WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте

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

Автор теории — Генрих Саулович Альтшуллер.

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[источник не указан 730 дней] 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[1] 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[2].

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[3] — 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».[3] 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[4].

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[5]. 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[6]:

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

Вспомогательные функции ТРИЗ

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

Структура ТРИЗ:

  1. Законы развития технических систем (ТС)[7]
  2. Информационный фонд ТРИЗ[8]
  3. Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем[9]
  4. Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ[10]
  5. 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 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, 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

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 ещё на ранних этапах становления теории решения изобретательских задач. Для их выявления понадобился анализ более 40 тысяч авторских свидетельств и патентов[11][1]. 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)[1].

Парные приёмы[12] 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 или их обход[1]. 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. 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[1]:

  1. Стандарты на изменение систем
  2. Стандарты на обнаружение и измерение систем
  3. Стандарты на применение стандартов

Технологические эффекты

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

Физические эффекты

Известно около пяти тысяч физических эффектов и явлений[источник не указан 730 дней]. 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

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[13] — 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.

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[источник не указан 730 дней]. 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.

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

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.

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.

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[10]:

  • 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.

  1. Метод проб и ошибок
  2. Мозговой штурм
  3. Метод синектики
  4. Морфологический анализ
  5. Метод фокальных объектов
  6. Метод контрольных вопросов

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,[14] 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 [15.10.1926 — 24.09.1998] переведены на десятки иностранных языков. Большинство успешных компаний активно используют её для совершенствования своих товаров и услуг[источник не указан 840 дней]. 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[источник не указан 840 дней].

Использование ТРИЗ в промышленности

Элементы ТРИЗ были внедрены в автомобильных компаниях Ford и Daimler-Chrysler, Johnson & Johnson, аэро-космических компаниях Boeing, NASA, высокотехнологических компаниях Hewlett Packard, Motorola, General Electric, Xerox, IBM, LG, Samsung, Procter and Gamble, Expedia и Kodak использовали методы ТРИЗ в некоторых проектах.[15][16] ТРИЗ используется в программном продукте Goldfire Innovator, который в свою очередь использовался в крупных промышленных компаниях.[17] По мнению Гайдна Шонесси, обозревателя Forbes, причина успешности компании Samsung в плане инновационности состоит именно в сотрудничестве с российскими специалистами по ТРИЗ[18].

Использование ТРИЗ в IT

ТРИЗ начинает активно использоваться в IT[источник не указан 730 дней], 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 разработчик.[19]

См. также

ТРИЗ/АРИЗ:

Эволюция технических систем:

ТРИЗ-педагогика

Развитие творческой личности:

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

Тезаурус

Информационный фонд:

  • Список стандартных технических приёмов
  • Регистр научно-фантастических идей
  • Таблицы применения технических приёмов и физических эффектов

Главный производственный процесс (ГПП):

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

Организации

Библиографии

Литература

  • Саламатов Ю.П. Как стать изобретателем: 50 часов творчества. — М: Просвещение, 1990. — 240 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-09-001061-7.

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Альшуллер Г. С. . Найти идею: Введение в ТРИЗ-теорию решения изобретательских задач — 2010, 3-е изд., — М.: Альпина Паблишерз с. 283—285.]
  2. ↑ Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. 2 изд., дополн. — Петрозаводск: Скандинавия, 2004. — с.208
  3. 1 2 Альшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. О психологии изобретательского творчества//Вопросы психологии. — 1956, № 6. — с. 37-49.
  4. ↑ Альшуллер Г. С. . Найти идею: Введение в ТРИЗ-теорию решения изобретательских задач — 2010, 3-е изд., — М.: Альпина Паблишерз с. 392.]
  5. ↑ http://www.trizland.ru/trizba/pdf-books/zrts-01-history.pdf
  6. ↑ Структура и функции ТРИЗ
  7. ↑ Серия статей «Законы развития систем», § 6, Владимир Петров
  8. ↑ Книга «Базовый курс ТРИЗ». Петров
  9. ↑ Структурный вещественно-полевой анализ | ТРИЗ, обучение, проблема, творчество, идея, задача, креативный успех, методика и мышление
  10. 1 2 Алгоритм решения изобретательских задач | ТРИЗ, обучение, проблема, творчество, идея, задача, креативный успех, методика и мышление
  11. ↑ Приемы | ТРИЗ | Работы | Официальный Фонд Г. С. Альтшуллера (автора ТРИЗ-РТВ-ТРТЛ) | www.altshuller.ru
  12. ↑ разработки | парные приемы
  13. ↑ TRIZ-CHANCE ТРИЗ-ШАНС Знаем ли мы геометрию?
  14. ↑ ТРИЗ в бизнесе. Бизнес-куб Семёновой.
  15. ↑ Jana, Reena. The World According to TRIZ (May 30, 2006). Проверено 19 августа 2014.
  16. ↑ Lewis, Peter. A Perpetual Crisis Machine (September 19, 2005). Проверено 3 октября 2010.
  17. ↑ "Made in Belarus: как появляются инновации в крупнейших мировых компаниях". Проверено 18 ноября 2015.
  18. ↑ Forbes: What Makes Samsung Such An Innovative Company?
  19. ↑ ТРИЗ-технологии. Приложение ТРИЗ к IT и программированию - Сайт по бизнесу TRIZ-RI. Проверено 29 сентября 2016.
  20. ↑ Простейшие приёмы изобретательства
  21. ↑ Парные приёмы
  22. ↑ Расширенная система стандартов
  23. ↑ Обобщенные модели решения изобретательских задач
  24. ↑ Международная Ассоциация ТРИЗ
  25. ↑ Саммит разработчиков ТРИЗ
  26. ↑ Российская ассоциация ТРИЗ
  27. ↑ Официальный Фонд Г. С. Альтшуллера

Ссылки

Посвященные классической ТРИЗ и её развитию:

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии