Файл: Области применения теории решения изобретательских задач.rtf
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 61
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
такие промышленные гиганты, как «Монсанто» и «Дюпон», объявили об этом публично.
В отличие от физических и химических эффектов, которые применяются при решении технических задач, в социальной сфере понадобятся социальные и психологические эффекты. Вместо свойств материалов — свойства мышления, особенности мировоззрения и мировосприятия, вместо технических инструментов — юридические законы, воздействие СМИ, организационные структуры.
В состав ТРИЗ входят:
Все разделы ТРИЗ можно грубо разделить на две части: методы решения проблем и методы развития творческих качеств.
Законы развития технических систем — наиболее общие статистические закономерности и тенденции развития техники, выявленные в результате анализа патентного фонда и истории развития техники.
Информационный фонд включает:
АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда, и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения. Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора задачи и оценки полученного решения.
Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить ее свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи.
Вепольный анализ — это специальный язык формул, с помощью которого легко описать любую техническую систему в виде определенной (структурной) модели. Построенная таким образом модель преобразуют по специальным правилам и закономерностям, получая структурное решение задачи.
Л
юбой объект представляется в виде вещества и обозначается буквой «В», а любое взаимодействие в виде поля и обозначается буквой «П». Тогда веполь может быть представлен в виде формулы:
Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений разработан Злотиным Б. Л. и Зусман А. В. и назван «диверсионным» подходомhttp://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B_%D0%A2%D0%A0%D0%98%D0%97 - cite_note-78#cite_note-78. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики «изобретаются» для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденции ее изменения, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении проблемы. Кроме того, изыскиваются и анализируются способы, предотвращающие возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений.
Методы системного анализа и синтеза включают системный подход, анализ и синтез потребностей, функциональный анализ и синтез. Эти инструменты позволяют создать системную картину мира и прогнозировать развитие систем.
В ТРИЗ широко используется системный подход, включающий аппарат системных исследований, специализированный для анализа и синтеза технических систем, основанный на закономерностях развития техники и для прогнозирования развития технических систем. Кроме того, системный подход используется для развития творческого мышления.
Функционально-стоимостный анализ (ФСА) — метод технико-экономического исследования систем, направленный на оптимизацию соотношения между их потребительскими свойствами (функций, еще воспринимаемыми как качество) и затратами на достижения этих свойств. Используется как методология непрерывного совершенствования продукции, услуг, производственных технологий, организационных структур. Задачей ФСА является достижение наивысших потребительских свойств продукции при одновременном снижении всех видов производственных затрат.
Методы развития творческого воображения позволяют уменьшить психологическую инерцию при решении творческих задач. Существующая в ТРИЗ система развития творческого воображения разработана Г.Альтшуллером и П.Амнуэлем, и представляет собой набор приемов фантазирования и специальных методов (например, метод ассоциаций, метод тенденций, метод скрытых свойств объекта, взгляд со стороны и др.).
Теория развития творческих коллективов разработана Б. Злотиным, А. Зусманом и Л. Капланом. Они выявили этапы и циклы развития творческих коллективов, закономерности их развития, механизмы торможения и развития коллективов, принципы предотвращения застойных явлений в коллективе.
Можно выделить основные функции ТРИЗ:
А также вспомогательные функции ТРИЗ:
Наиболее распространены следующие простейшие приемы изобретательства:
При решении задач идею решения можно получить путем применения известного аналогичного решения, "подсказанного" технической или художественной литературой, увиденного в кино или "подсмотренного" в природе.
Выявлением и использованием "механизмов природы" занимается наука бионика. Она исследует объекты живого и растительного мира и выявляет принципы их действия и конструктивные особенности, с целью применения этих знаний в науке и технике.
Например, американские инженеры сконструировали судно, принцип движения которого схож с движением кальмара. Кальмар, как известно, передвигается резкими толчками, выбрасывая назад воду. Новое судно также приводится в движение реактивной отдачей.
Аналогия - обильный источник новых идей, но ее нельзя использовать слепо.
Как же следует использовать аналогию?
Прием «инверсия» или «обратная аналогия» означает - выполнить что-нибудь наоборот. Для него характерны выражения: перевернуть вверх "ногами", вывернуть наизнанку, поменять местами и т.д.
Этот прием может означать, что если объект рассматривается снаружи, то, возможно, мы достигаем желательного результата, если будем его исследовать изнутри. Если какой-то объект расположен вертикально, то применение инверсии означает, что его ставят горизонтально - и наоборот. Инверсия предполагает возможную замену подвижной части неподвижной, отказ от симметрии в пользу асимметрии, переход от растяжения к сжатию. Инверсные понятия - приемник и передатчик, модулятор и демодулятор, электрогенератор и электродвигатель.
Например, спортсмены тренируются, бегая по беговой дорожке на стадионе. Сейчас имеются движущиеся беговые дорожки и тренажеры, в которых можно задавать скорость движения ленты, ее наклон и другие параметры. Или устройство для тренировки пловца: пловец на месте, а движется вода. Аналогично рассмотренным примерам сконструирован эскалатор (челочек стоит, а лестница движется) и многое другое.
Эмпатия - это отождествление себя с личностью другого. Иногда об этом действии говорят "войти в шкуру другого", то есть поставить себя на место другого. Таким приемом часто пользуются артисты, писатели, художники и т.п. Подобным же образом можно использовать этот прием при разработке объекта. Проектировщик отождествляет себя с разрабатываемым объектом, процессом, деталью. Применение приема заключается в том, чтобы человек, посмотрел с позиции детали (с "ее точки зрения"), что можно сделать для устранения недостатков или для выполнения новых функций.
Можно проиллюстрировать этот прием на примере добывания ядра из грецкого ореха. Представим себя ядром грецкого ореха, находящегося внутри скорлупы. Там темно и хочется выбраться наружу, не правда ли? Вспомним, как традиционно колют грецкий орех. Обычно орех колют щипцами или молотком, создавая усилия снаружи, направленные к ядру. Понравится ли Вам (ядру) такой способ? В лучшем случае Вас травмируют. Мы действовали на орех снаружи. Значит, усилия необходимо создавать не снаружи, а изнутри (мы применили инверсию). У Вас самого для этого сил нет. Вы же ядро. Очевидно, нужно привлекать внешние силы (опять использовали инверсию). Причем, как должны быть направлены эти силы? Безусловно, усилия должны быть направлены от ядра на внутреннюю поверхность скорлупы. И снова мы использовали прием инверсия. Чисто технически эту проблему можно решить разными способами. Просверлить отверстие и подать туда воздух под давлением. Можно, наоборот, поместить орех в вакуум. Возможно, скорлупу ореха обмазать клеем с большим количеством ферромагнитных частичек и поместить орех в сильное магнитное поле скорлупа разрывается.
Возможно наилучшее следующее решение. Орех помещают в герметичный сосуд и создают избыточное давление воздуха. Воздух постепенно проникнет под скорлупу. Через некоторое время в сосуде резко сбрасывается давление. Внутри ореха давление больше чем снаружи – и скорлупа раскалывается.
Прием фантазия связан с желанием получить то, чего желаешь. 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 это сопряжено с некоторой долей фантазии. Разумеется, есть надежда, что размышления о желательном могут натолкнуть на новую идею или точку зрения, которая, в конечном счете, приведет к новому, осуществимому решению.
В отличие от физических и химических эффектов, которые применяются при решении технических задач, в социальной сфере понадобятся социальные и психологические эффекты. Вместо свойств материалов — свойства мышления, особенности мировоззрения и мировосприятия, вместо технических инструментов — юридические законы, воздействие СМИ, организационные структуры.
-
Структура ТРИЗ
В состав ТРИЗ входят:
-
Законы развития технических систем (ТС). -
Информационный фонд ТРИЗ (система приемов, эффекты, стандарты, ресурсы) -
Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем. -
Алгоритм решения изобретательских задач. -
Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений. -
Методы системного анализа и синтеза (системный подход, анализ и синтез потребностей, функциональный анализ и синтез) -
Функционально-стоимостный анализ. -
Методы развития творческого воображения. -
Теория развития творческой личности. -
Теория развития творческих коллективов.
Все разделы ТРИЗ можно грубо разделить на две части: методы решения проблем и методы развития творческих качеств.
Законы развития технических систем — наиболее общие статистические закономерности и тенденции развития техники, выявленные в результате анализа патентного фонда и истории развития техники.
Информационный фонд включает:
-
Систему стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач); -
Задачи-аналоги; -
Технологические эффекты (технические эффекты, физические эффекты, химические эффекты, биологические эффекты, математические эффекты, в частности, наиболее разработанные из них в настоящее время — геометрические, а также таблицы их использования). -
Приемы устранения противоречий и таблицы их применения; -
Приемы разрешения технических противоречий (40 основных приемов и таблица их применения и 10 дополнительных) -
Приемы разрешения физических противоречий (приемы — антиприемы, приемы, разбитые на группы, способы разрешения физического противоречия). -
Макро- и микроуровни приемов устранения противоречий. -
Ресурсы природы и техники и способов их использования.
АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда, и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения. Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора задачи и оценки полученного решения.
Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить ее свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи.
Вепольный анализ — это специальный язык формул, с помощью которого легко описать любую техническую систему в виде определенной (структурной) модели. Построенная таким образом модель преобразуют по специальным правилам и закономерностям, получая структурное решение задачи.
Л
юбой объект представляется в виде вещества и обозначается буквой «В», а любое взаимодействие в виде поля и обозначается буквой «П». Тогда веполь может быть представлен в виде формулы: Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений разработан Злотиным Б. Л. и Зусман А. В. и назван «диверсионным» подходомhttp://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B_%D0%A2%D0%A0%D0%98%D0%97 - cite_note-78#cite_note-78. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики «изобретаются» для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденции ее изменения, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении проблемы. Кроме того, изыскиваются и анализируются способы, предотвращающие возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений.
Методы системного анализа и синтеза включают системный подход, анализ и синтез потребностей, функциональный анализ и синтез. Эти инструменты позволяют создать системную картину мира и прогнозировать развитие систем.
В ТРИЗ широко используется системный подход, включающий аппарат системных исследований, специализированный для анализа и синтеза технических систем, основанный на закономерностях развития техники и для прогнозирования развития технических систем. Кроме того, системный подход используется для развития творческого мышления.
Функционально-стоимостный анализ (ФСА) — метод технико-экономического исследования систем, направленный на оптимизацию соотношения между их потребительскими свойствами (функций, еще воспринимаемыми как качество) и затратами на достижения этих свойств. Используется как методология непрерывного совершенствования продукции, услуг, производственных технологий, организационных структур. Задачей ФСА является достижение наивысших потребительских свойств продукции при одновременном снижении всех видов производственных затрат.
Методы развития творческого воображения позволяют уменьшить психологическую инерцию при решении творческих задач. Существующая в ТРИЗ система развития творческого воображения разработана Г.Альтшуллером и П.Амнуэлем, и представляет собой набор приемов фантазирования и специальных методов (например, метод ассоциаций, метод тенденций, метод скрытых свойств объекта, взгляд со стороны и др.).
Теория развития творческих коллективов разработана Б. Злотиным, А. Зусманом и Л. Капланом. Они выявили этапы и циклы развития творческих коллективов, закономерности их развития, механизмы торможения и развития коллективов, принципы предотвращения застойных явлений в коллективе.
-
Функции ТРИЗ
Можно выделить 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.
А также 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.
-
Простейшие приемы изобретательства
Наиболее распространены следующие простейшие приемы изобретательства:
-
аналогия, -
инверсия, -
эмпатия, -
фантазия.
-
Аналогия
При решении задач идею решения можно получить путем применения известного аналогичного решения, "подсказанного" технической или художественной литературой, увиденного в кино или "подсмотренного" в природе.
Выявлением и использованием "механизмов природы" занимается наука бионика. Она исследует объекты живого и растительного мира и выявляет принципы их действия и конструктивные особенности, с целью применения этих знаний в науке и технике.
Например, американские инженеры сконструировали судно, принцип движения которого схож с движением кальмара. Кальмар, как известно, передвигается резкими толчками, выбрасывая назад воду. Новое судно также приводится в движение реактивной отдачей.
Аналогия - обильный источник новых идей, но ее нельзя использовать слепо.
Как же следует использовать аналогию?
-
Выяснить основные принципы и конструктивные особенности исследуемого объекта. -
Выявить ведущую область техники по функции, которую выполняет этот объект. -
Воспроизвести основной принцип и конструктивные особенности, используя опыт ведущих областей, на имеющихся элементах, материалах и технологиях. При этом что-то нужно будет придумать новое, учитывая недостатки прототипа.
-
Инверсия
Прием «инверсия» или «обратная аналогия» означает - выполнить что-нибудь наоборот. Для него характерны выражения: перевернуть вверх "ногами", вывернуть наизнанку, поменять местами и т.д.
Этот прием может означать, что если объект рассматривается снаружи, то, возможно, мы достигаем желательного результата, если будем его исследовать изнутри. Если какой-то объект расположен вертикально, то применение инверсии означает, что его ставят горизонтально - и наоборот. Инверсия предполагает возможную замену подвижной части неподвижной, отказ от симметрии в пользу асимметрии, переход от растяжения к сжатию. Инверсные понятия - приемник и передатчик, модулятор и демодулятор, электрогенератор и электродвигатель.
Например, спортсмены тренируются, бегая по беговой дорожке на стадионе. Сейчас имеются движущиеся беговые дорожки и тренажеры, в которых можно задавать скорость движения ленты, ее наклон и другие параметры. Или устройство для тренировки пловца: пловец на месте, а движется вода. Аналогично рассмотренным примерам сконструирован эскалатор (челочек стоит, а лестница движется) и многое другое.
-
Эмпатия
Эмпатия - это отождествление себя с личностью другого. Иногда об этом действии говорят "войти в шкуру другого", то есть поставить себя на место другого. Таким приемом часто пользуются артисты, писатели, художники и т.п. Подобным же образом можно использовать этот прием при разработке объекта. Проектировщик отождествляет себя с разрабатываемым объектом, процессом, деталью. Применение приема заключается в том, чтобы человек, посмотрел с позиции детали (с "ее точки зрения"), что можно сделать для устранения недостатков или для выполнения новых функций.
Можно проиллюстрировать этот прием на примере добывания ядра из грецкого ореха. Представим себя ядром грецкого ореха, находящегося внутри скорлупы. Там темно и хочется выбраться наружу, не правда ли? Вспомним, как традиционно колют грецкий орех. Обычно орех колют щипцами или молотком, создавая усилия снаружи, направленные к ядру. Понравится ли Вам (ядру) такой способ? В лучшем случае Вас травмируют. Мы действовали на орех снаружи. Значит, усилия необходимо создавать не снаружи, а изнутри (мы применили инверсию). У Вас самого для этого сил нет. Вы же ядро. Очевидно, нужно привлекать внешние силы (опять использовали инверсию). Причем, как должны быть направлены эти силы? Безусловно, усилия должны быть направлены от ядра на внутреннюю поверхность скорлупы. И снова мы использовали прием инверсия. Чисто технически эту проблему можно решить разными способами. Просверлить отверстие и подать туда воздух под давлением. Можно, наоборот, поместить орех в вакуум. Возможно, скорлупу ореха обмазать клеем с большим количеством ферромагнитных частичек и поместить орех в сильное магнитное поле скорлупа разрывается.
Возможно наилучшее следующее решение. Орех помещают в герметичный сосуд и создают избыточное давление воздуха. Воздух постепенно проникнет под скорлупу. Через некоторое время в сосуде резко сбрасывается давление. Внутри ореха давление больше чем снаружи – и скорлупа раскалывается.
-
Фантазия
Прием фантазия связан с желанием получить то, чего желаешь. 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 это сопряжено с некоторой долей фантазии. Разумеется, есть надежда, что размышления о желательном могут натолкнуть на новую идею или точку зрения, которая, в конечном счете, приведет к новому, осуществимому решению.