Реферат: Сайт www trizland ru Теория решения изобретательских задач — триз

Сайт - www.trizland.ru

ТЕОРИЯ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ — ТРИЗ

Николай Хоменко

Историческая справка


1946. Ученый из Баку Генрих Саулович Альтшуллер (1926 - 1998) начинает работу по созданию научной технологии творчества, которая со временем получила название "теория решения изобретательских задач" (ТРИЗ).

1956. В журнале "Вопросы психологии" появилась первая публикация о ТРИЗ.

1989. Образована Международная Ассоциация ТРИЗ. Впервые появляется программный продукт "Изобретающая Машина", который базируется на некоторых ТРИЗ-технологиях и помогает инженерам решать их профессиональные проблемы. За два года в СССР было продано более 1000 копий пакета компьютерных программ.

1995 - 1997. Программный продукт, переведенный на английский язык, приобретают такие известные фирмы, как "Ford", "Caterpillar", "Procter & Gamble", IВМ, а "Motorola" заключает специальный долгосрочный контракт на поставку 1000 копий системы для своих предприятий. Заключение аналогичного контракта обсуждается и в южнокорейской фирме "Samsung".

Услугами специалистов по ТРИЗ начали пользоваться разработчики государственных программ, политические деятели, бизнесмены, менеджеры. Известная южнокорейская фирма LG приглашает специалистов из бывшего СССР для создания учебных центров. Более десяти лет накапливается интересный опыт использования ТРИЗ в образовании для развития у детей творческого мышления. Во всемирной компьютерной сети стремительно растет количество рекламно-информационных материалов о ТРИЗ. Американские специалисты изучают теорию по немногочисленным пока книгам, которые переведены на английский язык. В Америке появился и первый сетевой журнал по ТРИЗ, который знакомит с содержанием этих книг. Теорию по ним изучают не только американцы, но и европейцы.

1999. В январе в Австрии проходит первый европейский ТРИЗ-конгресс. Вузы ряда европейских стран, США и Японии вводят курс теории решения изобретательских задач в свои программы обучения. Во Франции региональные правительства вслед за Эльзасом принимают региональные программы развития ТРИЗ.

2000. В начале мая проходит II Международная конференция Института Альтшуллера. В конференции принимают участие представители 11 стран. Участвуют компании: "Boeing", "Kodak", "Colgate-Palmolive", "Ford" и многие другие. Конференция выявила наличие интереса к ТРИЗ в образовательной сфере - на конференции присутствовали представители университетов и колледжей города Осаки, штатов Флориды, Северной Каролины.

В конце года создана Европейская ассоциация ТРИЗ - ETRIA (European TRIZ Association). Ассоциация быстро превратилась в глобальную, членами которой стали представители трех континентов, а не только Европы. В Европе ТРИЗ распространяется все интенсивнее: Renault, SAAB, Peugeot-Citroen, Siemens, Philips, Bourjois-Chanel... это лишь краткий перечень наиболее известных компаний.

2001-2002. Прошли две международные конференции организованные международной ассоциацией ETRIA. На второй присутствовало более 70 человек из стран Европы, Азии и Америки. Представители компаний исследовательских центров и учебных заведений.

Поскольку система образования еще не готовит специалистов по ТРИЗ, то промышленные компании и их исследовательские центры начинают переходить к организации систематического обучения специалистов по ТРИЗ у себя на предприятиях и ищут системные пути внедрения ТРИЗ-технологий.

Как реакция на такой поворот событий вузы Европы и Азии начали разработку новых специализаций на звание Бакалавр и Мастер Проектирования Инноваций. В основе этих учебных программ лежит ОТСМ-ТРИЗ подход, разработанный нашими соотечественниками. Этот подход обеспечивает эффективный анализ сложных проблемных ситуаций независимо от природы самих систем, подобно тому, как математика не зависит от того, что рассчитывают с ее помощью.

2003. Результаты, полученные участниками Проект Джонатан Ливингстон, вызывают серьезный интерес в таких странах как Япония, Корея, Канада, США, Франция. Проект посвящен гармоничной интеграции ОТСМ-ТРИЗ подходов в систему непрерывного творческого образования с постепенной реорганизацией всей системы образования - начиная с двухлетнего возраста до аспирантов и профессионалов разных возрастов и специальностей.

^ В настоящее время, как показывают конференции, проводимые в Америке и Европе, в мире ведутся многочисленные исследования и разработки по различным аспектам и модификациям ТРИЗ, накапливается опыт практического использования теории Г.С. Альтшуллера в различных областях человеческой деятельности, выходящих за рамки инженерных проблем. ТРИЗ-технологии превращаются в технологии анализа и решения проблем, не зависящую от предметных областей, в которых эти проблемы возникают, хотя и использующую специальные знания из этих областей. ОТСМ-ТРИЗ превращается постепенно в некоторую систему моделей и механизмов обработки знаний, независимо от природы этих знаний, с целью анализа и решения сложных проблем. Это и послужило отправной точкой проекта Джонатан: освоение детьми этих моделей позволяет им лучше учиться в школе, растет мотивация к чтению книг и образованию. А тесты психологов показывают, что уровень тревожности детей знающих ТРИЗ - существенно ниже того, что имеют другие дети в контрольных группах. Это был особенно интересный и неожиданный результат от освоения ТРИЗ - стабилизация психологического состояния человека. Там где обычно человек начинает волноваться и нервничать, усугубляя проблему, люди, владеющие ТРИЗ, применяют полученные ими знания и добиваются успеха.

^ Основные принципы ТРИЗ

Долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был "метод проб и ошибок". В начале века резко возросла потребность в регулярном решении таких творческих задач, что привело к появлению многочисленных модификаций "метода проб и ошибок". Наиболее известные из них - различные варианты таких методов, как "мозговой штурм", "синектика", "морфологический анализ", "метод контрольных вопросов", "метод каталога". Суть всех этих методов - повышение интенсивности генерации идей и перебора вариантов. Но существует и противоречие - можно сэкономить время на генерацию идей, но затратить его еще больше на анализ полученных вариантов и выбор наилучшего. Как показывают прошедшие годы и проведенные в разных странах исследования количество полученных этими методами идей никак не связанно с качеством решения проблемы.

Еще в сороковых годах Г.С. Альтшуллер поставил задачу иначе: "Как без многочисленного перебора вариантов решения проблемы выходить сразу на сильные решения?".

Справиться с этой задачей позволяют три принципа, лежащие в основе ТРИЗ.

^ 1. Принцип объективности законов развития систем - строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам.

Отсюда: сильные решения - это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

^ 2. Принцип противоречия - под воздействием внешних и внутренних факторов возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что существует система противоречий - скрытых или явных. Системы эволюционируют, преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей, явлений и эффектов.

Отсюда: сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

^ 3. Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представители внутри этого класса, имеет особенности, облегчающие или затрудняющие изменение конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними - теми, на которых строится система, и внешними - той средой и ситуацией, в которых находится система.

Отсюда: сильные решения - это решения, учитывающие особенности конкретных проблемных ситуаций.

Методология решения проблем строится на основе изучаемых ТРИЗ общих законов эволюции, общих принципов разрешения противоречий и механизмов приложения этих общих положений к решению конкретных проблем.

^ Современная Теория Решения Изобретательских Задач включает:

 Механизмы планомерного преобразования размытой, проблемной ситуации в четкий образ будущего решения.

 Механизмы подавления психологической инерции, препятствующей поиску решений.

 Обширный информационный фонд - концентрированный опыт решения проблем.

^ От теории - к практике

Приведем показательный пример из практики консультантов минских тризовцев:

Один из крупнейших заводов поставил перед ними задачу: "Как повысить конкурентоспособность нашей продукции?".

Поставленная проблема затрагивала две системы. Первая - техническая система: продукция предприятия. Вторая - рынок товаров.

Специалисты по ТРИЗ проанализировали как текущее состояние рынка, так и перспективы развития продукции предприятия. Затем существующее состояние было сопоставлено с объективными законами развития обоих классов систем. В результате заказчику было предложено два решения.

Первое: добавить к функциям выпускаемого заводом бытового электронного прибора дополнительную функцию, полезную для потребителей. Второе предложение касалось более серьезных изменений, но обеспечивало выход завода со своей продукцией в новую свободную нишу рынка.

^ Оба предложения были закономерно найдены на основе методологии ТРИЗ, но оба были отвергнуты заказчиком: уж очень они казались "дикими" - неожиданными, непонятными.

Через год после этих событий одна южнокорейская фирма построила свою рекламную кампанию на том, что, помимо основных функций, ее изделие освежает воздух в помещении, т. е. она использовала идею, аналогичную первому предложению, сделанному заводу. А еще через год известная американская фирма вышла на рынок с идеей, созвучной со вторым предложением заводу, и стала на некоторое время монополистом в открытой ею рыночной нише, выйдя на третье место в мире по компьютерному бизнесу и обойдя такого гиганта, как фирма IВМ.

Спустя два года после этой истории "черный прогноз", сделанный тризовцами, оправдался. Ситуация на рынке изменилась, и завод, не пожелавший ничего менять в своей деятельности, надолго остановился, отправив рабочих в отпуска без содержания.

Этот пример иллюстрирует одно из слабых мест теории: ее выводы кажутся слишком неправдоподобными, "дикими", неправильными. И это несмотря на то, что за пятьдесят лет развития ТРИЗ ее прогнозы, как правило, оправдывались, а непринятие предлагаемых решений приводило иногда к несчастным случаям и катастрофам.


^ ТРИЗ и современность

В настоящее время теория получила широкое распространение не только у нас в стране, но и за рубежом. Книги по ТРИЗ изданы в США, Великобритании, Японии, Корее, Франции, Финляндии, Германии, и других странах. В Финляндии, Корее, Франции, США, Голландии, Бельгии, Англии, стремительно растет количество фирм, занимающихся ТРИЗ-консультациями и обучением.

О том, как стремительно новая технология решения творческих задач завоевывает мир, можно судить по всемирной компьютерной сети Интернет: за последние годы количество статей по ТРИЗ уже превысило несколько тысяч начавшись в общем-то с нуля.... Крупнейшие мировые корпорации ищут на территории бывшего СССР специалистов для своих изобретательских и исследовательских служб.

Как сама теория, так и методология преподавания ТРИЗ непрерывно развиваются. Идеи и методы переносятся на нетехнические области: художественные системы, менеджмент, управление коллективами, рекламу и Public Relations, решение коммерческих, социальных, социально-технических и педагогических задач, задач системы образования.

Тризовская система обучения охватывает все возрасты, начиная с детсадовского.

Ребенок, владеющий элементами ТРИЗ, может сам решать свои проблемы, причем нестандартно, неординарно. Вот, например, простой, но наглядный случай, произошедший в семье тризовцев. Мальчик восьми лет оказался перед дверью, закрытой сестрой изнутри. Как войти в комнату? Применить силу? Поднять крик? Он сформулировал более идеальное решение: сестра сама должна открыть дверь. Мальчик подошел к двери и крикнул сестре: "Я тебя запер!" Через несколько секунд она сама распахнула дверь, освобождая себя из "плена".

Инженер, владеющий ТРИЗ, имеет возможность эффективно развивать и совершенствовать технические системы.

У педагога, использующего даже элементы теории, дети занимаются с увлечением, без перегрузок осваивают новые знания, развивают речь и мышление, осваивают иностранные языки без зубрежки.

Сценаристам и писателям технологии развития творческого воображения помогают придумывать сюжеты произведений, описывать фантастические объекты.

Бизнесмены, владеющие ТРИЗ, обходят конкурентов и повышают свои доходы за счет более эффективного использования имеющихся ресурсов.

ТРИЗ-технологии позволяют объединить усилия специалистов разного профиля при разработке и реализации крупных программ, избежать дорогостоящих ошибок.

Значительно меньше, чем методики инженерного приложения ТРИЗ, известны работы Г.С. Альтшуллера и И.М. Верткина по исследованию закономерностей жизни Творческой Личности, построенные на основе анализа биографий более чем 1000 знаменитых людей, чьи имена вошли в энциклопедии мира. На основе этого анализа авторы разработали Жизненную Стратегию Творческой Личности, представленную в виде деловой игры "Внешние Обстоятельства против Творческой Личности". Это своего рода сборник нестандартных задач, которые приходилось решать выдающимся творческим людям на протяжении тысячелетий. Умея решать задачи с использованием ТРИЗ, можно делать упреждающие ходы, снижающие негативное влияние внешних обстоятельств. Мир еще только начинает понимать значимость этого направления ТРИЗ. А в Минске книга об этом - "Как Стать Гением" - была издана еще в 1994 году издательством Беларусь, хотя и пролежав пять лет в сверстанном виде без движения... Выводы авторов уж очень не вяжутся с обывательскими представлениями о жизни творческого человека: повсеместном признании, богатстве... Успешность Творческой личности, оказывается, измеряется другими единицами...

* * *

Укротив дикую лошадь, человек стремительно начал осваивать новые пространства суши.

Укротив с помощью парусов ветер, он начал осваивать новые континенты.

ТРИЗ-технологии позволяют человеку осваивать возможности собственного мышления.

К сожалению, придется огорчить тех, кто воспримет теорию Г.С. Альтшуллера как мгновенную панацею от всех бед.

ТРИЗ - научная технология творчества, направленная на сознательное управление подсознательными творческими процессами. И как всякая наука, работающая на нечеткой, расплывчатой грани между познанным и непознанным, известным и неизвестным, она сочетает в себе как строго научные подходы, так и определенное искусство. И то, и другое требует усилий и времени на их освоение. Поэтому эффективное использование теории и ее прикладных технологий возможно только после серьезной и длительной подготовки.

Перефразируя известные слова Аристотеля, можно сказать: "Нет царского пути в ТРИЗ".

^ Алгоритм решения изобретательских задач.

АРИЗ - сложный инструмент, не применяйте его для решения новых производственных задач без предварительного обучения хотя бы по 80-часовой программе.

АРИЗ - инструмент для мышления, а не вместо мышления. Не спешите, тщательно обдумывайте формулировку каждого шага, обязательно записывайте на полях все соображения, возникающие по ходу решения задачи.

^ АРИЗ - инструмент для решения нестандартных задач. Проверьте: может быть, ваша задача решается по стандартам
^ Цель и задачи ТРИЗ-педагогики
Перспективная цель - подготовка личности к жизни в динамично изменяющемся мире.

Стремительные темпы изменений ставят человека в ситуацию, когда он должен оперативно решать возникающие проблемы, причём таким образом, чтобы конечное решение предупреждало возникновение новых проблем. Или могло их предсказать. Отсюда встаёт вопрос о том, какой образовательный идеал мы будем закладывать в целеполагание.

Образовательный идеал должен быть достигаем. Если в системе образования заложен идеал, достичь которого не удалось никому или единицам, то это означает, что-либо методики несовершенны, либо цель декларативна.

Попробуем выяснить, что значит, подготовить решателя, способного нормально жить в ситуации постоянных перемен. И насколько реально достижение этой цели.

Это значит, что человек должен быть:

 исследователем (чтобы понять первопричины возникших проблем, которые предстоит решать),

 непосредственно решателем (для чего ему необходимо владеть техникой работы с проблемами и задачами различного уровня сложности, и в первую очередь с открытыми задачами, которые не решаются на уровне формальной логики),

 прогнозистом (чтобы уметь спрогнозировать возможные последствия своих решений, последствия невмешательства в проблему и, наконец, естественный ход событий, который мало зависит от конкретного вмешательства, но подчиняется единым законам развития),

 личностью, которая использует свой потенциал и навыки работы с проблемами на благо в соответствии с определёнными культурными или нравственными ценностями (Здесь прежде всего имеются в виду общечеловеческие ценности, а не мораль конкретно взятой культурной группы)

Таким образом, попытаемся детализировать цель в задачи:

1. Развитие у ребёнка естественной потребности познания окружающего мира, заложенной природой.

2. Формирование системного диалектического мышления (сильного мышления), основанного на законах развития.

3. Формирование навыков самостоятельного поиска и получения нужной информации.

4. Формирование навыков работы с информацией, которую ребёнок получает из окружающей действительности стихийно или в результате целенаправленного обучения.

5. Воспитание определённых качеств личности, на основе ТРТЛ.
^ Содержание ТРИЗ педагогики
На сегодняшний день содержание ТРИЗ-педагогики трактуется по-разному, исходя из конкретных условий, в которых работает педагог.

На самом же деле содержание определяется как перечень формируемых качеств личности, системы знаний, умений и навыков, которые должны быть присвоены ребёнком. Поэтому условно содержание ТРИЗ-педагогики можно определить как совокупность следующих составляющих:

1. КТЛ (качества творческой личности - прим. составителей сайта).

2. Навыки сильного мышления.

3. Параметры управляемого воображения.

4. Алгоритмы мыследеятельности, необходимые для успешной работы с проблемами.

5. Разработанные тренинги и методики, направленные на формирование навыков мышления.

На практике встречаются различные модели использования ТРИЗ - инструментария, которые могут быть эпизодическими и системными.

Можно выделить следующие модели:

а) использование в личной практике отдельных инструментов или методик, применяемых в ТРИЗ-педагогике. Например, педагог для работы с картиной использует методику "Картинка без запинки", а для анализа смысла сказочных сюжетов - составление ситуативных данеток. Весь же остальной материал даётся по традиционной методике.

Результат: у детей формируются те навыки, которые заложения результатом в данных методиках. Т.е. ребёнок научится составлять рассказы по картине и данетки по литературному сюжету.

^ Возможный негатив: этот подход не всегда формирует навыки сильного мышления, а только в том случае, если педагог специально ставит перед собой эту задачу ТРИЗ-педагогики.

б) специальный курс ТРИЗ и РТВ, в процессе реализации которого дети изучают основы ТРИЗ как отдельную образовательную дисциплину (в школе - урок РТВ, в детском саду - занятие по РТВ).

Результат: дети усваивают терминологию и инструменты ТРИЗ и РТВ, выполняют творческие задания различного уровня сложности, решают задачи в рамках данного курса.

^ Возможный негатив: дети не умеют делать переноса или затрудняются перенести полученные навыки в бытовую или учебную ситуацию. То есть, умея решать задачи, они не используют этого умения в своей практике при возникновении потребности.

в) использование ТРИЗ-РТВ-инструментария в образовательном процессе по обычной программе, как набор действенных методов реализации стандартного содержания.

Результат: образовательные задачи, заложенные в базисных программах решаются с меньшими затратами, повышается мотивация детей, усваиваются принципы работы с теми или иными инструментами.

^ Возможный негатив: остаётся проблема с навыками личного пользования инструментарием решения задач; не происходит перенос усвоенных навыков работы с информацией на сознательный план.

г) Интеграция стандартной образовательной программы с программой формирования навыков творческой деятельности.

Результат: формирования системы ЗУН, заложенной в базисных программах органично сочетается с процессом формирования системного диалектического мышления и развитием творческого воображения. Причём ЗУН не транслируется в традиционном понимании от педагога к детям, а формируется как естественное следствие обучения работе с информацией. Результат комплексный: Инструменты ТРИЗ помогают педагогу решать дидактические задачи, а ребёнку - познавать и преобразовывать окружающий мир.

^ Возможный негатив: вариант не работает без коррекции содержания базисных программ, их приходится перестраивать и адаптировать под программу формирования навыков творческой деятельности и в соответствии с требованиями системного мышления.

Вероятно, что четвёртая модель - наиболее перспективна и результативна, но и наиболее сложна по внедрению.


^ Справка по ТРИЗ.


«ТРИЗ сегодня — это не только технологии творчества, апробированные в технике, науке, педагогике, искусстве, рекламе, бизнесе и других областях человеческой деятельности;

ТРИЗ — это не только система знаний, доступная для всех безотносительно возраста и профессии;

ТРИЗ — это не только способ решать свои личные проблемы в любых ситуациях, не только образ мысли и мировоззрение, дающие понимание и уверенность, делающие наше сознание спокойным и свободным;

Сегодня ТРИЗ — это международное общественное движение, направленное на то, чтобы сделать эффективные технологии творчества неотъемлемой частью мировой культуры.

^ Творчество во имя Достойной Жизни!»

 

Из Декларации Международной Ассоциации ТРИЗ (г. Петрозаводск, 5–10 июля 1999 г.):

Издавна считалось, что творчеству невозможно научить. Этот тезис опровергнут основоположником теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) Г.С. Альтшуллером и его последователями. Работа по созданию ТРИЗ была начата в 1946 году в Баку.

ТРИЗ–теория.

Основной областью ТРИЗ является изучение законов и закономерностей развития техники и создание механизмов для решения изобретательских задач и развития техники. ТРИЗ принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций. Основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развиваются по определенным законам, которые можно познать и использовать для решения изобретательских задач – без множества "пустых" проб и ошибок.

Теоретической основой ТРИЗ являются диалектические законы развития систем, выявленные, в первую очередь, путем анализа большого массива патентной информации. Используются также некоторые аналоги биологических законов, общие законы развития систем.

ТРИЗ — это прикладная диалектика. Механизмы мышления отражают объективную реальность. Для решения изобретательских задач необходимо изучать не столько свойства человеческой психологии, сколько законы развития технических систем. Изобретение — это не результат гениальности изобретателя, а верный шаг в направлении объективных закономерностей развития данной технической системы (ТС).

В основе ТРИЗ лежат законы развития технических систем (ЗРТС). Это объективные законы, не зависящие от воли инженеров и изобретателей. Их грамотное применение позволяет решать изобретательские задачи и создавать новые технические системы.

Один из основных ЗРТС — закон неравномерности развития частей системы: элементы ТС развиваются неравномерно, что приводит к возникновению противоречий. Любое изобретение — это выявление и преодоление противоречий, которые имеются на данном этапе в ТС. Например, при эвакуации одного из заводов во время Отечественной войны в 1941 г. возникла необходимость опустить тяжелый пресс в яму фундамента. Противоречие: необходимо использовать кран, чтобы опустить пресс и нельзя использовать кран, так его нет.

Другой важнейший закон ТРИЗ — закон стремления к идеальности: Идеальная система — это система, которой нет (то есть, нет расходов на ее изготовление, эксплуатацию, не надо применять дорогостоящие материалы), а функции системы выполняются как бы сами собой. Все ТС в своем развитии стремятся к увеличению степени идеальности. Например, в задаче про пресс вместо крана можно использовать обыкновенный лед. Переместив пресс по льду можно дождаться, когда он растает и плавно опустит станок на место. Идеальное решение: подъемного крана нет, а его функция выполняется.

В ТРИЗ используются специальные приемы для разрешения технических противоречий. Г.С. Альтшуллер путем анализа 40 тысяч патентов и изобретений выявил 40 основных и еще 10 дополнительных приемов разрешения технических противоречий. Например, обратить вред в пользу; принцип дробления; принцип объединения; прием наоборот и т.д. В случае с задачей с опусканием пресса использовано несколько приемов: принцип посредника (лед), принцип самообслуживания, применение фазовых переходов.

Значительная часть ТРИЗ посвящена анализу и использованию ресурсов. В случае с опусканием пресса использовалось несколько ресурсов: вода — вещество, которого имеется достаточно много; перепад температур — это тоже ресурс; а также время — ресурс, который позволил дождаться, когда пресс сам опустится в яму.

В ТРИЗ широко применяется закон перехода в надсистему. Любая ТС, например, парусник, дойдя до определенного этапа своего развития, переходит в надсистему — объединяется с другими системами. Один из эффективных механизмов перехода в надсистему: переход по линии развития «моно–би–поли». К моно–системе (одна система) добавляется еще одна система, которая создает новое качество и образует би–систему. Например, вместо одного паруса, можно использовать два разных паруса. Зная, эту линию развития, следующий шаг очевиден: например, много разных парусов (поли–система) — такой парусник гораздо эффективнее использует воздушные потоки.

Умение увидеть анализируемую задачу или ТС во взаимосвязи с надсистемами и в развитии во времени — важнейшее качество творческого мышления. Для развития этого качества Г.С. Альтшуллер предложил многоэкранную схему талантливого мышления (системный оператор).

Как в химии, физике, математике и многих других науках в ТРИЗ используются различные модели, для представления исходной изобретательской задачи. Процесс решения изобретательской задачи можно представить в виде схемы: от описания реальной ситуации или задачи переходят к модели задачи, затем, используя уже известные методы, переходят к модели решения задачи, а от модели — к реальному решению.

Так, одним из механизмов перехода от реальной ситуации к модели задачи является «Таблица выбора приемов устранения технических противоречий». По строкам таблицы выбирают типовые ответы на вопрос: «Что нужно изменить по условиям задачи в ТС?», а по столбцам выбирают типовой ответ на вопрос: «Что ухудшается при изменении?». Эта пара и является моделью задачи. В выбранной таким образом ячейке находятся рекомендуемые приемы разрешения противоречий — модель решения.

Другим механизмом моделирования изобретательской задачи в ТРИЗ является вепольный анализ. Веполь — это сокращение от слов вещество и поле. Любую ТС можно представить в виде веществ, из которых она состоит и полей взаимодействия между ними. Причем веществом может быть как отдельная деталь, узел или целая ТС. Под полем могут пониматься не только физические поля, но и поля звукового взаимодействия, теплового взаимодействия, механического взаимодействия и т.д. Минимальная ТС описывается как простой веполь, состоящий из вещества 1 (В1), вещества 2 (В2) и поля взаимодействия между ними (П). Взаимодействия между элементами веполя могут быть как вредные, так и полезные. В вепольном анализе существуют правила изображения исходной конфликтной ситуации в виде веполей (модель задачи) и имеются правила, по которым эти типовые конфликты могут быть разрешены. Например, если в ТС имеется только один элемент В1 (пресс) и он не поддается управлению, то типовым решением является введение нового вещества (в нашем случае — это лед) и поля взаимодействия между ними (для данной ситуации — это тепловое поле).

Еще один механизм перевода ситуации в модель задачи, а затем в модель решения являются «Стандарты на решение изобретательских задач». В последней редакции система стандартов состоит из 76 стандартов, разделенных на 5 классов. Исходная проблемная ситуация идентифицируется с одним или несколькими стандартами, в которых дается общая формула возможного решения изобретательской задачи, например, ввести новое вещество или поле, использовать физический или иной эффект, согласовать ритмику, использовать пустоту и т.д.

Важной составляющей в ТРИЗ являются указатели физических, геометрических и химических эффектов. Если в обычной физике эффекты описываются по разделам физики и без указания, как их применять в технике, то в указателях эффектов основной упор делается на выполнение необходимой функции. Если анализ исходной задачи, вепольный анализ или стандарты рекомендуют реализацию той или иной функции, то указатели эффектов могут подсказать, с помощью какого физического или химического явления или геометрических свойств данная функция может быть реализована.

Многообразие инструментов, которые имеются в ТРИЗ, объединяются в систему в алгоритме решения изобретательских задач (АРИЗ). Его главной задачей является постепенное преобразование исходной проблемной ситуации в решение этой задачи. АРИЗ заменяет поиск решения методом проб и ошибок последовательной программой, по которой идет направленный поиск решения. Последняя общепризнанная модификация Алгоритма — АРИЗ–85–В. Он состоит из 9 частей. В АРИЗ используются все основные механизмы ТРИЗ. Показать работу АРИЗ в короткой справке невозможно. Это достаточно сложный инструмент со многими механизмами, правилами, подсказками, информационным фондом и т.д. Мы постараемся дать только общее представление о работе АРИЗ на конкретном примере.


Задача о костюме для горноспасателей.

В 1949 году был объявлен всесоюзный конкурс на холодильный костюм для горноспасателей. Условия: костюм должен защищать человека в течение двух часов при внешней температуре 1000 С и относительной влажности 100 %, причем вес костюма не должен превышать 8–10 кг. Задача считалась принципиально нерешимой. Даже при использовании самых сильных хладоагентов вес костюма получался больше 20 кг. На человека допустимо «навьючивать» груз в 28–30 кг, но горноспасатель уже несет дыхательный прибор (12 кг) и инструменты (7 кг). (Г.С. Альтшуллер, «Творчество как точная наука», Петрозаводск, «Скандинавия», 2004 г., стр. 129).

В задаче заложено, казалось бы, неразрешимое противоречие: вес холодильного костюма должен быть не больше 8–10 кг, а если использовать лед или сжиженные газы, вес костюма получается больше 20 кг. Если сделать тяжелый (20 кг) холодильный костюм, то он сможет охлаждать горноспасателя, но из–за высокого веса не позволит ему проводить необходимые работы. Если сделать легкий (меньше 10 кг) холодильный костюм, то горноспасатель сможет проводить необходимые работы, но выдерживать необходимую температуру не удастся.

Конфликт возникает между холодильным костюмом и остальным оборудованием горноспасателя (дыхательным прибором и инструментами): если бы их вес был меньше, то и холодильный костюм мог быть тяжелее.

Идеальная система: то, что уже есть в исходной ТС, должно само обеспечить и охлаждение, и дыхание спасателя, одновременно сохраняя «легкость» снаряжения.

Анализ ресурсов показывает, что можно использовать уже имеющийся кислородный аппарат. В соответствии с законом перехода в надсистему, можно перейти к би–системе, объединить дыхательный аппарат и холодильный костюм. Указатель физических эффектов показывает, что для этого можно использовать жидкий кислород. В начале он может использоваться для охлаждения, а затем вторично для дыхания (авторское свидетельство № 111144).

Решение действительно получается идеальным: холодильного костюма нет, а дыхательный аппарат заодно выполняет и функцию охлаждения.

С древних времен развитие техники шло методом проб и ошибок (МПиО) на основе естественного отбора: плохие лодки или корабли не возвращались из плаваний, а телеги, которые ломались, уже не строили вновь. Затем вместо полномасштабных объектов стали для экспериментов делать их копии (модели) – это куда дешевле и безопаснее. Следующий шаг в развитии технологии проектирования: переход от реальных моделей к мысленному моделированию — опять же на основе МПиО. ТРИЗ позволяет сделать следующий шаг в развитии проектирования — управляемое мышление вместо МПиО.

В ТРИЗ выделяется 5 уровней изобретений. Изобретения 1–го уровня очень простые, их можно сделать с помощью метода проб и ошибок. Изобретения 5–го уровня (самолет, автомобиль) связаны с постановкой новых задач и использованием принципиально новых методов для их решения. Эти сложные задачи, если их решать методом проб и ошибок, требуют десятки лет упорного труда изобретателя. Методы ТРИЗ позволяют во много раз сократить затраты на решение изобретательских задач.

Как формулы Виета для решения квадратных уравнений избавили от необходимости до бесконечности методом подбора искать решение, так и ТРИЗ позволяет не терять силы и время на ошибочные пробы, а идти точным курсом преодоления противоречий и достижения идеального конечного результата.


ТРИЗ–практика.

Основное направление применения ТРИЗ — решение практических производственных изобретательских задач, создание инновационных технологий, повышение эффективности производства и бизнеса. Методы ТРИЗ применяют либо индивидуально отдельные инженеры и изобретатели, либо группы специалистов. Коллективное использование ТРИЗ на практике началось в начале 80–х годов. В начале 90–х годов на базе Функционально–Стоимостного Анализа (ФСА) были сформированы методы ТРИЗ–анализа, которые эффективнее для анализа крупных промышленных объектов. Проект «Изобретающая Машина» («Invention Machine») создал инструменты, позволяющие применять компьютерные программы на базе ТРИЗ. Методы ТРИЗ хорошо интегрируются с другими методами анализа технических систем.

Практическая деятельность требует не только знания ТРИЗ, но и профессионализма в анализе предложенной ситуации, умения решать комплекс возникающих задач, собирать нужную информацию, иметь необходимые знания в анализируемой области и пр.

Например, при проведении ТРИЗ–анализа Каскада Туломских ГЭС (Мурманская область, РФ) в качестве одной из проблем была названа коррозия труб на участке электрокотельной. Кроме того, этот участок оказался самым убыточным из всех подразделений Каскада. Предложенное в результате ТРИЗ–анализа решение позволило: полностью избавиться от проблемы коррозии труб, исключить практически все затраты на электрокотельную, включая затраты на штатное расписание, полностью исключить потери при транспортировке тепла к домам и т.д.

Применение ТР