Теория решения изобретательских задач. Приемы разрешения противоречий

[править]

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

(Перенаправлено с ТРИЗ)

Перейти к: навигация, поиск

ТРИЗ - тео`рия реше`ния изобрета`тельских зада`ч , начатая Генрихом Альтшуллером и его коллегами в 1946 году, и впервые опубликованная в 1956 году - 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». 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:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов (и не ожидая вдохновения).

Прогнозирование развития технических систем.

Развитие творческого воображения и мышления.

Развитие качеств творческой личности и развитие творческих коллективов.

1 Введение

2 История

3 Структура и функции ТРИЗ

4 Основы ТРИЗ

4.1 Изобретательская ситуация и изобретательская задача
4.2 Противоречия
4.3 Информационный фонд
- 4.3.1 Стандарты на решение изобретательских задач
  - 4.3.1.1 Технологические эффекты
    4.3.1.2 Физические эффекты
    4.3.1.3 Химические эффекты
    4.3.1.4 Биологические эффекты
    4.3.1.5 Математические эффекты

4.4 Законы развития технических систем

4.5 Вещественно-полевой (вепольный) анализ

4.6 АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач

5 Альтернативные подходы

6 Критика ТРИЗ

7 Близкие темы

7.1 Тезаурус

8 Организации

9 Литература

9.1 Использованная литература

[править] Введение

Возможно 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 . Результат его работы приложим к решению изобретательских проблем в любой технической области и нетехнических (бизнес, искусство, педагогика, политика и др.) областях.

[править] История

Г. 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 . 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 ТРИЗ

Основная статья: Структура и функции ТРИЗ

Законы развития технических систем (ТС)

Информационный фонд ТРИЗ

Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем

Алгоритм решения изобретательских задач - АРИЗ

Методы развития творческого воображения

[править] Основы ТРИЗ

[править]Изобретательская ситуация и изобретательская задача

Когда 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:

Из каких частей состоит система, как они взаимодействуют?

Какие связи являются вредными, мешающими, какие - нейтральными, и какие - полезными?

Какие части и связи можно изменять, и какие - нельзя?

Какие изменения приводят к улучшению системы, и какие - к ухудшению?

[править]Противоречия

После 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):

административное противоречие : «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.

техническое противоречие : «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра» . Техническое противоречие - это и есть постановка изобретательской задачи . Переход от административного противоречия к техническому резко понижает размерность задачи, сужает поле поиска решений и позволяет перейти от метода проб и ошибок к алгоритму решения изобретательской задачи, который либо предлагает применить один или несколько стандартных технических приёмов, либо (в случае сложных задач) указывает на одно или несколько физических противоречий.

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

[править]Информационный фонд

Он состоит из: - системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач); - технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрических) и таблицы их использования; - приемов устранения противоречий и таблицы их применения ; - ресурсов природы и техники и способов их использования.

[править]Стандарты на решение изобретательских задач

Стандарты 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 эффекты

Технологический эффект - это преобразование одних технологических воздействий в другие. Могут требовать привлечения других эффектов - физических, химических и т. п.

[править]Физические эффекты

Известно 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 эффекты

Химические 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 эффекты

Биологические 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 эффекты

Среди математических эффектов наиболее разработанные геометрические. Геометрические эффекты - это использование геометрических форм для различных технологических преобразований. Широко известно применение треугольника, например, использование клина или скользящих друг по другу двух треугольников.

[править]Система приемов

Система 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 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 противоречий

Анализ 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]Ресурсы

Вещественно-полевые ресурсы (ВПР) - это ресурсы, которые можно использовать при решении задач или развитии системы. Использование ресурсов увеличивает идеальность системы.

[править]Законы развития технических систем

Основная 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.: «С-кое радио», 1979, с.122-127), законы были сгруппированы в три условные блока:

Статика - законы 1-3, определяющие условия возникновения и формирования ТС;

Кинематика - законы 4-6, 9 определяют закономерности развития вне зависимости от воздействия физических факторов. Важны для периода начала роста и расцвета развития ТС;

Динамика - законы 7-8 определяют закономерности развития ТС от воздействия конкретных физических факторов. Важны для завершающего этапа развития и перехода к новой системе.

Закон полноты частей системы.

Закон «энергетической проводимости» системы.

Закон согласования ритмики частей системы.

Закон увеличения степени идеальности системы.

Закон неравномерности развития частей системы.

Закон перехода в надсистему.

Закон перехода с макроуровня на микроуровень.

Закон увеличения степени вепольности.

Закон увеличения степени динамичности систем (сформулирован позже: Г. С. Альтшуллер. Найти идею. Новосибирск, «Наука», 1986, с.59)

Самый важный закон рассматривает «идеальность» (одно из базовых понятий в ТРИЗ) системы.

[править]Вещественно-полевой (вепольный) анализ

Основная 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 задач

основная 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 :

собственно программу,

информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда

методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения (РТВ).

[править] Альтернативные подходы

Существуют 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).

Метод проб и ошибок

Мозговой штурм

Метод синектики

Морфологический анализ

Метод фокальных объектов

Метод контрольных вопросов

[править] Критика ТРИЗ

ТРИЗ 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 ТРИЗ была предпринята попытка сформулировать законы развития технических систем, которые должны были лечь в основу ТРИЗ и в основу общей методологии решения задач. Однако большинство из сформулированных законов таковыми не являются. Их скорее следовало бы назвать закономерностями развития техники, причем далеко не полными. По этой причине стройной методологии решения задач, основанной на законах развития, так и не появилось. А сформулированные законы в основном использовались в качестве методических обоснований к приводимым примерам изобретений.

Усовершенствование АРИЗ (создание новых модификаций от АРИЗ-77 до АРИЗ-85В) шло не по пути устранения допущенных неточностей в процедурах выявлении противоречия, а по пути усложнения алгоритма. В результате последняя официальная модификация алгоритма АРИЗ-85В превратилась в чрезвычайно громоздкую и малопригодную для практического использования конструкцию.

В ТРИЗ так и не были найдены четкие механизмы перехода от сформулированного противоречия к его практическому разрешению. Это создавало серьезные сложности в решении реальных задач с помощью АРИЗ.

ТРИЗ декларировала отказ от методологии активизации перебора вариантов, однако часть так называемых инструментов ТРИЗ представляли собой именно такие методы (метод маленьких человечков, оператор РВС, вепольный анализ).

Вепольный анализ представлялся в ТРИЗ научным подходом, в основе которого заложен анализ закономерностей структурного развития технических объектов. Однако допущение использования в веполях несуществующих физических полей, а также возможность неоднозначной трактовки вепольных конструкций и правил их преобразования позволяют отнести вепольный анализ скорее к методам активизации перебора вариантов, чем к научному анализу.

Наиболее близким к идее формализации процедуры решения изобретательских задач было создание в ТРИЗ таблицы и приемов разрешения технических противоречий. Этот подход был основан на статистическом анализе существующих на то время описаний изобретений. Однако, несмотря на имеющиеся перспективы, он не получил в ТРИЗ дальнейшего развития, и по причине ряда имевшихся недостатков и морального устаревания статистических выводов утратил свою актуальность для практического использования.

Распространенно мнение о возможности внедрения ТРИЗ в реальное производство. Однако, по своей сути ТРИЗ является индивидуальным методом решения задач, применение которого является личным выбором для человека. По этой причине сделать ТРИЗ частью того или иного производственного процесса затруднительно, хотя предприятие может организовать обучение ТРИЗ своих сотрудников с целью повышения их творческих возможностей.

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.

[править] Близкие темы

ТРИЗ/АРИЗ:

Альтшуллер, Генрих Саулович

Изобретение, уровень изобретательности

Алгоритм

Противоречие (административное, техническое, физическое)

Простейшие приемы изобретательства

Парные приемы

Идеальный конечный результат (ИКР)

Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)

Указатели эффектов

Вепольный анализ Веполь, Феполь, Теполь

Стандарты на решение изобретательских задач

Расширенная система стандартов

Обобщенные модели решения изобретательских задач

Эволюция технических систем:

Теория систем

Эволюция

Теория и законы развития технических систем

Развитие творческой личности:

Психологическая инерция (инерция мышления) и методы её устранения:

[Оператор РВС - Оператор размер-время-стоимость (РВС)],
[Метод моделирования маленькими человечками (ММЧ)],
Полиэкран

Творчество

Конфликт

Теория и стратегия развития творческой личности, «достойная цель»

Общая теория сильного мышления (ОТСМ)

Патентное право, Патент

[править]Тезаурус

Информационный фонд:

Список стандартных технических приёмов

Регистр научно-фантастических идей

Таблицы применения технических приемов и физических эффектов

Главный производственный процесс (ГПП):

Рабочий орган (РО), инструмент
Конфликтующая пара
Оперативное время
Оперативная зона
Икс-элемент

[править] Организации

Международная Ассоциация ТРИЗ (МАТРИЗ)

Институт Альтшуллера (AIO)

Европейская Ассоциация ТРИЗ (ETRIA)

Российская ассоциация ТРИЗ (РАТРИЗ)

Лаборатория проблем цивилизации

[править] Литература

[править]Использованная литература

1 2 Альшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. О психологии изобретательского творчества//Вопросы психологии. - 1956, № 6. - с. 37-49.

Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. 2 изд., дополн. - Петрозаводск: Скандинавия, 2004. - с.208

Структура и функции ТРИЗ

Серия статей «Законы развития систем», §6, Владимир Петров

Книга "Базовый курс ТРИЗ". Петров

Http://inventech.ru/pub/methods/triz/

Anti TRIZ-journalангл. {{{1}}}

Простейшие приемы изобретательства

Парные приемы

Расширенная система стандартов

Обобщенные модели решения изобретательских задач

Международная Ассоциация ТРИЗ

Российская ассоциация ТРИЗ

[править]Библиографии

Библиография Г. С. Альтшуллера

Краткий аннотированный список книг. Н. Н. Хоменко, Д. Кучерявый

Посвященные классической ТРИЗ и её развитию:

Сайт Г. С. Альтшуллера

Саммит Разработчиков ТРИЗ

Методолог

Минская школа

Открытый источник ТРИЗ-ресурсов для профессионалов

Генератор

Московская Академия инноваций (АТРИЗ)

Энциклопедия ТРИЗ

Дополнительный список сайтов по ТРИЗ

Применение ТРИЗ в разных областях

Злотина Э. С. Закономерности развития музыкальных форм

Об использовании средств ТРИЗ-технологии в процессе обучения биологии. Представила: Мишакова В. Н., зав. УМК биологии ООИПКРО

Сайты, посвященные различным методам решения проблем:

On-line обучение классическому ТРИЗ

Источник - «http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87»

Теория решения изобретательских задач, или ТРИЗ - область знаний о механизмах развития технических систем и методах решения изобретательских задач .

Введение

Возможно ли научиться изобретать более успешно, направленно, как-то учитывать весьма богатый изобретательский опыт предшественников, и в чём состоит этот опыт? Каково действительно соотношение в успешном изобретательстве изобретательской техники (которую можно и должно выявлять и осваивать) и соответствующих природных (то есть врождённых, не поддающихся новообразованию) способностей изобретателя? Советский инженер-патентовед, изобретатель , писатель и учёный [ ] Генрих Альтшуллер был убеждён в возможности выявить из опыта предшественников устойчиво повторяющиеся приёмы успешных изобретений и возможности обучить этой технике всех заинтересованных и способных к обучению. С этой целью было проведено исследование более 40 тысяч авторских свидетельств и патентов и на основе выявленных закономерностей развития технических систем и приёмов изобретательства разработана Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), знаменем которой стал призыв превратить искусство изобретательства в точную науку .

Видео по теме

История

Г. С. Альтшуллер за период с 1946 по 1971 исследовал свыше 40 тысяч патентов и авторских свидетельств, классифицировал решения по 5 уровням изобретательности и выделил 40 стандартных приёмов , используемых изобретателями. В сочетании с алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ), это стало ядром ТРИЗ.

Работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллером и его коллегами в 1946 году . Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества , основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». 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 снятия психологической инерции и усиления творческого воображения.

Первые занятия по ТРИЗ Г. С. Альтшуллер начал проводить в 1948 г. и проводил их до 1998 г. При этом следует отметить, что до 70-х годов XX в. обучение ТРИЗу проходило преимущественно на экспериментальных семинарах .

В дальнейшем Альтшуллер продолжил развитие ТРИЗ и дополнил его теорией развития технических систем (ТРТС), в явном виде сформулировав главные законы развития технических систем . За 60 лет развития, благодаря усилиям Альтшуллера, его учеников и последователей, база знаний ТРИЗ-ТРТС постоянно дополнялась новыми приёмами и физическими эффектами, а АРИЗ претерпел несколько усовершенствований. Общая же теория была дополнена опытом внедрения изобретений, сосредоточенном в его жизненной стратегии творческой личности (ЖСТЛ). Впоследствии этой объединённой теории было дано наименование общей теории сильного мышления (ОТСМ).

Структура и функции ТРИЗ

Цель ТРИЗ - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.

Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.
Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
Развитие качеств творческой личности.

Вспомогательные функции ТРИЗ

Решение научных и исследовательских задач.
Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.
Выявление причин брака и аварийных ситуаций.
Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.
Объективная оценка решений.
Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.
Развитие творческого воображения и мышления.
Развитие творческих коллективов.

Структура ТРИЗ:

Основы ТРИЗ

Изобретательская ситуация и изобретательская задача

Получив инструмент отсечения неэффективных решений, можно переформулировать изобретательскую ситуацию в стандартную мини-задачу : «согласно ИКР, всё 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 задачи:

Из каких частей состоит система, как они взаимодействуют?
Какие связи являются вредными, мешающими, какие - нейтральными, и какие - полезными?
Какие части и связи можно изменять, и какие - нельзя?
Какие изменения приводят к улучшению системы, и какие - к ухудшению?

Противоречия

После 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 увеличению его веса, и наоборот - облегчение крыла приводит к снижению его прочности. В системе возникает конфликт, противоречие .

ТРИЗ выделяет 3 вида противоречий (в порядке возрастания сложности разрешения):

административное противоречие : «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 административных решений.
техническое противоречие : «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра» . Техническое противоречие - это и есть постановка изобретательской задачи . Переход от административного противоречия к техническому резко понижает размерность задачи, сужает поле поиска решений и позволяет перейти от метода проб и ошибок к алгоритму решения изобретательской задачи , который либо предлагает применить один или несколько стандартных технических приёмов, либо (в случае сложных задач) указывает на одно или несколько физических противоречий.
физическое противоречие : «для улучшения системы, какая-то её часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно, что невозможно». 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.

Информационный фонд

Он состоит из:

приёмов устранения противоречий и таблицы их применения ;
системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определённого класса задач);
технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрических) и таблицы их использования;
ресурсов природы и техники и способов их использования.

Система приёмов

Работа по составлению списка таких приёмов была начата Г. С. Альтшуллером ещё на ранних этапах становления теории решения изобретательских задач. Для их выявления понадобился анализ более 40 тысяч авторских свидетельств и патентов . Приёмы эти и сейчас представляют для изобретателей большую эвристическую ценность. Их знание во многом позволяет облегчить поиск ответа.

Но эти приёмы показывают лишь направление и область, где могут быть сильные решения. Конкретный же вариант решения они не выдают. Эта работа остаётся за человеком.

Система приёмов, используемая в ТРИЗ, включает простые и парные (прием-антиприем) .

Простые приёмы позволяют разрешать технические противоречия. Среди простых приёмов наиболее популярны 40 основных (типовых)приёмов (вместе с подприемами - болеее 100) .

Система стандартов состоит из классов, подклассов и конкретных стандартов. Она включает в себя 76 стандартов. С помощью этой системы можно не только решать, но и выявлять новые задачи и прогнозировать развитие технических систем. Основные классы стандартов :

Стандарты на изменение систем
Стандарты на обнаружение и измерение систем
Стандарты на применение стандартов

Технологические эффекты

Физические эффекты

Известно 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.

Химические эффекты

Химические 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.

Биологические эффекты

Математические эффекты

Среди математических эффектов наиболее разработанными являются геометрические. Геометрические эффекты - это использование геометрических форм для различных технологических преобразований. Широко известно применение треугольника, например, использование клина или скользящих друг по другу двух треугольников.

Ресурсы

Законы развития технических систем

Вещественно-полевой (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.

АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач

собственно программу,
информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда
методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения.

Альтернативные подходы

Существуют и иные подходы, помогающие изобретателю раскрыть свой творческий потенциал.

Современная ТРИЗ

Современная ТРИЗ включает в себя несколько школ, развивающих классическую 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, то есть имеет больше философский и рекламный, чем технический, характер. ТРИЗ активно применяется в области рекламы, бизнеса, искусства, раннего развития детей и так далее, хотя изначально был рассчитан на техническое творчество.

Классическая 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).

Книги автора ТРИЗ Генриха Альтшуллера переведены на десятки иностранных языков. Большинство успешных компаний активно используют её для совершенствования своих товаров и услуг [ ] . Среди них: ABB; Boeing; Siemens; Chrysler; Colgate Palmolive; Delphi; Ford; Gillette; Intel; LG Electronics Inc.; Lucent Technologies, Inc.; Motorola; Nippon Chemi-Con, Japan; Samsung Electronics; Texas Instruments; United Technologies; VLSI Technology Inc.; Western Digital Corporation; Whirlpool; Xerox и другие [ ] .

Использование ТРИЗ в промышленности

Ни одна из компаний никогда не упоминала ТРИЗ в официальных пресс-релизах [ ] . Несмотря на это, пропоненты ТРИЗ были замечены в автомобильных компаниях Ford и Daimler-Chrysler , Johnson & Johnson , аэро-космических компаниях Boeing , NASA , высокотехнологических компаниях Hewlett Packard , Motorola , General Electric , Xerox , IBM , , Samsung , Procter and Gamble , Expedia и Kodak использовали методы ТРИЗ в некоторых проектах [ ] . ТРИЗ используется в программном продукте Goldfire Innovator, который в свою очередь использовался в крупных промышленных компаниях. По данным Forbes , причина успешности компании Samsung в плане инновационности состоит именно в сотрудничестве с российскими специалистами по ТРИЗ .

Использование ТРИЗ в IT

ТРИЗ начинает активно использоваться в IT [ ] , особенно используются такие инструменты ТРИЗ, как «устранение технических противоречий», понятие «идеальной системы» и «идеальной программы». ТРИЗ критериями качественной разработки являются увеличение функциональности при одновременном сокращении программного кода; возможность сопровождения разработанной программы специалистом с меньшей квалификацией, чем ее разработчи .

См. также

Развитие творческой личности:

Психологическая инерция (инерция мышления) и методы её устранения:
- Оператор РВС - Оператор размер-время-стоимость (РВС),
- Метод моделирования маленькими человечками (ММЧ),

Петров Владимир Михайлович,
Израиль, Тель-Авив, 2002
[email protected]

Основы
теории решения изобретательских задач

6. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ФОНД ТРИЗ

Структура информационного фонда была описана ранее. Она включает:

приемы устранения противоречий,
технологические эффекты,
стандарты на решение изобретательских задач,
ресурсы природы и техники (вещественно-полевые ресурсы - ВПР).

6.1. Приемы разрешения противоречий.

Система приемов, используемая в ТРИЗ, включает простые и парные (прием-антиприем) .

Простые приемы позволяют разрешать углубленные (технические) противоречия . Они приведены в приложении 2.

Парные приемы состоят из приема и антиприема, с их помощью можно разрешать обостренные (физические) противоречия , так как при этом рассматривают два противоположных действия, состояния, свойства. Список этих приемов и примеры к ним приведены в приложении 4.

Приведем некоторые из приемов.

Один из основных приемов называется принцип ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ . Рекомендуется заранее выполнить требуемое по условиям задачи действие.

Пример 6.1. Оплетение заранее места взрыва гибкой сетью делает его безопасным для окружающих. Сеть быстро крепится к земле специальными анкерами.
Практически все аварийные средства выполняются по принципу ЗАРАНЕЕ ПОДЛОЖЕННОЙ ПОДУШКИ .

В качестве парного приема можно назвать принцип ДРОБЛЕНИЕ-ОБЪЕДИНЕНИЕ .

Пример 6.2. Японский изобретатель Хабаро Такэси предложил делать напильник из набора плоских элементов типа ножовочных полотен. Такой напильник можно легко разобрать, при этом он очищается от опилок, после сборки он снова готов к работе. При этом разрешается обостренное противоречие - зубья напильника должны находится БЛИЗКО друг от друга, чтобы можно было им работать, и должны находится ДАЛЕКО друг от друга, чтобы не забиваться опилками.

6.1.1. Использование таблицы приемов устранения технических противоречий

Статистический анализ технических задач позволил выявить типичные технические противоречия и приемы их устранения. В результате анализа более 40 тыс. изобретений Г.Альтшуллер выявил 40 основных (наиболее сильных) приемов, отобрал 39 универсальных параметров системы, которые можно изменять и составил таблицу их применения. Фрагмент таблицы приведен на рис. 6.1.

В таблице (см. приложение 3) по вертикали и горизонтали расположены универсальные показатели, а на их пересечении указаны номера приемов.

Опишем универсальные параметры:

Вес подвижного объекта
Вес неподвижного объекта
Длина подвижного объекта
Длина неподвижного объекта
Площадь подвижного объекта
Площадь неподвижного объекта
Объем подвижного объекта
Объем неподвижного объекта
Скорость
Напряжение, давление
Форма
Устойчивость состава объекта
Прочность
Продолжительность действия подвижного объекта
Продолжительность действия неподвижного объекта
Температура
Освещенность
Энергия, расходуемая подвижным объектом
Энергия, расходуемая неподвижным объектом
Мощность
Потери энергии
Потери вещества
Потери информации
Потери времени
Количество вещества
Надежность
Точность измерения
Точность изготовления
Вредные факторы, действующие на объект извне
Вредные факторы, генерируемые самим объектом
Удобство изготовления
Удобство эксплуатации
Удобство ремонта
Адаптация, универсальность
Сложность устройства
Сложность контроля и измерения
Степень автоматизации
Производительность

Прежде чем использовать таблицу, необходимо выявить техническое противоречие, присущее данной задаче. Это можно сделать несколькими путями.

1. Сформулировать техническое (углубленное) противоречие , как это было описано в п. 3.1.1, а затем привести их в соответствие с универсальными параметрами.

2. Использовать сразу таблицу в следующей последовательности: 2.1. Выбрать по таблице в вертикальной колонке (см. рис. 6.1) параметр, который нужно изменить (увеличить, уменьшить, улучшить) по условиям задачи. Например, на рис. 6.1 мы выбрали строчку 9. Скорость.
2.2. В горизонтальной строке выбрать параметр, который недопустимо ухудшается. Например, на рис. 6.1 мы выбрали столбец 10. Сила.
2.3. На пересечении их в клеточке указаны номера приемов, которые рекомендовано использовать. Например, на рис. 6.1 - это приемы 13, 28, 15, 19.

3. Использовать более сложную последовательность: 3.1 Выбрать по таблице в вертикальной колонке, параметр, который нужно изменить по условиям задачи.
3.2 Найти известный путь, как можно улучшить выбранный показатель, не считаясь с проигрышем (ухудшениями).
3.3 Какой параметр недопустимо ухудшается, если использовать найденный путь, выбрать его в горизонтальной строке таблице.
3.4 На пересечении выбранных показателей в клеточке указаны номера приемов, которые рекомендовано использовать

Задача 6.1. Маховики используется, как аккумуляторы энергии. Чем больше их диаметры и масса, тем больше энергии они аккумулируют, но чем больше диаметр и скорость вращения, тем больше силы разрыва маховика. Как быть?

Сформулируем технические противоречия: Диаметр маховика - сила разрыва
Масса маховика - сила разрыва
Скорость вращения маховика - сила разрыва
Диаметр маховика - прочность маховика
Масса маховика - прочность маховика
Скорость вращения маховика - прочность маховика

Опишем эти противоречия в виде универсальных параметров: Диаметр , видимо, можно рассматривать как параметр 3. Длина подвижного объекта , Масса - 1. Вес подвижного объекта , остальные параметры одноименны.

Опишем технические противоречия в виде универсальных параметров (слева указан их номер) и в скобках укажем номера приемов, соответствующие этим противоречиям.

Таблица предложила 18 различных приемов. 3. Принцип местного качества
4. Принцип асимметрии
8. Принцип антивеса
10. Принцип предварительного исполнения
13. Принцип "наоборот"
14. Принцип сфероидальности
15. Принцип динамичности
17. Принцип перехода в другое измерение
18. Использование механических колебаний
19. Принцип периодического действия
26. Принцип копирования
27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности
28. Замена механической схемы
29. Использование пневмоконструкций и гидроконструкций
34. Принцип отброса и регенерации частей
35. Изменение физико-химических параметров
37. Применение термического расширения
40. Применение композиционных материалов

Опишем использование некоторых из приемов.

Пример 6.3. В начале XX века изобретатели маховиков старались отодвинуть основную массу как можно дальше от центра, не понимая, что при этом центробежным силам тем легче разорвать маховик, чем больше обороты. Инженер самоучка А.Уфимцев поступил иначе. Он сделал диск массивным в центре и утончающимся к периферии. На больших скоростях вращения маховик становится равнопрочным и не разрывается. Соответственно росла энергоемкость маховика. Ее пределом служила прочность материала, из которого сделан диск.
Это пример на применение принципа местного качества .

Пример 6.4. Маховик можно сделать в виде колокола и двигатель поместить внутрь его. Использован тот же прием принципа местного качества .

Пример 6.5. Прочность маховика повышается, если его выполнить из туго намотанной и скрепленной стальной ленты.
Это пример использования композиционных материалов .

Пример 6.6. Маховик наматывается из сдвоенных изолированных лент. В процессе работы на ленты подается разноименное напряжение - создается сила прижатия лент друг к другу.
Это пример на использование приема замена механической схемы .

Пример 6.7. Маховик представляет собой полый тор, заполненный жидкостью и шарами из ферромагнитного материала. Тор надет на ступицу, а на ободе тора закреплен соленоид 1 . Момент инерции маховика можно плавно регулировать, изменяя магнитное поле в соленоиде.
Здесь используются принцип динамичности (маховик выполнен из многих частей - шариков) и принцип замена механической схемы .

Задача 6.2. В кузнечнопрессовых машинах ударного действия регулировка энергии удара проводится с помощью момента инерции. Ударный механизм пресса представляет собой вертикально распложенную винтовую пару. На нижнем конце винта расположен "боек", а на верхнем - маховик. Вращение маховика осуществляется путем прижатия его к вертикально вращающимся дискам. Прижатие может осуществляться на любом расстоянии от центра диска - этим задается скорость вращения маховика, а, следовательно, скорость опускания "бойка" (т.е. сила удара). Такая регулировка достаточно сложна и требует большого умения и сноровки от рабочего. Как сделать регулировку более плавной и легкой?

Воспользуемся третьим способом определения технического противоречия.

Плавная и легкая регулировка - это параметр 33. Удобство эксплуатации. Как сделать регулировку более плавной, не считаясь с проигрышем. Нужно увеличить момент инерции маховика.

Что недопустимо ухудшается - увеличивается масса и диаметр (габариты) маховика.

В универсальных параметрах это соответствует весу и длине подвижного объекта. Получаются противоречия (в скобках указаны номера приемов): 33. Удобство эксплуатации - 1. Вес подвижного объекта (25,2,13,15)
33. Удобство эксплуатации - 3. Длина подвижного объекта (1,13,17,12)

По таблице мы выбрали следующие приемы: 1. Принцип дробления
2. Принцип вынесения
12. Принцип эквипотенциальности
13. Принцип "наоборот"
15. Принцип динамичности
25. Принцип самообслуживания

Продемонстрируем приемы.

Пример 6.8. Регулировать энергию удара в кузнечнопрессовых машинах ударного типа ударного действия, момент инерции изменяют путем подачи или отвода жидкости во внутренние полости маховых колес 2 .
В этом изобретении использован принцип динамичности .

Пример 6.9. Используется маховик с изменяемым радиусом центра масс, например, центробежный регулятор 3 .
Здесь применены принципы динамичности и самообслуживания .

4.1
4.2 Противоречия
4.3 Информационный фонд
- 4.3.1 Система приёмов
- 4.3.2
- 4.3.3 Технологические эффекты
  - 4.3.3.1 Физические эффекты
  - 4.3.3.2 Химические эффекты
  - 4.3.3.3 Биологические эффекты
  - 4.3.3.4 Математические эффекты
- 4.3.4 Ресурсы
4.4
4.5
4.6

5 Альтернативные подходы

6 Современная ТРИЗ

7 Использование ТРИЗ в промышленности

8 Использование ТРИЗ в IT-технологиях

10 Тезаурус

11 Организации

12 Библиографии

13 Примечания

14 Ссылки

Введение

Возможно ли научиться изобретать более успешно, направленно, как-то учитывать весьма богатый изобретательский опыт предшественников, и если да, то в чём этот опыт состоит? Каково действительно соотношение в успешном изобретательстве изобретательской техники (которую можно и должно выявлять и осваивать) и соответствующих природных (то есть врождённых, не поддающихся новообразованию) способностей изобретателя? Советский инженер-патентовед, изобретатель, писатель и учёный Генрих Альтшуллер был убеждён в возможности выявить из опыта предшественников устойчиво повторяющиеся приёмы успешных изобретений и возможности обучить этой технике всех заинтересованных и способных к обучению. С этой целью было проведено исследование более 40 тысяч авторских свидетельств и патентов и на основе выявленных закономерностей развития технических систем и приёмов изобретательства разработана Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), знаменем которой стал призыв превратить искусство изобретательства в точную науку .

История

Г. С. Альтшуллер начал изобретать с раннего возраста. В 17 лет он получил своё первое авторское свидетельство (9 ноября ), 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 исследовал свыше 40 тысяч патентов и авторских свидетельств, классифицировал решения по 5 уровням изобретательности и выделил 40 стандартных приёмов , используемых изобретателями. В сочетании с алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ), это стало ядром ТРИЗ.

Работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллером и его коллегами в 1946 году . Первая публикация — в 1956 году — это технология творчества , основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». 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 снятия психологической инерции и усиления творческого воображения.

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. За 60 лет развития, благодаря усилиям Альтшуллера, его учеников и последователей, база знаний ТРИЗ-ТРТС постоянно дополнялась новыми приёмами и физическими эффектами, а АРИЗ претерпел несколько усовершенствований. Общая же теория была дополнена опытом внедрения изобретений, сосредоточенном в его жизненной стратегии творческой личности (ЖСТЛ). Впоследствии этой объединённой теории было дано наименование общей теории сильного мышления (ОТСМ).

Структура и функции ТРИЗ

Цель ТРИЗ — выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.

Основные функции ТРИЗ:

Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.
Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
Развитие качеств творческой личности.

Вспомогательные функции ТРИЗ

Решение научных и исследовательских задач.
Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.
Выявление причин брака и аварийных ситуаций.
Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.
Объективная оценка решений.
Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.
Развитие творческого воображения и мышления.
Развитие творческих коллективов.

Структура ТРИЗ:

Законы развития технических систем (ТС)
Информационный фонд ТРИЗ
Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем
Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ
Методы развития творческого воображения

Основы ТРИЗ

Изобретательская ситуация и изобретательская задача

Когда 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 на удачу 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».

Формулировка мини-задачи способствует более точному описанию задачи:

Из каких частей состоит система, как они взаимодействуют?
Какие связи являются вредными, мешающими, какие — нейтральными, и какие — полезными?
Какие части и связи можно изменять, и какие — нельзя?
Какие изменения приводят к улучшению системы, и какие — к ухудшению?

Противоречия

После 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 увеличению его веса, и наоборот — облегчение крыла приводит к снижению его прочности. В системе возникает конфликт, противоречие .

ТРИЗ выделяет 3 вида противоречий (в порядке возрастания сложности разрешения):

административное противоречие : «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 административных решений.
техническое противоречие : «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра» . Техническое противоречие — это и есть постановка изобретательской задачи . Переход от административного противоречия к техническому резко понижает размерность задачи, сужает поле поиска решений и позволяет перейти от метода проб и ошибок к алгоритму решения изобретательской задачи , который либо предлагает применить один или несколько стандартных технических приёмов, либо (в случае сложных задач) указывает на одно или несколько физических противоречий.
физическое противоречие : «для улучшения системы, какая-то её часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно, что невозможно». 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.

Информационный фонд

Он состоит из:

приёмов устранения противоречий и таблицы их применения ;
системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определённого класса задач);
технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время — геометрических) и таблицы их использования;
ресурсов природы и техники и способов их использования.

Система приёмов

Система приёмов, используемая в ТРИЗ, включает простые и парные (прием-антиприем) .

Простые приёмы позволяют разрешать технические противоречия. Среди простых приёмов наиболее популярны 40 основных приёмов .

Парные приёмы состоят из приёма и антиприёма, с их помощью можно разрешать физические противоречия, так как при этом рассматривают два противоположных действия, состояния, свойства.

Стандарты на решение изобретательских задач

Стандарты на решение изобретательских задач представляют собой комплекс приёмов, 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 .

Технологические эффекты

Технологический эффект — это преобразование одних технологических воздействий в другие. Могут требовать привлечения других эффектов — физических, химических и т. п.

Физические эффекты

Химические эффекты

Химические 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.

Биологические эффекты

Биологические 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.

Математические эффекты

Среди математических эффектов наиболее разработанными являются геометрические. Геометрические эффекты — это использование геометрических форм для различных технологических преобразований. Широко известно применение треугольника, например, использование клина или скользящих друг по другу двух треугольников.

Ресурсы

Вещественно-полевые ресурсы (ВПР) — это ресурсы, которые можно использовать при решении задач или развитии системы. Использование ресурсов увеличивает идеальность системы.

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,), законы были сгруппированы в три условные блока:

Статика — законы 1—3, определяющие условия возникновения и формирования ТС ;
Кинематика — законы 4—6, 9 определяют закономерности развития вне зависимости от воздействия физических факторов. Важны для периода начала роста и расцвета развития ТС;
Динамика — законы 7—8 определяют закономерности развития ТС от воздействия конкретных физических факторов. Важны для завершающего этапа развития и перехода к новой системе.

Вещественно-полевой (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.

АРИЗ — алгоритм решения изобретательских задач

Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) — пошаговая программа (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению изобретательских задач (около 85 шагов).

АРИЗ включает:

собственно программу,
информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда
методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения.

Альтернативные подходы

Существуют и иные подходы, помогающие изобретателю раскрыть свой творческий потенциал.

Метод проб и ошибок

Во всех предыдущих уроках мы непременно указывали на то, насколько важен в ТРИЗ Информационный фонд. База накопленных об изобретательности знаний является одной из, если не главной, составляющих теории. Этот фонд начал собирать Г. С. Альтшуллер еще на заре ТРИЗ, позже к нему присоединились его ученики и последователи. Он создавался десятилетиями и содержит технические приемы и стандарты, книги, задачники, учебники и статьи, видео лекции и семинары, а также различные интернет-сайты и программные ресурсы. Поместить всю эту информацию на нашем сайте будет сложно, да и, пожалуй, бессмысленно. Но структурировать систему знаний фонда ТРИЗ для удобства работы с ней все-таки важно, и именно этому посвящен данный урок.

Приемы

Иногда помочь решить задачу могут простейшие приемы изобретательства, к которым относятся аналогия, эмпатия, инверсия, фантазия.

Аналогия. Разрешить противоречие можно путем применения известного аналогичного решения, «подсказанного» технической или художественной литературой, увиденного в кино или «подсмотренного» в природе. Пособием может быть наука бионика, занимающаяся исследованием объектов живого и растительного мира, выявлением принципов их действия и конструктивных особенностей с целью применения этих знаний в науке и технике.

Эмпатия – отождествление себя с личностью другого. Мы уже говорили о том, что эмпатия лежит в основе одного из методов РТВ в ТРИЗ – метода маленьких человечков. В качестве приема о ней говорят, когда проектировщик отождествляет себя с разрабатываемым объектом, процессом, деталью и смотрит с «ее позиции».

Инверсия. Этот прием еще называется «обратная аналогия» и означает выполнение задачи наоборот. Инверсия предполагает, что если объект рассматривается снаружи, то, может быть, разрешить противоречие можно, если исследовать его изнутри. Прием предполагает возможную замену подвижной части неподвижной, отказ от симметрии в пользу асимметрии, переход от растяжения к сжатию и т.д.

Фантазия. Использование фантазии для стимулирования новых идей заключается в размышлении над некоторыми фантастическими решениями, в которых при необходимости используются нереальные вещи или сверхъестественные процессы. Часто бывает полезно рассматривать идеальные решения, даже если они сопряжены с некоторой долей фантазии, ведь это может подтолкнуть к реальному решению.

Детальнее о простейших приемах изобретательства можно прочитать в книге.

Разбираясь со структурой АРИЗ, мы говорили о возможности решать некоторые распространенные задачи, применяя типовые приемы устранения технических противоречий. Перечень этих приемов – это своего рода «настольный справочник изобретателя, но справочник особого рода: изобретатель должен рассматривать его как основу, которую необходимо самостоятельно пополнять по новым техническим и патентным публикациям». Началом его создания стал анализ Г. С. Альтшуллером более 40 тыс. патентов и авторских свидетельств. Он выделил общие закономерности и создал на основе этого список из 40 приемов, которые и сейчас представляют для изобретателей большую эвристическую ценность, а их знание во многом позволяет облегчить поиск решения.

Стоит уточнить, что с помощью типовых приемов решаются только технические противоречия. К тому же они лишь показывают направление и область, где могут быть сильные решения. Конкретный же вариант – не выдают. Эта работа остается за человеком.

Найти полный список 40 типовых приемов вы можете на сайте официального фонда Г. С. Альтшуллера.

Стандарты

Помните пример с кастрюлей, которая должна быть одновременно горячей, чтобы готовить еду, и холодной, чтобы снять ее руками с плиты? Его мы приводили, когда говорили о сути физического противоречия, когда к ТС предъявляются разные, зачастую диаметрально противоположные требования. На данном основании был сделан вывод, что помимо одинарных приемов разрешения противоречий должны существовать и парные, более сильные. Так Информационный фонд пополнился парными приемами (дробление-объединение и др.). Но сложные задачи требовали для своего решения еще более универсального подхода – применения комплексных приемов и физических эффектов. Наиболее сильные их сочетания были выделены в первую группу стандартов на решение изобретательских задач. Г. С. Альтшуллер цель создания стандартов описывал так: «Хочется верить, что знакомство с системой 76 стандартов даст новатору сильные инструменты творческого решения практических производственных задач».

Стандарты в ТРИЗ – это правила синтеза и преобразования технических систем, непосредственно вытекающие из законов их развития.

Первые были найдены эмпирически: некоторые сочетания приемов и физэффектов встречались в практике столь часто и давали решения столь сильные, что сама собой напрашивалась мысль о превращении их в стандарты. Число постоянно росло, детальная работа велась в первой половине 80-х гг. В результате в 1986 г. был сформулирован современный список, включающий 76 стандартов. Их классификация приведена в соответствие с общей схемой развития технических систем: простые веполи – сложные веполи – форсированные веполи – комплексно-форсированные веполи – переход в надсистему и к подсистемам. Каждый стандарт сопровождается большим числом примеров и учебными задачами.

Детальнее познакомиться непосредственно со стандартами, а заодно и попрактиковаться в решении задач, можно по ссылке.

Видео

В этом разделе собраны видео лекции и другие видеоматериалы, которые будут полезны для всех, кто интересуется тематикой ТРИЗ в самом широком смысле.

Фильм «Алгоритм изобретения» – лекция от автора ТРИЗ Г. С. Альтшуллера.

Курс лекций «Теория решения изобретательских задач», прочитанный Дмитриевым В. А. в Сибирском федеральном университете ссылка .

Cеминар-тренинг по ТРИЗ Аркадия Шушпанова на Росконе - ссылка .

Семинар по ТРИЗ, проведенный М. Крыжановским в Молодежном Экономическом Клубе - ссылка .

Книги и учебники

Различным аспектам ТРИЗ посвящено большое количество научной литературы: от источников (трудов «первопроходцев», в первую очередь – Г. С. Альтшуллера) и аналитики до практикумов и задачников для учеников всех возрастов. Помимо других, упомянутых нами в предыдущих уроках, книг и учебников, здесь мы собрали еще некоторые. Они, на наш взгляд, будут не только полезными в плане обучения ТРИЗ, но и в целом познавательными.

Найти идею. Введение в ТРИЗ – теорию решения изобретательских задач

Заслуга автора в том, что он видел творчество не как аморфный процесс создания, а как последовательность действий творца. Ее он выделил из массива в 40 тыс. изученных и проанализированных патентов и авторских свидетельств. Так появился ТРИЗ, с которым данная книга и знакомит читателя. Кроме полного и детального описания структуры теории, здесь вмещены стандарты на решение некоторых видов задач, а также полный текст АРИЗ-85В. Пригодится всем, кто стремится повысить эффективность творчества и научиться использовать междисциплинарный подход.

Основы теории решения изобретательских задач

Широкий тематический охват, отличная структурированность, большое количество примеров и иллюстраций – это далеко не полный перечень достоинств данного учебника посвященного ТРИЗ. Все это делает книгу обязательной для прочтения всеми интересующимися тематикой. Возможно, некоторые вопросы раскрыты в учебном пособии не очень детально, но для начинающих изучать теорию (а для них и предназначена эта книга) информации более чем достаточно.

Узнать больше информации об этой книге можно .

Деревья эволюции. Анализ технической информации и генерация новый идей

Создатель этой книги известен своей успешной работой в корпорации «Samsung» и опытом решения патентных противоречий. Книга повествует о деревьях технологической эволюции – так Н. Шпаковский называет эффективную методику получения перспективных идей, прогноза развития систем и обхода конкурирующих патентов, которая имеет ощутимые преимущества перед существующими подходами, что особенно важно в современном технологическом мире с его маркетинговыми войнами.

Система законов развития техники (основы теории развития технических систем)

Эта книга посвящена законам развития технических систем. Они были сформулированы Г. С. Альтшуллером, но автор, благодаря собственным многолетним исследованиям и методическим разработкам, создал отличный труд. В нем ЗРТС сведены в целостную систему и выработана общая схема (модель) развития систем, подходящая для любой области техники. Также в книге приведено большое количество примеров, подтверждающих данные закономерности.

Алгоритм решения изобретательских задач

АРИЗ – один из основных и наиболее сложных для понимания разделов ТРИЗ. Постоянное использование алгоритма для решения разнообразных задач позволяет сформировать системное, изобретательское мышление. Для автора важно было создать учебник, а не популярно изложить постулаты АРИЗ. Поэтому в книге достаточно подробно излагаются логика алгоритма, его части и методика работы с АРИЗ. Приводится разбор многих задач.

Поиск новых идей: от озарения к технологии

Книга знакомит читателя как с теоретической основой ТРИЗ, так и с применением практических инструментов для решения изобретательских задач. Содержит разделы посвященные типовым приемам и стандартам решения противоречий, структурному (вепольному) анализу, АРИЗ. Все эти аспекты не только подробно изучены, но и проиллюстрированы многочисленными примерами из практики авторов и других последователей ТРИЗ.

ТРИЗ Анализ. Методы исследования проблемных ситуаций и выявления инновационных задач

ТРИЗ-анализ систем, выявление проблемных ситуаций и постановка задач стали одними из самых активно развивающихся направлений 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 и имеющихся ресурсов, объединении свойств различных систем. Создаваемые методы выходят за рамки только технических систем. Данный сборник является первым сборником научных публикаций, выпущенных Саммитом разработчиков ТРИЗ при поддержке МА ТРИЗ.

Как стать гением: жизненная стратегия творческой личности

Жизнь творческого человека – это захватывающая борьба личности и мешающих ей внешних обстоятельств. В ней есть свои законы и правила, взлеты и падения. Авторы открыли их, изучив судьбы сотен выдающихся людей, и предлагают читателю сыграть увлекательную шахматную партию на доске, которая называется жизнь. Эта книга, рассказывающая о ЖСТЛ, Игре, ТРТЛ, обязательна к прочтению всеми, кто интересуется развитием творческих способностей.

Сайты

Сайт официального фонда Г. С. Альтшуллера www.altshuller.ru

Данный ресурс является центральным порталом по всем вопросам ТРИЗ. На сайте можно найти большое количество материалов по основным направлениям теории – АРИЗ, ЗРТС, ТРТЛ, РТВ, а также множество как известных, так и не очень (в том числе рукописных) работ Г. С. Альтшуллера.

Официальный сайт Международной Ассоциации ТРИЗ matriz.org

С помощью данного информресурса можно узнать об истории создания ТРИЗ, найти ссылки на источники и многие полезные материалы, пообщаться с единомышленниками на специализированном форуме. Здесь собраны последние новости из области теории, а также информация о том, где можно научиться ТРИЗ или получить консультирование.

Сайт, на котором представлено большое количество полезных материалов, но главная особенность – наличие разделов, где размещены задачи и кейсы по ТРИЗ. С их помощью можно отшлифовать навыки практического применения теории. Еще на портале можно найти ссылки на вебинары, где обучают ТРИЗ.

Минский Центр ТРИЗ-технологий www.trizminsk.org

Веб-сайт Минской школы ТРИЗ. Содержит много информации по всем направлениям теории и огромную электронную библиотеку. Относительно старый дизайн компенсируется наличием большого количества статей, книг и других чрезвычайно полезных материалов для всех, кто хочет развивать свое умение решать изобретательские задачи.

Еще один замечательный сайт с простым дизайном и отличной навигацией. Собрано много публикаций современных авторов, в том числе по проблемам ТРИЗ педагогики и применения ТРИЗ в бизнесе. Подобран отличный список русскоязычных и иностранных сайтов тематики ТРИЗ.

Лаборатория образовательных технологий www.trizway.com

Удобный сайт с глоссарием основных терминов ТРИЗ и большим объемом трудов по всем направлениям теории. Отлично подобрана картотека, которую можно использовать и для самостоятельного обучения, и в построении образовательных программ на основе ТРИЗ. Также есть интернет-магазин, где можно купить печатные книги современных авторов-тризовцев.

Желаем вам удачи и вдохновения во время изучения ТРИЗ! Помните, что подготовленный нашим сайтом тренинг является основой-минимумом и дает некоторые необходимые знания, но конечный успех зависит от многих факторов. Главный из них – комбинированное использование ресурсов и источников для обучения, ссылки на которые приведены в данном уроке.