Понятие о теории решения изобретательских задач и связь с АРИЗ

Как утверждает Г. С. Альтшуллер, работа над теорией решения изобретательских задач началась в 1946 г. Первый этап завершился выяснением того, что истинное изобретение всегда содержит техническое (или физическое) противоречие, без преодоления которого невозможно сделать изобретение. Если же этого противоречия нет, то задача носит типично инженерный характер и решается простым уравновешиванием

противоположных требований, т. е. что-то улучшается за счёт ухудшения другого.

Для решения изобретательских задач потребовалось изучать законы развития технических систем, анализировать значительный массив патентного материала. Таким образом, в основе теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) лежит представление о закономерном развитии технических систем. В итоге были выявлены такие законы. Первая группа законов развития («статика») относится к критериям жизнеспособности новых технических систем.

Вторая группа законов технических систем («кинематика»)

характеризует направление развития независимо от конкретных технических и физических механизмов этого развития и т. д.

Анализируя все группы законов, замечаем, что все системы развиваются:

• - в направлении увеличения степени идеальности;
• - увеличения степени динамичности;

неравномерно - через возникновение и преодоление технических противоречий, причём, чем сложнее система, тем неравномернее и противоречивее развитие её частей;

- до определённого периода, за которым система включается в надсистему в качестве одной из её частей; при этом развитие на уровне системы резко замедляется или совсем приостанавливается, заменяясь развитием на уровне надсистемы.

Были разработаны приёмы устранения технических противоречий в виде таблиц, что значительно облегчало работу.

Значительным подспорьем явилась разработка вепольного анализа, поскольку он позволил типизировать многие задачи.

Следующим достижением явилось составление указателей физических эффектов и явлений в виде таблиц, удобных для использования при работе над изобретениями.

Всё же по-настоящему оформление ТРИЗ можно считать только с созданием алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ), который является своеобразным венцом перечисленных достижений.

Итак, АРИЗ - это, прежде всего:

• 1) эффективная технология решения изобретательских задач, которая была создана на основательном использовании законов развития технических систем;
• 2) исходя из законов развития технических систем, создана программа решения изобретательских задач, позволяющая без перебора вариантов сводить задачи высших уровней к задачам первого уровня;
• 3) отмеченное (п.1, 2) выше позволяет найти физическое противоречие, поэтому программа содержит операторы, по которым выявляются физические противоречия;
• 4) для преодоления физических противоречий программа имеет информационный фонд, включающий фонд изобретательских приёмов, выявленный путём анализа большого массива современной патентной информации; фонд приёмов представленный в виде таблиц использования приёмов в зависимости от типа задачи или содержащегося в ней противоречия;
• 5) информационный фонд включает таблицы применения физических эффектов;
• 6) программа имеет средства управления психологическими факторами, прежде всего средства активации воображения и средства преодоления психологической инерции.

Программа, удовлетворяющая всем этим требованиям, получила наименование АРИЗ (алгоритм решения изобретательских задач, т. е. чёткая программа действий).

АРИЗ представляет собой программу последовательной обработки изобретательских задач, а законы развития технических систем заложены в самой структуре программы или выступают в виде конкретных операторов. С помощью этих операторов изобретатель шаг за шагом (без пустых проб) выявляет ФП и определяет ту часть технической системы, к которой оно «привязано». Затем используются операторы, изменяющие выделенную часть системы и устраняющие ФП. Тем самым трудная задача (т. е. высшего уровня) переводится в лёгкую задачу (первого уровня).

Для преодоления психологической инерции в АРИЗ рекомендуется отказаться от сугубо технической терминологии, навязывающей определённый образ мышления.

Для АРИЗ разработаны таблицы применения физических эффектов и создан справочник «Указатель применения физических эффектов и явлений».

Таким образом, АРИЗ организует мышление изобретателя так, как будто в распоряжении одного человека имеется опыт многих изобретателей, и применяется он талантливо.

Модификации АРИЗ имеют индексы с обозначением года публикации, а нс очередного номера.

С появлением первых модификаций АРИЗ началось оформление теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Очередным достижением ТРИЗ явилось создание 77 стандартов на решение изобретательских задач, 10 из которых прошли полную проверку. Стандарты - это своеобразные истребители технических и физических противоречий. Все стандарты нацелены на преодоление противоречий, в крайнем случае - на их обход. Смысл стандартов в том, чтобы победить противоречие, совместить несовместимое, осуществить неосуществимое.

Все 77 стандартов делятся на пять классов.

Первый класс - построение и разрушение вспольных систем, идея которого состоит в том, что для синтеза работоспособной технической системы необходимо (в простейшем случае) от невепольной системы перейти к всполю. Но это именно в простейшем случае. Часто приходится строить веполи, преодолевая дополнительные трудности. Например, поле должно действовать на одно вещество и не действовать на другое, расположенное рядом.

Второй класс включают стандарты на развитие вепольных систем. Повышение эффективности вспольных систем может быть достигнуто переходом к сложным всполям (за счёт увеличения динамичности систем, согласования ритмики систем, структурирования веществ и полей и т. п.).

Третий класс - стандарты на переход к надсистеме и на микроуровень.

Четвёртый класс составляют стандарты на измерение и обнаружение. Суть этого класса стандартов состоит в том, чтобы достроить или надстроить всполь, получив на выходе поле, которое легко обнаружить и (или) измерить.

Особое место в системе стандартов занимает пятый класс, в который входят методы и приёмы введения в веполи новых элементов ... без введения этих элементов.

При постройке, перестройке и разрушении веполей приходится вводить новые вещества и поля. Это уменьшает степень идеальности системы и часто связано с техническими трудностями. Поэтому вещества и следует «вводить, не вводя», т. е. используя различные обходные пути, такие как введение «пустоты» вместо вещества; введение поля вместо вещества; использование в качестве вводимого вещества внешней среды и отходов системы; видоизменение систем; использование смесей видоизменённых веществ с

«пустотой», внешней средой, отходами; применение копий вещества вместо самого вещества, в частности использование оптических копий; введение веществ на время и т. д.

Поэтому в ТРИЗ система считается идеальной, если её нет, а функция осуществляется.