LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 9
(всего 31)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>


Так вот, пусть во время удара эти фигурки заполняют все неровности в по-
верхности головы сваи (впрочем, как и в рабочей поверхности молота), и по-
этому энергия удара распределяется по большей площади! Затем, после
встряхнувшего их удара, все фигурки снова соединяются в сплошной слой,
плотно покрывающий всю голову сваи и... спокойно ждут следующего удара!
Вы представили уже реальный материальный объект, обладающий описанными
свойствами?




Песок (всего лишь одно или два недра) насыпается в стакан, надетый на голо-
ву сваи. Стакан длинный, и в нем движется молот. Песок практически ничего
не стоит, часто его полно в грунте, в котором вырыт котлован для будущего
фундамента. В конце концов, его не так уж много и надо, поэтому недорого и
привезти столько, сколько нужно.
Верификация+. Решение эффективно, так как надежно работает и не требует
больших пират на реализацию.
Принцип решения — дробление объекта до уровня частиц с определенными
свойствами — обладает мощным методическим «сверхэффектом»: его можно
развивать и переносить на другие объекты с близкими и не слишком похожи-
ми противоречиями!
Наконец, это решение можно развивать! Ведь мы можем расширить оператив-
ную зону до размеров, например, всего тела сваи. Мы можем сформулировать
такой идеальный результат, при котором свая принципиально не может раз-
рушиться, потому что ее... нет!
Пусть она... вырастает! Как дерево, например! И поэтому ее... никто не за-
бивает.
Но об этом позже.
Теперь мы можем собрать основные концепты вместе и представить обобщен-
ную версию «Мета-алгоритма изобретения» или, сокращенно, Мета-АРИЗ
(рис. 7.12).
Этот вариант схемы содержит также операции стратегическою уровня, вклю-
ченные в этап диагностики, и операции тактического уровня, включенные в
этап редукции, и отражает часто встречающееся на практике совмещение опе-
раций разных уровней в едином процессе создания решения.
Нетрудно видеть, что этапы Диагностика и Редукции содержат преимущест-
венно процедуры анализа проблемы, а этапы Трансформация и Верификация —
синтеза идеи решения.
Все этапы опираются на базы знаний (показаны условно в центре рисунка),
основу которых составляют А-Навигаторы, модели стратегического и тактиче-
ского управления процессом решения проблем, методы психологической под-
держки и другие рекомендации, которые и рассматриваются в последующих
разделах учебника.
Интересно обратить внимание на определенное сходство Мета-АРИЗ с четы-
рехэтапными «схемами творчества», предложенными М. Беренсом и Г. Уолла-
сом (см. раздел 4.1).
Но особенно Мета-АРИЗ близок к четырехэтапной «схеме творчества» по
Д. Дьюи.
Действительно, действия на этапе Диагностика могут быть интерпретированы
как «столкновение с трудностью, попытки вскрыть элементы и связи, приво-
дящие к противоречию».
Действия на этапе Редукция имеют одной из основных целей «ограничение
зоны поиска (локализацию проблемы)».
Действия на этапе Трансформация практически точно соответствуют тому, что
по Д. Дьюи описывается, как «возникновение возможного решения: движение
мысли от того, что дано, к тому, что отсутствует; образование идеи, гипотезы».
Наконец, этап Верификация включает «рациональную обработку одной идеи и
логическое развитие основного положения».
Конечно, конструктивизм Мета-АРИЗ радикально отличается от указанных
«схем творчества», в том числе и от схемы Д.Дьюи. И все же интеллектуаль-
ный и духовный «генезис» несомненно присутствуют здесь. Этим и интересна
связь времен!
Мета-АРИЗ был получен автором как обобщение и упрощение (прояснение,
освобождение от избыточности) описаний всех «поколений» АРИЗ. И все же
знатоки ТРИЗ заметят, что Мета-АРИЗ наиболее близок по структуре к са-
мым первым и «ясным» АРИЗ Г. Альтшуллера 1956 и 1961 года (см. рис. 5.1).
Можно сказать, что Мета-АРИЗ — это те первые АРИЗ, но представленные
почти через полвека в новой редакции и с учетом нового уровня системотех-
нических знаний!
И, разумеется, практическое наполнение этапов Мета-АРИЗ кардинально от-
личается от наполнения указанных «схем творчества» и базируется на инстру-
ментарии ТРИЗ. Именно АРИЗ-происхождение и унаследованный ТРИЗ.-кон-
структивизм делают Мета-АРИЗ наиболее удобной структурой как для изуче-
ния методологии ТРИЗ, так и для решения практических задач.
Мета-алгоритм изобретения является основной навигационной системой при
решении любой изобретательской проблемы. Все процедуры схемы Мета-ал-
горитма (рис. 7.12) постепенно нужно запомнить и при решении новых про-
блем применять автоматически в указанной на схеме последовательности.
Перед изучением этого раздела полезно перечитать все 14 предыдущих приме-
ров реинвентинга. Но, предположим, что Вы хорошо помните содержание
этих примеров. Тогда приступим к изучению одного из центральных понятий
классической ТРИЗ — оперативной зоны.
Оперативная зона (OZ) — совокупность компонентов системы и системного ок-
ружения, непосредственно связанных с противоречием.
Образно говоря, оперативная зона является эпицентром проблемы. Влияние же
проблемы может сказываться, как и при всяком конфликте и потрясении, не
только на конкретных элементах, но и на всей системе, а также и на окруже-
нии системы. Равно, как и средства для решения проблемы в конце концов
привлекаются либо из самой системы, либо из системного окружения. Ука-
занные связи полезно представить схемой (рис. 8.1).




Системное окружение предъявляет к системе требования, определяющие на-
правление ее развития. Эти требования могут вступать в конфликт с возмож-
ностями системы, либо вызывать конфликт между частями и элементами сис-
темы. Конфликтующие свойства имеют определенных носителей, то есть это
конкретные элементы системы или даже вся система в целом. Иногда участ-
никами конфликта могут быть элементы системы и ее окружения.
Экторы — основные элементы OZ, являющиеся носителями конкретных проти-
воречивых свойств.
Индуктор — эктор, создающий воздействие на другой эктор (рецептор) в виде
передачи энергии, информации или вещества и инициирующий изменение или дей-
ствие рецептора.
Рецептор — эктор, воспринимающий воздействие индуктора и изменяющийся
или приходящий в действие под этим воздействием.
Внутри ОZ может не быть в явном виде либо индуктора, либо рецептора,
либо может быть более двух индукторов или двух рецепторов. Встречаются
структуры, где индуктор и рецептор могут меняться ролями в зависимости от
целей анализа проблемы либо от целей синтеза решения.
Описание OZ стремятся редуцировать к структуре с минимальным количест-
вом элементов, то есть к модели из одного индуктора и одного рецептора.
Классическим примером является взаимодействие инструмента с изделием
(деталью). Более того, ранее в классической ТРИЗ основные элементы OZ ус-
ловно назывались инструментом и изделием, хотя их функциональные роли
могли не соответствовать этим названиям. Вводимые здесь названия индуктор
и рецептор являются более общими и нейтральными к содержанию физиче-
ских действий элементов OZ.
Рассмотрим элементы OZ в ранее приведенных примерах.
Из Примера 1. В соответствии с задачей создания пера как элемента, регули-
рующего выход чернил из ручки, в состав OZ вошло бы перо как индуктор,
воздействующий на чернильную струйку (рецептор), протекающую по проре-
зи пера. В состав OZ могла бы войти окружающая атмосфера (системное ок-
ружение), если бы мы должны были учесть влияние атмосферного давления
на протекание чернил по прорези пера. Мы могли бы учесть скорость попада-
ния чернил из корпуса ручки в прорезь пера, и тогда в состав OZ вошла бы
остальная часть ручки (система).
Требуемый результат: истечение чернил из кончика пера, регулируемое по
скорости силой нажатия на перо.
Противоречие: чернила должны быть «быстротекущими», чтобы легко прохо-
дить по прорези пера, и чернила не должны быть «быстротекущими», чтобы
не вытекать из ручки самопроизвольно.
Ведущие ресурсы для решения проблемы: форма прорези и пружинящие свой-
ства материала пера для функционирования прорези как регулирующего «кла-
пана» или «крана»; атмосферное давление, температура и влажность; гигро-
скопические свойства бумаги (или другого материала, на котором пишут руч-
кой); сила нажатия на перо.
Ведущие трансформации: динамизация (прорезь с переменными размерами);
многофазовое состояние вещества (пружинящие свойства); создание энергетиче-
ского пути от руки через корпус ручки и перо к бумаге, чтобы силой нажатия
воздействовать на раскрытие прорези пера (этот путь имеет продолжение до
замкнутого контура через стол, пол, стул и корпус пишущего человека до
руки).
Учебный вариант 1: для более точного анализа могло понадобиться сужение
OZ и объявление индуктором самой прорези пера. Такая интерпретация была
бы полезной для исследования, например, профиля и параметров прорези.
Ведь при этом уже не играли бы никакой особой роли такие, например, части
пера, как место крепления к корпусу ручки, общая форма пера и другие ком-
поненты. Зато для этой задачи мы могли бы учесть свойства бумаги и вклю-
чить бумагу как компонент OZ (скорее всего как второй рецептор, на котором
перо оставляет чернильный след). Здесь всё перо является системой для про-
рези, а любые другие объекты являются системным окружением для пера.
Учебный вариант 2: может быть рассмотрена задача взаимодействия только
чернил с бумагой, и тогда представляется вполне возможно представление в
OZ только чернил как индуктора, а бумаги — как рецептора, с описанием их
свойств и противоречивого взаимодействия.
Из Примера 4. В соответствии с задачей создания самолета с вертикальным
взлетом/посадкой в состав OZ могли входить сам самолет (система — рецеп-
тор), двигатель самолета (первый индуктор — часть системы) и воздух (второй
индуктор — системное окружение). При старте двигатель должен работать в
форсированном режиме и толкать самолет строго вверх. При пом самолет
стартовал и садился как ракета, которая не может опираться на воздух плос-
костями крыльев. Поэтому и возникали проблемы с устойчивостью ориента-
ции корпуса самолета в воздухе, приводившие к авариям при старте, и осо-
бенно, при посадке, когда пилоту очень сложно наблюдать место посадки, так
как он опускается вниз, а вынужден смотреть верх, так как фактически лежит
на спине (см. рис. 6.2).

Требуемый результат: новая функция — вертикальный взлет/посадка.
Противоречие: вертикальная ориентация корпуса самолета согласована с на-
правлением старта/посадки, но трудна для управления.
Ведущий ресурс для решения проблемы: внутрисистемный, изменение конст-
рукции.
Ведущая трансформация: динамизация (поворачивающиеся двигатели или
крылья).
Из Примера 10. В соответствии с начальной постановкой задачи в состав OZ
достаточно включить воду (первый индуктор — часть системы полива), почву
у основания пальмы (рецептор — часть системы полива) и воздух (системное
окружение — второй индуктор). Заметьте, не солнце, а именно воздух, темпе-
ратура и другие свойства которого непосредственно влияют на состояние поч-
вы у основания пальмы. Также не нужно рассматривать в качестве системы и
участника OZ всю пальму, так как непосредственное участие в конфликте она
просто не принимает! Да, на ней сказываются результаты плохой организации
полива, и именно всю пальму призвано защитить новое решение, но она не
является активным эктором в этой ситуации! Внимательно разберите этот
пример.

Идеальный результат: OZ сама обеспечивает длительный полив пальмы!
Противоречие: вода должна быть (под пальмой для полива), и вода не должна
быть (там, так как она быстро уходит и испаряется — в обычных условиях).
Ведущий ресурс для решения проблемы: внутрисистемный и внутри OZ —
двухфазовое состояние воды при разных начальной и конечной температурах.
Ведущая трансформация: переход на микроуровень вещества и использование
физико-технического эффекта — переход воды из твердого в жидкое состояние.
Из Примера 12. В соответствии с общей постановкой задачи в состав OZ дос-
таточно включить ликер и бутылочку и рассмотреть только их взаимодействие
между собой для достижения идеального конечного результата! Это вообще до-
вольно редкий случай, когда можно изменять само изделие. Впрочем, не само
изделие, а процесс его изготовления. Но путем трансформации его компонен-
тов. В начальной постановке твердая шоколадная бутылочка-индуктор воз-
действует на жидкий ликер-рецептор, принимая его внутрь через горлышко.
По новой идее, наоборот, замороженная ликерная бутылочка-индуктор слу-
жит формой, на которую натекает жидкий шоколад-рецептор.

Идеальный результат: OZ сама обеспечивает образование бутылочки вместе с
ее содержимым!
Противоречие: ликер должен быть (внутри шоколадной бутылочки), и ликер
не должен быть (там, так как весь процесс сложен).
Ведущие ресурсы для решения проблемы: внутри OZ — двухфазовое состояние
ликера и шоколада при разных начальной и конечной температурах; систем-
ный — изменение порядка операций и замена прежних формующих элемен-
тов на «форму-копию» в виде замороженной ликерной массы в виде «буты-
лочки»; внесистемные — дополнительная энергия и формы для заморозки ли-
кера, дополнительные формы для получения горлышка шоколадной
бутылочки.
Ведущие трансформации: переход на микроуровень вещества и использование
физико-технического эффекта (применение двухфазового состояния вещест-
ва); принцип копирования (см. процесс реинвентинга в примере 12).
Из Примера 14. Правильная ТРИЗ-диагностика первоначальной постановки
задачи требует включить в состав OZ не всю голову сваи, а только верхнюю
поверхность головы сваи (рецептор) и молот (индуктор). Заметим, что в тра-
диционном ТРИЗ-описании было трудно назвать эту часть сваи изделием, так
как под изделием мы могли понимать только всю сваю. Но на самом деле не
нужно рассматривать всю сваю! Для понимания физики процесса нужно вес-
ти диагностику только в области верхней поверхности головы сваи. Там нахо-
дится та OZ, на которой мы сразу сосредоточились (другие возможности бу-
дут рассмотрены далее).

Рецептор быстро разрушается под воздействием индуктора из-за неравномер-
ного распределения энергии удара по верхней поверхности головы сваи. Ко-
нечно, и из-за неустойчивого к ударной нагрузке материала сваи, но материал
сваи (изделие!) нельзя менять по условию задачи.
В первой фазе в решении участвовали следующие аспекты.
Идеальный результат: сохранить голову сваи целой и использовать ресурсы
вне сваи!
Противоречие: удары молота нужны для забивания сваи, но они разрушают
сваю сверху.
Ведущий ресурс: системный и OZ — изменение инструмента.
Ведущие трансформации: принцип посредника (прием № 18) — введение про-
кладки между молотом и головой сваи; прием № 13 «Дешевая недолговечность
взамен дорогой долговечности» — прокладка-посредник сделана из дерева (со-
кращая описание примера 14, мы не включили этот прием в рассмотрение, а
использовали его здесь в качестве важного дополнительного пояснения).
Это решение также со временем было признано недостаточно эффективным
(недостаточно дешевым). На второй фазе в решении участвовали следующие
аспекты.
Усиленный идеальный результат: посредник должен быть «вечным» и «ничего
не стоящим»!
Противоречие: посредника не должно быть (так как он разрушается) и посред-
ник должен быть (по требованию главной полезной функции технологическо-
го процесса).
Ведущий ресурс: внутри OZ — изменение материала инструмента (посредник
тоже стал инструментом, непосредственно воздействующим на изделие —
сваю!); системный — изменение инструмента; внесистемный — использова-
ние дешевого материала (песка) на строительной площадке.
Ведущие трансформации: усиление применения приема № 13 «Дешевая недолго-
вечность взамен дорогой долговечности» — поиск еще более дешевого материа-
ла для прокладки-посредника; моделирование процесса методом маленьких фи-
гурок и выход, фактически, на прием № 3 «Дробление», пункт с) увеличить сте-
пень дробления (измельчения) объекта — в итоге, применение слоя песка в
качестве посредника.
Проведенное исследование пяти решений дает нам достаточные основания
для важнейших обобщений. Процесс решения в классической ТРИЗ направ-
лен на трансформацию OZ и опирается на следующие ключевые концепты
(рис. 8.2):
• функциональная идеальная модель (ФИМ) — представление о том, как
должна функционировать система при идеальном решении проблемы;
• противоречие — модель системного конфликта, отражающая несовмес-
тимые требования к системе;
• трансформация — модель изменений в системе, необходимых для устра-
нения противоречия и достижения ФИМ;
• ресурсы — многоаспектная модель свойств системы, отражающая, на-
пример, ее назначение, функции, состав элементов и структуру связей
между элементами, информационные и энергетические потоки, мате-
риалы, форму и пространственное расположение, временные параметры
функционирования, эффективность и другие частные показатели каче-
ства функционирования.
Эти аспекты аккумулировали объем знаний, которые в классической ТРИЗ
являются фундаментальными и которые составляют важнейшее ядро для
творчества, целую познавательную и инструментальную систему, названную
автором А-Студия (в соответствии с введенными ранее названиями, напри-
мер, А-Навигаторами, и с авторской систематизацией, рассмотренной в раз-
деле 20.3 CROST: пять ядер творчества).
Именно эти аспекты классической А-Студии и будут находиться далее в цен-
тре нашего внимания.




В центре рис. 8.2 находятся «ресурсы». Традиционное ТРИЗ-понимание ре-
сурсов относилось, по-существу, только к технической системе и системному
окружению. При этом подразумевалось, что проблема всегда возникает тогда,
когда для достижения требуемого функиионалыюго свойства остро не хватает
определенного ресурса. В целом так оно и есть.
Но сегодня мы должны смотреть на процесс создания изобретения гораздо
шире и объективнее, отказываясь от преимущественно техно-центрической
ориентации ТРИЗ в пользу человеко-центрической, более естественнонаучной
и интегрированной. Именно в таком направлении ориентирована CROST
(см. часть Развитие ТРИЗ). В классической ТРИЗ на первых порах её станов-
ления упорно проводилась в практику мысль о том, что по ТРИЗ-моделям и
по АРИЗ, а также с учетом закономерностей развития систем, можно будет
создавать изобретения примерно так же, как мы решаем математические за-
дачи. Но с годами становилось все более и более ясным, что в центре «моде-
ли» создания изобретения остается человек — с его индивидуальной органи-
зацисй мышления, мотивацией, эмоциями, свойствами характера и личности
в целом. Поэтому изложение идей классической ТРИЗ также должно проис-
ходить в современной редакции, с учетом возможности и необходимости
предложения более общих теорий, в которых ТРИЗ может стать фундамен-
тальной частью.
Схема по рис. 8.3 отличается от приведенной на рис. 8.1 тем, что здесь явно
присутствует «решатель проблемы» — человек.




Можно уверенно сказать, что успех решения проблемы определяется двумя
видами ресурсов: ресурсами проблемы (системы и ее окружения) и ресурсами
решателя проблемы. Разумеется, что трудно и не нужно отделять одно от дру-
гого, так как все рекомендации служат единственной цели — повысить эф-
фективность и сократить время решения проблемы человеком.
ТРИЗ предложила конструктивные модели для решения проблемы «со сторо-
ны технической системы». И именно ТРИЗ открыла также способы реальной
помощи решателю проблем с учетом позитивных и негативных стереотипов
мышления. И все же теория решения проблем с конструктивными моделями
«со стороны решателя проблемы» еще ожидает своего создания. Позиция ав-
тора учебника как раз и состоит в том, чтобы не ограничиваться односторон-
ними концепциями. При этом автор мечтает о будущем времени, когда осно-
вы ТРИЗ будут изучаться вместе с основами математики, правописания и
компьютерной грамотности и будут признаны не менее полезными и важны-
ми для каждого человека.
А пока посмотрим на ресурсные модели с точки зрения ТРИЗ. Прежде всего,
ТРИЗ рекомендует при решении задач помнить о том, что в любой системе
все части прямо или косвенно связаны между собой в единое целое, и что ка-
ждая система, подсистема или даже каждый элемент могут быть представлены
как абстрактная машина (рис. 8.4). Любая техническая система имеет обоб-
щенную структуру, включающую источник энергии (ИЭ). трансмиссию (ТР),
рабочий орган (РО). систему управления (СУ) и конфигуратор (КФ) в виде
конструкции, объединяющей все компоненты.
В ТРИЗ постулируются следующие свойства развивающейся системы:
1) техническая система является минимально полной, если в ее реализации
присутствуют все компоненты абстрактной машины;
2) техническая система является минимально работоспособной, если все
компоненты ее абстрактной машины минимально-работоспособны по от-
дельности и вместе;
3) развитие всякой технической системы начинается от минимально работо-
способного ядра;
4) проблемы развития технической системы связаны с неравномерным раз-
витием ее компонентов и могут быть устранены временно и локально усо-
вершенствованием компонентов и связей между ними, либо постоянно и
тотально заменой всей системы на другую с такими же функциями.
В ТРИЗ постулируются следующие принципы создания минимально работо-
способного ядра:
1) все компоненты должны быть связаны между собой в единое целое, обла-
дающее хотя бы одним системным свойством, которого нет у отдельных
составляющих систему компонентов;
2) все пути прохода энергии, вещества и информации по связанным компо-
нентам системы должен быть непрерывными и замкнутыми в контуры
либо внутри системы, либо вне системы через системное окружение.
Так, первый автомобиль родился, когда на телегу (конфигуратор) был уста-
новлен бензиновый двигатель (источник энергии) с устройством передачи
вращательного момента (трансмиссия) на колеса (движители — рабочие орга-
ны) и устройством для поворота колес (система управления направлением
движения).
Карандаш является технической системой условно, так как для его примене-
ния нужен внешний источник энергии (например, рука) и система управле-
ния (например, человек). Но он содержит рабочий орган — стержень, заклю-
ченный в корпус, который одновременно является конфигуратором для ка-
рандаша и трансмиссией для передачи энергии на рабочий орган от руки
пишущего человека.
Значительное число ошибок при создании изобретений связано с нарушением
изобретателями указанных выше системных постулатов либо с отсутствием
возможности их реализации. Например, первые самолеты не могли подняться
в воздух, так как мощности их источника энергии не хватало, чтобы создать
достаточную подъемную силу через опору крыльев на воздух, то есть не было
замыкания энергетического контура через самолет и воздух, чтобы компенси-
ровать вес самолета. Затем самолеты прошли сложный путь развития системы
управления полетом, включая создание элеронов, стабилизаторов и рулей по-
ворота и выбор количества крыльев и их формы. Причем процесс этот может
циклически повторяться (см. раздел 15. Классические ТРИЗ-модели инноваци-
онного развития). Неоднократно возникали проблемы усовершенствования
всех компонентов, например, создание утолщенной передней кромки крыла и
выпуклости крыла вверх для обеспечения разности скоростей обтекания кры-
ла потоком воздуха над и под крылом. И так далее.

В основе развития систем лежит поиск и применение ресурсов, необходимых
и достаточных для решения каждой конкретной проблемы. Соединение имею-
щихся и новых (или преобразованных) ресурсов, создающее новый положительный
технический эффект, и является изобретением. И наоборот, отсутствие (неред-
ко, кажущееся!) необходимых и достаточных ресурсов для реализации требуе-
мого свойства системы и создает проблему.
Рассмотрим несколько вспомогательных примеров.
Пример 15. Автомобильная навигационная система. Главная полезная функция
этой системы: предоставление необходимой информации для построения оп-
тимального маршрута в городе или в других местах. Обеспечение этой функ-
ции стало возможным после интеграции большого числа других систем в еди-
ную систему навигации. В итоге функция оценки пропускной способности и
состояния дорог вынесена в локальную надсистему (региональные системы

<< Пред. стр.

страница 9
(всего 31)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign