверждать, что в ходе анализа исходной проблемной ситуации в ТРИЗ проявляется линия противоречий?

2.5. Задачи и процедуры их решения. Взаимосвязь анализа и синтеза

Исходя из представлений системности всего материального и духовного, можно заключить, что и задача и проблема есть системы . В обыденной речи люди часто подменяют одно понятие другим, уравнивая их. Мы будем придерживаться следующих представлений. Считая задачу системой, будем рассматривать проблему как надсистему, включающую задачу в качестве части (компонента).

Не останавливаясь на признаках систем «задача» и «проблема», определим процедуру решения задачи как систему типа «процесс».

В любой задаче (а она является информационной копией какой-либо совокупности объектов, их свойств и отношений в реальном мире) можно найти

более определенную информацию об имеющемся состоянии системы (которая часто вводится словами «Дано» или «Известно») и другую, менее определенную, размытую информацию о желательном для решателя задачи состоянии системы (которая вводится словами «Найти» или «Требуется»).

Требование указывает на то, что в данных условиях следует искать.

Результат решения задачи – это и есть определение того искомого, о котором говорится в требованиях задачи (причем искомое не представлено явно в имеющейся системе условий – иначе задача не была бы задачей). В процессе решения задачи решатель совершает переход от неопределенности к определенности (происходит раскрытие, снятие неопределенности). Другими словами, в процессе мыследеятельности решатель простраивает в своей голове модель желаемой системы, для того, чтобы сделать затем подобное построение на реальной системе.

Анализ 1 исинтез 2 в самом общем понимании – это процессы мысленного или фактического разложения целого на составные части для их изменения (рассмотрения и познания), а также воссоединения целого из частей.

Анализ является логическим способом воспроизведения в мышлении расчлененной объективно существующей целостной системы. В процессе синтеза в мышлении воспроизводится действительное взаимодействие расчлененных в процессе анализа компонентов, движение частей и системы в целом.

Этапы анализа и синтеза диалектически взаимосвязаны. Противоречивость этапов анализа и синтеза является проявлением противоречивости процесса познания. Ещё Г. Гегель характеризовал диалектический метод одновременно как аналитический и синтетический.

Анализ не является самоцелью, подобно тому, как части подчиняются целому, служат ему, анализ в конечном счете служит синтезу, свершается во имя синтеза, направляется и контролируется синтезом.

Будем понимать под НС, КС и Пр – информацию, соответственно, о начальном и конечном состояниях реальной системы и процедуре перехода от первого состояния ко второму. Так устроен наш мир, что в процессе деятельности люди обнаруживают большую неопределенность информации либо о КС, либо о НС системы. В зависимости от этого формируется два направления движения к выравниванию информации (рис. 5).

Метод решения задачи от конечного состояния (КС) к начальному (НС) ещё греческие геометры назвали анализом, что по смыслу означает «решение от конца к началу»3 .

расчленения целого (вещи, свойства, процесса или отношения между предметами) на составные
части, выполняемая в процессе познания или предметно-				практической	деятельности человека.
	Термин происходит от греческого и		обозначает «совмещение	Помещение вместе».
	На этот счет есть хорошая английская		пословица: «Умный	начинает с конца, а дурак – кончает

в самом начале».

Рис. 5. Типы задач по направленности интеллектуальных действий решателя

Если же решатель продвигается в противоположном направлении, т.е. от информации об объекте, находящемся в его распоряжении по направлению к цели, то такой метод решения (в противоположность первому методу) называется составлением плана в прямом направлении, или продвижением от начала к концу, или синтезом.

Задачи синтеза принято называть прямыми , а анализа –обратными задачами. В теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) задачи синтеза именуются задачами «на изменение» (систем), а задачи анализа – «на обнаружение (или

измерение)» систем.

Известно, что общий ход человеческого познания имеет трехступенчатый характер (т.е. обладает трехфазным ритмом): непосредственное созерцание, анализ, синтез. Всегда вначале (см. проблемная ситуация) представления об изучаемом объекте туманны («диффузны»), т.к. объект «нетронут».

Именно через анализ начинается выделение разных сторон объекта, представления о нем начинают обретать все более абстрактный характер. В ходе человеческого познания анализ осуществляется диалектически, так что анализ подготавливает собой и делает возможным переход к синтезу в его единстве с анализом.

Схематично последовательный ряд эволюции анализа в его соотношении с синтезом в познании академик Б.В. Кедров отобразил следующим образом:

S (A),

Шкала времени

где: а иs – «зародышевые», аА иS – развитые (зрелые) формы анализа и синтеза. В скобки заключено то, что находится в подчиненном положении к стоящему

вне скобок и доминирующему на данном этапе.

Стрелка указывает переход от более низкой ступени познания к более высокой: стадия а отвечает преднаучной фазе познания; стадияА(s) – развитому анализу, результаты которого контролируются зародышевым синтезом, что соответствует научному познанию; стадияА S – развитым анализу и синтезу, которые пока ещё существуют друг с другом, поскольку синтез уже вышел из прежнего подчинения анализу, но не успел ещё подчинить этот анализ; наконец, стадияS(A) – высшему синтезу, подчинившему себе анализ и выступающему в диалектическом единстве с ним.

Анализируя процессы мышления, психологи (С.Л. Рубинштейн и др.) выделили комплекс операций, своеобразный механизм поискового исследования, названный «анализ через синтез». Механизм «анализа через синтез» выступает, таким образом, как процесс моделирования и мысленного эксперимента, как процесс оперирования с моделью: модель исследуемого объекта «включается», «поворачивается», из нее «вычерпывается все новое содержание».

В связи с вышеизложенным можно отметить сводимость задач анализа к задачам синтеза. В терминах ТРИЗ это получило название «обращение задачи» , т.е. сведение задач «на обнаружение» («на измерение») к задачам «на изменение».

Множество задач обнаружительного характера распространены не только в науке (при проведении исследований, о чем речь пойдет позже)1 , но особенно в ходе расследования различных диверсий, аварий и катастроф, а также в криминалистической практике. В ТРИЗ разработка методик и алгоритмов решение задач «на обнаружение» привела к созданию так называемого

диверсионного подхода или диверсионного анализа(коротко – «диверсионки» или ДА). Сегодня эти подходы активно используются во многих сферах человеческой деятельности 2 .

С самого начала в ТРИЗ встала необходимость определиться с классификацией задач. Г.С. Альтшуллер писал: «Научный подход к изучению изобретательского творчества начинается с понимания простой истины: задачи бывают разные, нельзя изучать их «вообще». Есть очень легкие задачи, их решают после нескольких попыток, и есть задачи невообразимой трудности, которые решаются в течение многих лет. Почему легки легкие задачи? Что именно делает задачу трудной? Нельзя ли какими-то приемами преобразовать трудную задачу в легкую?»3

Г.С. Альтшуллером была собрана статистика (за 1965 и 1969 годы по 14 классам изобретений)4 , показывающая распределение изобретений в мировом патентном фонде по пяти уровням (табл. 6). Из неё следует, что для получения сильных решений в случае перебора вариантов нужно огромное количество интеллектуальных проб. Тем не менее, решение задач высокого уровня сразу подразумевает выход за пределы знаний профессиональной области решателя задачи. Проведенный в 1982 г. аналогичный анализ по трем классам изобретений дал соответственно следующий цифровой ряд по первым трем уровням изобретений: 49%, 55% и 6%. Крупные и крупнейшие изобретения

1 Злотин, Б.Л. Решение исследовательских задач / Б.Л. Злотин, А.В. Зусман. – Кишинев: МНТЦ «Прогресс», Картя Молдовеняскэ, 1991. – 204 с.

2 См.: Даниловский, Ю. Диверсионный анализ. Обзор / Ю. Даниловский. – http://www. metodolog.ru/01282/01282.html; Пашутин, С. Диверсионный подход как способ достижения устойчивости в бизнесе / С. Пашутин // Управление персоналом. – 2004. – № 1-2. –

http://www.top-personal.ru/issue.html?753 и др.

3 Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука / Г.С. Альтшуллер. – М.: Советское радио,

1979. – С. 14.

4 Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения / Г.С. Альтшуллер. – М.: Московский рабочий, 1969.

В предыдущих статьях мы выяснили, что один из ключевых моментов решения какой-либо творческой задачи – это увидеть противоречие и правильно его сформулировать. предлагает три вида формулировки противоречий, из которых только два будут являться творческой изобретательской задачей.

Наглядно продемонстрировать ребенку эффективность правильной постановки изобретательской задачи Вы можете, если, например, в житейских ситуациях или при чтении, не спеша и останавливаясь по ходу повествования для размышлений, будете направлять мысли ребенка по разным путям постановки задачи.

Рассмотрим на примере сказки «Машенька и медведь» .

Административное противоречие : «Объект (или систему) нужно изменить, но как – не известно».
Машенька хочет вернуться домой. Возможно ли это?
Это самая «слабая» формулировка. Решение возможно путем перебора вариантов, что занимает много времени и не всегда приводит к самому лучшему результату. Но помогает выявить проблему.

Техническое противоречие : «Если …. , то «+» ….., но «-» …. А если наоборот, то «+» ….., но «-» ….»
Если Машенька убежит от медведя, то она освободится, но может заблудиться в лесу. Если же Машенька не будет убегать, то она будет жива и здорова, но никогда не попадет домой.
Здесь уже явно прослеживается противоречие: или-или. Рассуждения помогут придти к выводу, что постараться освободиться нужно, так как желание Машеньки – вернуться домой, но убегать тоже опасно. Такая постановка задачи отсечет некоторые варианты (убежать, пока медведь спит, выпрыгнуть из окошка и т.п.) но нахождение решения будет тоже довольно затруднительно.

Физическое противоречие : «Объект должен быть… (свойство), чтобы выполнить… (функцию). И объект должен быть … (противоположное свойство), чтобы выполнить… не/анти (функцию)» или «Должно выполняться… (действие), чтобы задача была решена, и должно выполнятся … (не действие) – потому что это реальность»
Машеньке нужно освободиться от медведя, чтобы попасть домой. И Машеньке нужно оставаться с медведем, потому что медведь знает дорогу к ее дому
Это уже постановка изобретательской задачи.

Такая формулировка позволяет сразу перейти ко второму шагу в алгоритме решения противоречий — Более подробно о Идеальном конечном результате мы поговорим в следующих статьях, а пока определим, что ИКР – это ситуация, когда нужное решение осуществляется максимально эффективно с минимальными затратами. В нашем примере ИКР выглядит так:
Медведь сам приводит Машеньку домой.
Согласитесь, что определение ИКР значительно сужает поиск вариантов решения.

Следующий шаг: выявить имеющиеся Ресурсы. Ресурсы – это все, что может быть полезным при решении нашей задачи. Причем желательно использовать те ресурсы, которые уже есть в данной ситуации или наиболее «дешевые».
Конечно, самый «дешевый» вариант – уговорить медведя. Но результат маловероятен – медведю нравится, что Машенька заботится о его жилище и составляет ему кампанию. Поэтому рассматриваем те ресурсы, которое есть в распоряжении Машеньки и могут быть использованы для решения противоречия.

Если после выдвижения Идеального Конечного Результата и выявления Ресурсов решение не находится, нужно применить Приемы разрешения противоречий.
О всех приемах я напишу в следующей статье, а пока познакомлю вас с приемом, которым воспользовалась Машенька:

Прием объединения.
Если необходимое действие невозможно совершить с одним объектом, то их производят с несколькими объектами, которые можно:
- соединить,
- объединить,
- поместить один в другой.

Завершающим шагом в решении творческой задачи будет анализ принятого решения с позиции идеальности: насколько сложно будет осуществить решение; не требуются ли сторонние ресурсы, и если требуются, то насколько они затратны; нет ли нежелательных побочных эффектов.

С точки зрения решения противоречий Машенька смогла использовать идеальный вариант – медведь сам донес ее до дома при использовании имеющихся в ее распоряжении ресурсов.

Таким образом, алгоритм решения противоречий представляет собой следующие шаги:
1. Сформулировать творческую задачу и идеальный конечный результат.
2. Определить имеющиеся ресурсы.
3. Найти возможные варианты решения с опорой, в первую очередь, на имеющиеся ресурсы. При затруднении использовать приемы решения противоречий.
4. Проанализировать решение с позиции идеальности.

Особенно эффективно использование алгоритма решения противоречий, когда ребенок попадает в затруднительную ситуацию. Не спешите давать готовый ответ, лучше наводящими вопросами проведите его по алгоритму и позвольте ребенку почувствовать себя первооткрывателем, изобретателем, творцом.

Из личного опыта: при одевании на прогулку оказалось, что у одной девочки подготовительной группы оторвалась завязка на вязаной шапке. Что делать? Шапка будет спадать с головы при подвижных играх, ей может надуть в уши и т.п. На группе иголки держать запрещено, к кастелянше я сбегать не могу. Формулирую задачу – девочке нужно идти на прогулку, потому что вся группа сейчас пойдет гулять. И ей нельзя идти гулять, так как шапка плохо держится на голове. ИКР – шапка сама держится на голове. Дети с удовольствием подключились к поискам решения с опорой на доступные ресурсы. Было выдвинуто множество вариантов, некоторые довольно фантастические (например, приклеить шапочку к голове), другие, в принципе, выполнимые, но отвергнутые самой девочкой (например, повязать шапку шарфом). В конце концов, было найдено оптимальное решение: оставшаяся завязка была продета в одну из петель шапки и завязана. Так как мы с детьми уже второй год занимались по технологии ТРИЗ, то на поиск и нахождение решения потребовалось всего несколько минут.
Попробуйте и вы при создавшейся затруднительной ситуации помочь ребенку самому найти решение. Поделитесь в комментариях, получилось ли найти лучшее решение, какие затруднения были, какое, может быть, неожиданное для вас решение нашел ваш ребенок.

7.05.2001

Противоречия с позиции ТРИЗ

Задача из прошлой рассылки о продаже квартиры вызвала у вас самые большие затруднения за все время. Здесь нет ничего удивительного. Это не учебная, а реальная задача, которую мне довелось решать в своей практике. Возможно, что давать ее было преждевременно, но мне хотелось уже сейчас показать вам разницу между реальной задачей и задачей учебной.
Дело в том, что умение решать учебные задачи еще не означает умение решать реальные практические задачи. Но, не научившись решать учебные, бесполезно браться за реальные.

В чем же разница между учебными и реальными задачами?
Самое главное различие заключается в том, что при постановке учебной задачи ее условие приходится давать в том виде, в котором она имеет смысл, как учебная. Что здесь имеется в виду. Прежде всего, то, что она более конкретна. Задача дана в готовом для решения виде. Ее не надо переформулировать. А это существенно упрощает ее решение. Известно, что правильная постановка задачи - это половина ее решения.
Практики, занимающиеся решением реальных задач, знают, какая дистанция существует между учебными и реальными задачами. На примере задачи о продаже квартиры мне и хотелось показать вам эту дистанцию.

Из тех предложений, что были вами присланы, я бы выделил только одно.
Предложено было использовать подставных "покупателей", которые звонили бы продавцу и возмущались по поводу той цены, которую он запросил за свою квартиру. Такая психологическая обработка, конечно, будет иметь результат, и продавец быстрее придет к решению снизить цену. В принципе - это неплохая идея. Но от ИКР она все же далека. И время, и силы на это придется потратить, да и клиент в результате в другую фирму может обратиться. Недостатков в этом решении не мало. Но это лучшее, что было вами предложено.

Понятно, что раскрывать свои решения в широкой рассылке мне не интересно. Решения некоторых таких задач я показываю на своих семинарах. Могу лишь сказать, что мое решение позволяет договориться о нормальной рыночной цене квартиры с 90% клиентов при первом же их визите в офис фирмы. Если кто-то пришлет мне идею такого решения, то в своем ответе я сообщу, что решение найдено.

А теперь обещанная глава о противоречиях из книги Г.С. Альтшуллера "Творчество как точная наука".

ПРОТИВОРЕЧИЯ АДМИНИСТРАТИВНЫЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ

Сравним два изобретения. Первое: "Способ определения Параметров, недоступных прямому наблюдению (например, износостойкости), основанный на косвенном контроле, отличающийся тем, что с целью повышения точности определения искомых параметров по результатам косвенного контроля подбирают изделия в пары (серии) по принципу близости измеренных параметров в одном образце от каждой пары (серии), определяют искомый параметр, разрушая изделие, и распространяют полученный результат на оставшиеся изделия этой пары (серии) (а. с. N 188 097). Чтобы проверить изделия, предлагается весьма простое решение: сломать половину изделий и посмотреть... Правда, тут возникает противоречие: чем большую часть изделий мы сломаем, тем надежнее сможем судить об оставшихся. Второе изобретение: "Способ контроля и дефектоскопии однотипных изделий, имеющих скрытые дефекты, например, в виде пустот или инородных включений, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса контроля изделие помещают в ванну с электропроводной жидкостью, пропускают через нее электрический ток, а затем воздействуют на жидкость магнитным полем для изменения ее кажущейся плотности до достижения безразличного положения в ней исправных изделий, и наличие дефектов определяют по изменению положения относительно дна ванны" (а. с. N 286 318). Очень похожая задача, но в решении нет противоречия - испытания проводят, не ломая изделий. Использован оригинальный прием: с помощью взаимодействия электрического и магнитного полей жидкость заставляют, как бы менять свою плотность, отчего помещенное в жидкость изделие тонет или всплывает (в зависимости от наличия или отсутствия дефектов).

Изобретательские задачи часто путают с задачами техническими, инженерными, конструкторскими. Построить обычный дом, имея готовые чертежи и расчеты, - задача техническая. Рассчитать обычный мост, пользуясь готовыми формулами, - задача инженерная. Спроектировать удобный и дешевый автобус, найдя компромисс между "удобно" и "дешево", - задача конструкторская. При решении этих задач не приходится преодолевать противоречия. Задача становится изобретательской только в том случае, если для ее решения необходимо преодолеть противоречие.

Не сталкиваемся мы с противоречиями и при решении задач первого уровня. Строго говоря, это задачи конструкторские, а не изобретательские. Юридическое понимание термина "изобретение" не совпадает с пониманием, так сказать, техническим, творческим. По-видимому, со временем юридический статус изобретения будет несколько изменен, и простые конструкторские решения перестанут считаться изобретениями. Во избежание путаницы будем пока пользоваться словосочетанием "изобретательская задача первого уровня", помня, однако, что подлинные изобретательские задачи второго и более высоких уровней обязательно связаны с преодолением противоречий.

В самом факте возникновения изобретательской задачи уже присутствует противоречие: нужно что-то сделать, а как это сделать - неизвестно. Такие противоречия принято называть административными (АП). Выявлять административные противоречия нет необходимости, они лежат на поверхности задачи. Но и эвристическая, "подсказывательная" сила таких противоречий равна нулю: они не говорят, в каком направлении надо искать решение.

В глубине административных противоречий лежат технические противоречия (ТП): если известными способами улучшить одну часть (или один параметр) технической системы, недопустимо ухудшится другая часть (или другой параметр). Технические противоречия часто указаны в условиях задачи, но столь же часто исходная формулировка ТП требует серьезной корректировки. Зато правильно сформулированное ТП обладает определенной эвристической ценностью. Правда, формулировка ТП не дает указания на конкретный ответ. Но она позволяет сразу отбросить множество "пустых" вариантов: заведомо не годятся все варианты, в которых выигрыш в одном свойстве сопровождается проигрышем в другом.

Каждое ТП обусловлено конкретными физическими причинами. Возьмем для примера такую задачу:

Задача

При полировании оптических стекол необходимо под полировальник (он сделан из смолы) подавать охлаждающую жидкость. Пробовали делать в полировальнике сквозные отверстия и различные поры для подачи жидкости, но "дырчатая" поверхность полировальника работает хуже сплошной. Как быть?

Техническое противоречие здесь уже указано: охлаждающая способность "дырчатого" полировальника вступает в конфликт с его способностью полировать стекло. В чем причина конфликта? "Дырка" хорошо пропускает охлаждающую жидкость, но, естественно, не может сдирать частицы стекла. Твердые участки полировальника, наоборот, способны сдирать частицы стекла, но не в состоянии пропускать воду. Следовательно, поверхность полировальника должна быть твердой, чтобы сдирать частицы стекла, и "пустой", чтобы пропускать охлаждающую жидкость. Это - физическое противоречие (ФП): к одной и той же части системы предъявляются взаимопротивоположные требования.

В физических противоречиях столкновение конфликтующих требований предельно обострено. Поэтому на первый взгляд ФП кажутся абсурдными, заведомо неразрешимыми. Как сделать, чтобы вся поверхность полировальника была сплошной "дыркой" и в то же время сплошным твердым телом?! Но именно в этом, в доведении противоречия до крайности, и проявляется эвристическая сила ФП. Поскольку одна и та же часть вещества не может быть в двух разных состояниях, остается развести, разъединить противоречивые свойства простыми физическими преобразованиями. Можно, например, разделить их в пространстве: пусть объект состоит из двух частей, обладающих разными свойствами. Можно разделить противоречивые свойства во времени: пусть объект поочередно обладает то одним свойством, то другим. Можно использовать переходные состояния вещества, при которых на время возникает что-то вроде сосуществования противоположных свойств. Если, например, полировальник сделать из льда с вмороженными в него частицами абразива, лед при полировании будет плавиться, обеспечивая требуемое сочетание свойств: полирующая поверхность остается твердой и в то же время сквозь нее везде как бы проходит холодная вода. Как видите, мои объяснения сути противоречия практически ни чем не отличаются от тех, с которыми вы только что познакомились. Разница в некоторых названиях. То, что я называл противоположностями, здесь называется техническим противоречием (ТП), а формально-логическое противоречие - физическим противоречием (ФП). При решении технических задач, такие названия более удобны. Но важны не названия. Практика показывает, что понимание сути противоречия дается не просто, и мои объяснения имели цель облегчить вам это понимание.

Теперь очередная задача (учебная). Ее решение есть на сайте. Пример этой задачи скоро пригодится нам для объяснения последующих материалов.

Задача о водопроводной трубе

Вы на даче откопали участок трубопровода. Предположим, что вам необходимо определить, в какую сторону течет по трубе вода.
Как это сделать?

До следующей встречи.