ТРИЗ учи да решава изобретателски проблеми. Известно – с помощта на Информационния фонд, неизвестно – с помощта на АРИЗ. Алгоритъмът за решаване на изобретателски задачи (ARIZ) е може би най-популярният и ефективен елемент (и инструмент) от теорията на Алтшулер. Алгоритмите са подробно и доста трудоемко описание на последователността на изобретателския процес, което може да бъде възприето от всеки човек, чиято дейност е свързана с творчеството. Но в същото време трябва да се отбележи, че не само знанията са важни, но и разбирането на алгоритмите, както и практиката на работа с тях. Авторът на методиката пише: „ARIZ е инструмент за мислене, а не вместо мислене“.

Тъй като ARIZ заема важно място в теорията на изобретателските проблеми, в този урок ще се опитаме да отговорим на въпроса: какви TRIZ алгоритми се използват за намиране на най-подходящите решения и как да работим ефективно с тях?

Какво е ARIZ?

G. S. Altshuller нарече своя методологичен алгоритъм в широк, а не в тесен математически смисъл. Алгоритъмът за решаване на изобретателски задачи не изисква строга прецизност, както например алгоритъмът за извличане на квадратен корен от положително цяло число. Беше гъвкаво: различни проблеми можеха да се решават по различни начини, в зависимост не само от условията на проблема, но и от знанията, опита и способностите на самия изобретател.

ARIZ е сложна програма от алгоритмичен тип, базирана на законите на развитието на техническите системи и предназначена да анализира и решава изобретателски проблеми.

Това е един вид инструкция стъпка по стъпка, в която могат да се разграничат 3 части (според книгата на В. Петров "Алгоритъм за решаване на изобретателски задачи"):

1. Програмата ARIZ е последователност от операции за идентифициране и разрешаване на противоречия, анализиране на първоначалната ситуация и избор на проблем за решаване, синтезиране на решение, анализиране на получените решения и избор на най-доброто, натрупване на най-добрите решения и обобщаване на тези материали за подобряване на начин за решаване на други проблеми. Структурата на програмата и правилата за нейното изпълнение се основават на законите и закономерностите на развитие на технологиите.
2. Информационна поддръжка, включва система от стандарти за решаване на изобретателски задачи; технологични ефекти (физични, химични, биологични, математически, по-специално най-развитите от тях в момента - геометрични); методи за премахване на противоречия; начини за използване на природните ресурси и технологиите.
3. Методи за управление на психологически фактори, тъй като програмата ARIZ е предназначена за използване от хора. В допълнение към преодоляването на психологическата инерция, технологията позволява на човек да развие творческото въображение, необходимо за решаване на сложни изобретателски проблеми.

Основни понятия на ARIZ

Категориалният апарат ARIZ е доста прост и се основава на две основни концепции: противоречия и идеалния краен резултат. Нека ги разгледаме подробно и илюстрираме с примери.

Противоречия.Противоречие - взаимодействието на противоположни, взаимно изключващи се страни и тенденции, предмети и явления, които в същото време са във вътрешно единство. В случая с ТРИЗ и АРИЗ решението на проблема се основава на последователността на идентифициране и разрешаване на противоречията и отстраняване на техните причини. ARIZ апелира към три вида противоречия, благодарение на които се разкриват причинно-следствени връзки. Тяхното определение е необходимо, за да се разбере същността на решението на проблема, така че ще ги разгледаме по-подробно.

Повърхностно противоречие (SP)- противоречието между потребността и възможността за нейното задоволяване. Класическата теория на G. S. Altshuller нарича това противоречие административно (AP), тъй като то често се формулира от администрацията или клиента и съдържа препратка към проблема: „Необходимо е да се увеличи скоростта на работа, но не е известно как ” или „Има дефект в производството, той трябва да бъде отстранен, но не е ясно как да го направим” и т.н. Повърхностното противоречие (SP) се свързва или с елиминирането на нежелан ефект (NE) - нещо, което не ни подхожда в техническата система, или с необходимостта да създадем нещо ново, но все още не е ясно как. Пример: Отстраняването на горещ съд от котлона може да причини изгаряния. Как да премахнем този недостатък?

Дълбоко противоречие (DP)- това е противоречие между определени части, качества или параметри на системата. UE възниква, когато някои части (качества или параметри) на системата се подобрят, като се вземе предвид недопустимостта на влошаване на други, когато едно полезно действие едновременно причинява и вредно. Обикновено трябва да търсите компромис, тоест да пожертвате нещо в името на решение (скорост на работа, размери и т.н.). По този начин дълбокото противоречие е причината за появата на повърхностно противоречие, което го подсилва. G. S. Altshuller, посочвайки, че за да се реши проблемът, е необходимо да се променят техническите характеристики на обекта, той нарече това противоречие техническо (TC). Пример: тиганът трябва да се загрее, защото това е единственият начин за приготвяне на храна. Това противоречи на необходимостта да извадите тигана с ръце.

Остро противоречие (ОП)- представяне на диаметрално противоположни свойства (например физически) на определена част от техническата система. Необходимо е да се определят причините, довели до дълбоко противоречие, с други думи, това е неговото по-нататъшно задълбочаване. Понякога това е необходимо за идентифициране на основната причина. За много хора, които не са запознати с ARIZ, подобна формулировка звучи необичайно, тъй като ОП предполага, че част от TS трябва да бъде в две взаимно изключващи се състояния наведнъж: да е студено и горещо, подвижно и неподвижно и т.н. Изследването на причините, довели до дълбоко (техническо) противоречие, води до необходимостта от идентифициране на противоречивите физически свойства на системата, така че G.S. Altshuller го нарече физическо противоречие (PC). Пример: Тенджерата трябва да е гореща, за да се готви храна, и студена, за да се извади с ръце. Но достатъчно е само дъното и стените да са горещи. Но дръжките могат да бъдат направени от топлоизолационен материал. Така че стигаме до решение.

Идеален краен резултат (IFR)- решение, което бихме искали да видим в най-смелите си мечти, когато абсолютно всичко е възможно. IFR е идеална система, чиято ефективност е 100%. Алтшулер предполага, че най-ефективното решение на даден проблем е това, което се постига "само", само за сметка на съществуващите ресурси. Той определи идеалния краен резултат (IFR) като ситуация, когато: „Определен елемент (X-елемент) от система или среда сам по себе си елиминира вредния ефект, като същевременно запазва способността да изпълнява полезен такъв“.

• Идеалната техническа система е система, която не съществува и нейните функции се изпълняват, с други думи, целите се постигат без средства. Дадохме пример за такъв TS, описващ закона за повишаване степента на идеалност на системата.
• Идеална субстанция – няма субстанция, но функциите й (якост, непропускливост и т.н.) остават. Това обяснява сегашната тенденция да се използват по-леки и здрави материали.
• Идеална форма - осигурява максимален полезен ефект, например здравина с минимум използван материал.
• Идеалният процес е да получите резултати без процес, тоест незабавно. Намаляването на процеса на производство на продукти е целта на всяка прогресивна технология.

По този начин, същността на ARIZ е да идентифицира противоречие и да го елиминира въз основа на сравнение на идеалното и реалното състояние на ES. За това е важно изобретателят да е развил асоциативно мислене, което може да се тренира, включително с помощта на нашата игра „Вериги от асоциации“.

Асоциационни вериги

Тази игра е насочена към развитие на асоциативното мислене.

Първо ще бъдете помолени да попълните десет вериги от 3 думи с вашата асоциация. Опитайте се да измислите асоциация, която е много добре свързана с предложените думи, но не и други.

След като попълните веригите, трябва да намерите допълнителни елементи във веригите, построени по-рано. Натиснете "Старт", за да започнете играта.

ARIZ компоненти

Алгоритъмът за решаване на изобретателски задачи се състои от няколко елемента. Ето опростена версия на ARIZ.

Етап 1. ВИД ЗАДАЧА

Първо, трябва да определим към какъв тип проблем принадлежи нашият: дали е изследователски или изобретателен? Изследователската задача изисква описание на ново явление, непознато досега и неразбираемо. Inventive, от друга страна, се занимава с познат ни феномен, който трябва да бъде променен или елиминиран. Очевидно подобни проблеми са по-лесни за решаване, така че трябва да можете да преведете изследователски проблем в изобретателен. За да направите това, трябва да поставите въпроса вместо въпроса „защо (как) се случва това?“ въпрос: "как да го направя?" За да направите това, запишете формулировката на обърнатата задача според схемата: „Системата (посочете целта) включва (избройте елементите, включени в системата). Необходимо е при дадените условия (посочете) да се осигури получаването (посочете наблюдаваното явление).

Етап 2. ПРОТИВОРЕЧИЯ И IFR

На този етап трябва да формулирате противоречията и идеалния краен резултат. Има моменти, когато ясното дефиниране на тези два компонента вече води до приемлив резултат. Например задачата: какво трябва да направи хотелът, така че гостите да не крадат неща? Противоречие – не може да се допусне кражба, но също така е невъзможно да се следят нещата и да се проверява багажа на заминаващите. IFR - дори и в случай на кражба, хотелът не трябва да понася загуби. Всичко се решава просто - цената на нещата в стаята първоначално е включена в цената на живота.

Етап 3. РЕСУРСИ

Ресурсите могат да бъдат всичко, което е полезно за намиране на решение. Желателно е за целта да се използват тези ресурси, които вече присъстват в проблемната ситуация, както и най-евтините ресурси. Например, ако камионът е буквално на сантиметър над мост или затворен път, по-логично е да изпуснете малко гумата и да преминете през нея, вместо да търсите заобикаляне.

Благодарение на работата в посока намиране на полезни ресурси са създадени специални справочници за TRIZ.

Етап 4. РЕШЕНИЕ

Приложете създадените техники и принципи за намиране на решения в ТРИЗ:

• 40 техники за премахване на технически противоречия, формулирани от G. S. Altshuller. Прочетете повече за тях в урока, посветен на Информационния фонд ТРИЗ.
• RVS оператори (P - размер, B - време, C - цена). Същността на метода е, че при използване на RVS оператора психологическата инерция на мисленето намалява. Това се постига чрез умствена промяна на параметрите на обекта, което ви позволява да го погледнете от различен ъгъл.

Етап 5. АНАЛИЗ

След като сте получили една или повече опции за решаване на проблема, трябва да ги анализирате от позицията на идеалността. За да направите това, трябва да разберете колко трудно и скъпо ще струва прилагането му, дали са включени всички системни ресурси, какви нежелани ефекти са възникнали, как да ги сведете до минимум или премахнете.

Схематично представяне на АРИЗ

ARIZ изисква точна формулировка на проблема, когато PP, PP, IQR, OP се идентифицират според изобразената верига.

PP → UP → RBI → OP → R

Вече се запознахме с тези понятия, когато говорихме за терминологията, затова тук само накратко ще обясним връзката между тях за по-голяма яснота на схемата.

На първо място се формулира повърхностно противоречие (СП), което логически се разграничава от условието на задачата. По правило самият клиент говори за това. Често PP е нежелан ефект, който трябва да бъде елиминиран чрез представяне на определени изисквания към системата. Така се дефинира дълбокото противоречие (DP).

Освен това TS изглежда така, както трябва да бъде в резултат на елиминирането на нежелан ефект - отървавайки се от отрицателния фактор и запазвайки положителните си качества. Ето как е формулиран IFR. При разработването на концепцията за идеален резултат се съпоставя с текущото състояние на системата, въз основа на което се търсят причините за несъвършенството й. Тези причини съставляват ОП - утежнено противоречие, чието идентифициране и отстраняване води до решение на проблема.

Описаната по-горе последователност е типична за основните модификации на ARIZ. По време на своето съществуване алгоритъмът се развива и продължава да се развива в посока формализиране и детайлизиране на описаната последователност.

Г. С. Алтшулер пише в книгата си „Алгоритъмът на изобретяването“, че постоянно подобрява алгоритъма си, след като е прекарал 25 години зад тази работа. Той тества всяка модификация на практика, след което коригира ARIZ. Но това не означава, че всички предишни опции, до последния, не са работили. По едно време те бяха успешно използвани от изобретателите, а по-нататъшните модификации взеха предвид постоянно нарастващия опит в решаването на различни проблеми, което постепенно направи ARIZ по-универсален.

Основните, но не всички, модификации на ARIZ са представени схематично по-долу. По-подробно описание на тях и пълен списък можете да намерите в статията "История на развитието на ARIZ" в Wikibooks.

Обозначения:

• АП е административно противоречие.
• TP е техническо противоречие.
• TPU - засилено техническо противоречие (пределно състояние).
• RBI е перфектният краен резултат.
• IKR1u - подсилена формулировка на IKR1.
• FP е физическо противоречие.
• FPmac е физическо противоречие на макро ниво.
• FPmic е физическо противоречие на микрониво.
• R - разтвор

Етапи и примери за решаване на проблеми съгласно ARIZ-85-V

В процеса на усъвършенстване ARIZ се адаптира към степента на сложност на задачата. Най-простите задачи бяха решени с помощта на основната верига ARIZ (AP - TP - ICR - FP - R). Между другото, някои съвременни последователи на TRIZ го смятат за най-успешния и разбираем. Но по-сложните задачи изискваха по-подробен алгоритъм за тяхното решаване. ARIZ-85-V, като последната модификация, схематично представена по-горе, отговаряше на тази задача - тя е доста подробна, въпреки че според някои теоретици на TRIZ това също я прави тромава.

ARIZ-85-B е доста сложен инструмент, така че не се препоръчва да се използва без предварително изучаване на основите на TRIZ и задълбочено проучване на видовете противоречия, основната линия за решаване на проблеми в ARIZ и ARIZ логиката.

Всички модификации на АРИЗ имат своите недостатъци, които се изтъкват и се опитват да бъдат решени от практикуващите ТРИЗ. Например, конкретно в случая на ARIZ-85-B, части 6-8 не са достатъчно развити и структурирани. Има и прекъсване на логиката с включването на 4 части. Като цяло, все още е необходимо да се разработи част от ARIZ, която точно да дефинира първоначалната изобретателска ситуация и всички възможни начини за решаване на проблема.

Като всеки инструмент, ARIZ дава резултати, които до голяма степен зависят от умението да се използва. Не трябва да мислите, че след като прочетете текста на алгоритъма, можете незабавно да разрешите всякакви проблеми. След като прочетете описанието на техниките на САМБО, не трябва веднага да участвате в състезанието. Същото е и с ARIZ: единоборството със задача изисква практически умения.

Тествайте знанията си

Ако искате да проверите знанията си по темата на този урок, можете да вземете кратък тест, състоящ се от няколко въпроса. Само 1 опция може да бъде правилна за всеки въпрос. След като изберете една от опциите, системата автоматично преминава към следващия въпрос. Точките, които получавате, се влияят от правилността на вашите отговори и времето, прекарано за преминаване. Моля, имайте предвид, че въпросите са различни всеки път и опциите се разбъркват.

Дата на публикуване: 03.11.2010 г

За разлика от обикновеното разбиране за противоречие като конфликт между желанията на човек и реалната ситуация, ТРИЗ идентифицира и конкретизира няколко вида противоречия, основните от които са технически и физически.
Традиционните методи за проектиране включват намиране на компромис между изискванията за различните части на проектираната система, т.е. насочени към изглаждане на възникващите противоречия. Когато един параметър на системата се подобрява, други, като правило, се влошават - в този случай се избира оптималното решение.
Ако високоскоростен самолет има малки крила, тогава той се нуждае от дълга писта за излитане и кацане. Затова дизайнерите се стремят към компромис и разработват крила, които осигуряват оптималната скорост, при която лентата все още запазва приемливи размери.
ТРИЗ препоръчва, напротив, противоречието да се изостри колкото е възможно повече, което прави възможно намирането на силно решение.
Крилото с променлива геометрия може да стане малко на височина и голямо по време на излитане и кацане. На височина такъв самолет има висока скорост и за кацане не се нуждае от специална дълга писта (фиг. 1).

Техническо противоречие е ситуация, при която подобрението на един оперативен параметър на система води до неприемливо влошаване на друг.
Именно изследването на примери за силни изобретения в патентния фонд направи възможно идентифицирането на редица специални техники за разрешаване на технически противоречия. Техниките показват само общата посока на трансформациите, насочвайки изобретателя към областта на силните идеи. Конкретни решения могат да бъдат намерени по аналогия с техника или пример, който я илюстрира. Същата техника може да се използва за решаване на проблеми от напълно различни области на технологиите.
Ето два примера за решаване на проблеми от хидротехниката и двигателостроенето.

Разбиване на двигателя

Разбиване на двигателяе важна стъпка в неговото производство. Двигателят се стартира без натоварване и всички негови триещи се части започват да се търкат, да се сблъскват една с друга. Този процес е доста дълъг и изисква значителен разход на гориво. Как да ускорим спускането на триещите се части по време на разбиване на двигателя?
Решаването на такъв проблем без познаване на специални техники е доста трудно. Използването на техниката за разрешаване на технически противоречия „Приложете вреда в полза“ предоставя мощен намек за решаване на този проблем. Рецепцията препоръчва:
а) използват вредни фактори (по-специално вредното въздействие на околната среда) за постигане на положителен ефект,
б) премахване на вредния фактор чрез добавяне към друг вреден фактор,
в) да увеличи вредния фактор до такава степен, че той да престане да бъде вреден.
Решение, съответстващо на препоръката на параграф а: приработването на частите се ускорява няколко пъти, ако към двигателя се подава не пречистен въздух, но прашен.

Намаляване на енергията на потока

Воден поток, който се втурва от планината, има огромна разрушителна сила. Може да повреди хидравличните конструкции. Как да намалим енергията на потока?
Тук можете да приложите същата техника „Приложете вреда в полза“.
Използвайки препоръката на точка b, получаваме следното решение: коритото на потока е разделено на няколко клона, които са насочени един към друг (фиг. 4.59). Потоците се сблъскват и гасят взаимно енергията.

За удобство при установяване и разрешаване на техническо противоречие, G.S. Алтшулер разработи таблица за технически разрешаване на конфликти. Тя е организирана по следния начин (фиг. 2).
По вертикала има типични параметри, които според състоянието на проблема трябва да бъдат подобрени. Хоризонтално - параметри, които в този случай неприемливо се влошават. На пресечната точка на редовете и колоните на таблицата са посочени броят на техниките, които най-вероятно премахват техническото противоречие, възникнало между подобряващите се и влошаващите се параметри. За да изгради тази маса, G.S. Алтшулер използва 40-те най-ефективни техники за разрешаване на технически противоречия.
Предварителни концепции за решението с помощта на техники могат да бъдат получени без използване на Таблицата на противоречията. За да направите това, трябва последователно да анализирате възможността за използване на всяка от 40-те техники. Всеки изобретател постепенно съставя списък с най-често използваните от него техники.
Практическото приложение на техниките за разрешаване на технически противоречия има следната особеност: препоръките, описани във всяка от техниките, не трябва да се приемат буквално. Най-голям ефект се постига, ако се възприемат като намек, изходен материал за размисъл.

Фиг.2. Таблицата за разрешаване на конфликти, разработена от G.S. Алтшулер

Например, техника 25: промяна на цвета. Ако приемем тази препоръка буквално, тогава полето на действие рязко се стеснява. Ако обаче тази техника се интерпретира като промяна в свойствата на повърхността като цяло, тогава възможностите за получаване на нови идеи нарастват неизмеримо. В този случай можем да говорим за промяна на оптичните свойства на повърхността, нейната грапавост, температура, нанасяне на допълнително вещество и т.н.

Физическото противоречие е ситуация, при която към даден елемент от техническа система или част от нея се предявяват изисквания, които се изключват взаимно във физическия смисъл.
За разлика от техническата, физическото противоречие не възниква между параметрите на техническата система, а описва противоречиви изисквания към един от нейните елементи или дори част от нейните части. Физическото противоречие се формулира по следния начин: „За да удовлетвори изискванията на задачата, тази зона трябва да има свойството „X“ (например да е подвижна), за да изпълнява някаква функция и да има свойството „не-X“ (за например, бъди неподвижен)".

Пример за физическо противоречие: предното стъкло на автомобила трябва да е твърдо, твърдо, да устои на насрещния въздушен поток и трябва да е гъвкаво, еластично, за да не нарани водача при счупване. Такова противоречие се разрешава с използването на триплекс стъкло, когато между двете външни стъкла е разположен вътрешен мек слой.
Основни техники за разрешаване на физически противоречия:
1. Ако даден елемент изисква едновременно проявление на противоположни свойства, тогава такова противоречие се разрешава чрез разпространение на тези свойства в пространството.
2. Ако даден елемент изисква проява на противоположни свойства на едно и също място, то такова противоречие се разрешава чрез разпространение на тези свойства във времето.
3. Ако се изисква елемент да проявява противоположни свойства по едно и също време и на едно и също място, тогава такова противоречие се разрешава в суперсистемата.

кръстопът

Как е организирано движението, например, когато колите минават през кръстовища? Ако не спазвате никакви правила, тогава всички автомобили ще се опитат да преминат кръстовището едновременно. Това важи и за онези превозни средства, които трябва да тръгнат първи (например линейка).
В този случай сблъсъците са неизбежни, тъй като възниква физическо противоречие: две или повече коли се опитват да бъдат на едно и също място в пространството по едно и също време.

Единият път се намира над другия. Автомобилите пресичат кръстовището на различни нива и не си пречат (фиг. 3).

Използва се светофар. Автомобилите преминават през кръстовището в съответствие със светофарния сигнал.

Специални превозни средства с включена сигнализация, като линейки, имат право на предимство да преминават през кръстовището. Този ред е установен в суперсистемата, определен от специални правила за движение и е валиден за всички пътища.

Дисплей

Екранът на всеки дисплей се състои от много малки квадратчета - пиксели. Изображението се получава поради факта, че всеки пиксел може да стане или по-светъл, или по-тъмен и да генерира светлина с всеки желан цвят. За да получите движеща се картина, кадрите на изображенията на екрана се променят 24 пъти в секунда, яркостта и цветът на пикселите трябва да се променят със същата честота.
По този начин за цветен дисплей възниква следното противоречие: цветът на пиксела трябва постоянно да се променя, докато техническите ограничения ви позволяват да получите пиксел само от един цвят.
Как се разрешава това противоречие в пространството?
Един пиксел е разделен на определен брой субпиксела, най-малко три, всеки от които дава само един цвят - или червен, или зелен, или син. Това са основните цветове на спектъра и тяхното смесване в определени пропорции се възприема от окото като необходимия цвят (фиг. 4, а). Тук се спазва правилото: "един показан кадър - един светлинен импулс".

Как се разрешава това противоречие във времето?
Samsung разработи специална технология за дисплей с течни кристали, наречена UFS, която може да се дешифрира като "дисплей с изключително високо качество на изображението". Съгласно тази технология не е необходимо да се разделя пиксел на три подпиксела. Необходимата яркост и цвят на пиксела се осигуряват чрез инсталиране на три лампи за подсветка зад течнокристалния филтър: червена, зелена и синя, които мигат последователно много пъти по време на показването на една рамка на изображението (фиг. 4, б). Освен това образуването на желания цвят се контролира от филтър с течни кристали, който може да отвори прозорец пред пиксела.
Ако трябва да покажете червена точка, тогава филтърът отваря пиксела само когато червената лампа мига и го държи затворен, когато мигат синята и зелената лампа. За да стане бял, пикселът остава отворен за продължителността на един кадър на изображението. Чрез контролиране на броя на вълните от различни цветове, можете да получите всеки желан цвят на пиксела.
Тук се спазва правилото: "един показан кадър - много светлинни импулси".
Как се разрешава това противоречие в суперсистемата?
Тъй като размерът на пикселите е ограничен, за да подобрите яснотата на изображението, трябва да увеличите броя на пикселите на екрана на дисплея и да преместите екрана далеч от зрителя. Тогава видимият размер на пиксела ще бъде по-малък.
Едно възможно решение е да се използват принципите, заложени в Seamless Technology, според които няколко екрана с нормален размер и разделителна способност се комбинират в един голям суперекран с висока разделителна способност. Тъй като размерът на пиксела остава същият, а размерът на екрана се увеличава, яснотата на изображението за наблюдателя се увеличава (фиг. 4, в).

ски

Карането на ски на пръв поглед е доста просто. Скиорът се отблъсква с единия крак и се плъзга, след това се отблъсква с другия крак и отново се плъзга. Това поражда следното противоречие:

• За да се плъзга добре, е необходимо триенето на ски повърхността върху снега да е ниско.
• За да може скиорът да се отблъсне, повърхността на ските трябва да има добро сцепление с пистата.

Как се разрешава това противоречие в пространството?
Съвременните ски за бягане имат отклонение в средата. Когато човек просто стои на ски, частта на ските под стъпалото не докосва снега (фиг. 5, а). Средната част на ските е покрита със смазка на восъчна основа, която има спирачни свойства, а началото и края на ските са импрегнирани с грес, което осигурява добро плъзгане.
След това с натискане, когато средната част на ската е притисната към снега, тя се забавя, а при свободно плъзгане се издига и ските докосват снега само на места, които са покрити с "хлъзгава" грес.
Как се разрешава това противоречие във времето?
Когато ските се плъзгат, тя има малко съпротивление; когато скиорът се отблъсква, има голямо съпротивление.
Един от дизайните са ски, тапицирани с камус - козина с наклонена купчина. Такава ски се плъзга добре, но не се плъзга назад при изтласкване или движение нагоре.
Подобен ефект може да се получи с помощта на явлението, открито от В. Петренко. Ако тънки електроди са фиксирани върху плъзгащата се повърхност на ските и върху тях се приложи малък отрицателен заряд, плъзгането се подобрява значително. Ако зарядът е положителен, тогава сцеплението на ските със сняг се увеличава рязко (фиг. 5, б). Скиорът трябва да постави лека батерия и устройство за управление на колана и да фиксира сензори за налягане върху ските. При бутане устройството трябва да прилага положителен заряд към ските, докато се плъзга - отрицателен.
Как се разрешава това противоречие в суперсистемата?
Можете да накарате ските да се движат, без да се отблъсквате, ако просто се спуснете по хълма. Можете да използвате някакъв вид теглещо превозно средство и да се движите зад мотоциклет или моторна шейна, хвърчило или парашут, да използвате кон или куче и т.н.

Идентифицирането и разрешаването на противоречията е много мощен инструмент за решаване на изобретателски проблеми. Това дава възможност да не се изглаждат проблемите, а, напротив, да се изострят максимално и да се разрешат, като се елиминират нежеланите последици в ситуацията.

литература:

1. Altshuller G.S. Намерете идея. - Новосибирск: Наука, 1986.

2. Пенти Содерлин. Карането на ски е отличен пример за ТРИЗ.
http://www.gnrtr.com/problems/en/p08.html

4. Виктор Петренко: Електричеството ще премахне леда от пътищата и ще ускори ските. // Уебсайт на МЕМБРАНА.

Административни спорове

Административен спор (AP)звучи така: „Трябва да подобря системата, но не знам как да го направя“. Това противоречие е най-слабото и може да бъде отстранено или чрез изучаване на допълнителни материали, или чрез вземане/оттегляне на административни решения.

В дълбините на АП се крият технически противоречия (ТС).

Техническо противоречие (ТС):ако една част (или един параметър) от техническа система се подобри чрез известни методи, друга част (или друг параметър) ще се влоши неприемливо. Значи техническото противоречие е: "подобряването на един параметър на системата води до влошаване на друг параметър".

Правилно формулираната ТР има определена евристична стойност. Преходът от AP към TP рязко намалява измерението на проблема, стеснява полето на търсене на решения и ви позволява да преминете от метода на пробата и грешката към алгоритъм (ARIZ), който или предлага прилагане на една или повече стандартни техники, или (в случай на сложни проблеми) показва едно или няколко физически противоречия.

Техническото противоречие може да бъде представено със следната диаграма:

Стъпки за формулиране на техническо противоречие:

За да разрешите проблеми, свързани с технически противоречия, използвайте:

1) Формулирането на Идеалната система, която води до областта на силните решения.

Физическо противоречие

Във физическо противоречие (FP)към една и съща част от системата се предявяват взаимно противоположни изисквания. По този начин, когато се формулира физическо противоречие, „за да се подобри системата, една част от нея трябва да бъде едновременно в различни физически състояния, което е невъзможно“ .

Основните понятия на класическата ТРИЗ, включително противоречията, са определени в книгите на G.S. Алтшулер и оттогава не са били подлагани на сериозна ревизия и изясняване.

Днес TRIZ се използва не само при разработването на технически системи, но и в други области на човешката дейност, по-специално при разработването на информационни и бизнес системи. Успешното прилагане на ТРИЗ в тези области изисква съгласуване на концепции, включително противоречия, с понятията, използвани от специалистите по информационни и бизнес системи.

Днес вече се правят опити, например, да се извърши такава ревизия на концепции. Някои въпроси обаче остават нерешени, вкл

1. Връзката между административните и техническите противоречия е слабо дефинирана.
2. Няма единен модел, който да описва различни видове противоречия, по-специално как противоречието на алтернативните системи корелира с техническите и физическите противоречия.
3. Имената и структурата на типовете конфликти не са подходящи за използване в други (нетехнически) области.

Тази статия предлага обща схема на концепцията за противоречия, в която тези недостатъци се елиминират.

Изисквания и ограничения

Понятието "изискване" е едно от ключовите в инженерството. Може би най-зрелите технологии за управление на изискванията днес са в области като системно инженерство и софтуерно инженерство.

В системното инженерство днес е обичайно да се разграничават 2 нива на изисквания:

1. Системата се счита за "черна кутия". Системните изисквания описват какво искат заинтересованите страни от системата, както и от какво се нуждае суперсистемата, която включва въпросната система. Такива изисквания се наричат изисквания на заинтересованите страни .
2. Системата се разглежда като "прозрачна кутия" на различни етапи от жизнения цикъл. Съответно, такива изисквания включват допускания за това как трябва да бъде подредена системата (състав и структура на системата), както и как трябва да се държи (функциониране на системата). Такива изисквания се наричат Системни изисквания .

Очевидно системните изисквания са свързани с изискванията на заинтересованите страни. По същество системните изисквания описват начините, по които изискванията на заинтересованите страни трябва да бъдат приложени в системата.

Специален вид изисквания в системното инженерство са ограниченията, на които една система трябва да отговаря. Понятието „нежелан ефект“, широко използвано в ТРИЗ, напълно съответства на понятието „ограничение“.

Пример.Фирма „К” е внедрила система за електронен документооборот. Тази система даде възможност да се планират сроковете на обработка и продължителността на маршрута на всеки документ в поделенията на фирма "К". За целта във фирма "К" за всеки вид документ се установяват стандартните условия за обработката му в звеното.
Въпреки това, в дейността на фирма "К" има документи, които идват от външни контрагенти "А" (фактури, фактури и др.), както и документи, чийто маршрут на обработка включва прехвърлянето им на контрагенти "А" и последващо връщане на компанията „К” » (търговски оферти, договори, проектна документация и др.).
Едно от възможните решения е споразумението с контрагенти "А" за определени видове документи на стандартните условия за обработката им от контрагента. Но не всички изпълнители са съгласни да установят и спазват такива стандарти. В някои случаи хармонизирането на стандартите не е възможно поради крайни срокове или по друга причина.

В примера по-горе могат да се идентифицират следните изисквания на заинтересованите страни:

1. Ръководството на фирма „К” иска системата за управление на документи да задава сроковете и маршрутите за обработка на всеки документ.
2. Ръководството на контрагента "А" иска документите на фирма "К" да се обработват без стандарти.

Системни изисквания:
(ST1) За всеки вид документ и всеки вид обработка в поделенията на фирма „К” трябва да се установят срокове.

Системно ограничение:
(SO1) За документи, обработени от контрагенти "А", времето на обработката на документи от контрагента е неизвестно.

Обща схема на противоречията

Административни спорове

Известно е следното определение за административно противоречие (АП): „трябва да се направи нещо, но не се знае как да се направи...“.

В рамките на предложената схема АП може да се представи като изискване и неизвестен (или недефиниран) начин за изпълнението му. Диаграмата на административното противоречие е представена на следващата фигура.

От представената схема следва, че АП описва неопределена изобретателска ситуация. За да се изясни и да се установи противоречие, е необходимо да се избере известен начин за изпълнение на изискването.

Например, в горния пример изискването CT1 (за всеки вид документ и всеки вид обработка в поделенията на фирмата „К“ трябва да бъдат зададени срокове) не може да бъде приложено за случая, когато документът се обработва от контрагента . В този случай има ограничение на CO1 (за документи, обработвани от контрагенти "А", времето на обработката на документи от контрагента е неизвестно).

В разглеждания пример административното противоречие може да се дефинира по следния начин:

Как да приложим изискването CT2 (в системата за управление на документи е необходимо да се зададе времето за обработка на документа при контрагента "А" в рамките на нормативния период)?

Технически спор

В ТРИЗ техническото противоречие (ТС) се дефинира като ... взаимодействия в система, състоящи се например във факта, че едно полезно действие едновременно причинява и вредно. Или - въвеждането (усилването) на полезно действие или елиминирането (отслабването) на вредно действие причинява влошаване (по-специално неприемливо усложнение) на една от частите на системата или на цялата система като цяло.

В рамките на предложената схема TP може да се представи по следния начин: известният метод (или неговата модификация) води до противоречие между 2 изисквания. Схемата на TP е показана на следващата фигура.

От схемата следва, че ТР описва връзката между метода и противоречивите изисквания. Съответно можем да използваме термина "конфликт на изисквания", за да обозначим тази структура. Този термин се използва вече от М. Рубин и В. Кияев в .

Пример.За да приложите изискването CT2 (в системата за управление на документи е необходимо да зададете времето за обработка на документа за контрагента "А" в рамките на стандартния период от време), можете да използвате следния добре познат метод: договорете стандартния график за обработка на документи с контрагента "А". Използването на този метод обаче ще наруши едно от изискванията на заинтересованите страни (ръководството на контрагента "А" иска документите на фирма "К" да се обработват без стандарти).
В този случай получаваме противоречие:
Ако
договорете стандартните условия за обработка на документи с контрагент "А",
Че
(+) ще можем да приложим изискването CT1 (в системата за управление на документи е необходимо да зададете времето за обработка на документа при контрагента "А" в рамките на нормативния период),
Но
(-) не изпълняваме изискването на заинтересованото лице (ръководството на контрагента "А" иска документите на фирма "К" да се обработват без стандарти).

Разделянето на противоречие на TP1 и TP2 в ARIZ в рамките на предложената схема на противоречията е операция с метод: промяната на метода генерира TP1, а не промяната на метода - TP2. В конкретен случай това може да бъде използването, а не използването на известен метод.

Например, в система за работен поток, TP1 може да бъде формулиран, както е посочено по-горе, а TP2, както следва:
Ако
Не се съгласявайте със стандартните условия за обработка на документи с контрагент "А",
Че
i>(+) гарантираме изпълнението на изискването на заинтересованата страна (ръководството на контрагента "А" иска документите на фирма "К" да се обработват без стандарти).
Но
(-) няма да можем да приложим изискването CT1 (в системата за управление на документи е необходимо да зададете времето за обработка на документа при контрагента „А“ в рамките на нормативния период).

Спор за алтернативните системи

Концепцията за алтернативно техническо противоречие (АТП) или противоречие на алтернативни системи е предложена от В. Герасимов и С. Литвин в метода за комбиниране на алтернативни системи в суперсистема, описан в. При този метод се формулират няколко технически противоречия според следния шаблон:

ATP1: Ако системата е внедрена като основна система, тогава нейното предимство е (посочете), но има недостатък (посочете).
ATP2: Ако системата е реализирана под формата на (посочете името на алтернативната система), тогава нейното предимство е (посочете елиминирания недостатък на базовата система), но има недостатък (посочете).

В рамките на предложената схема алтернативно техническо противоречие (ATC) може да бъде представено, както следва.

В TRIZ физическото противоречие (PC) се дефинира, както следва:
... част от разглежданата система трябва да бъде в такова и такова физическо състояние, за да удовлетвори едно изискване на проблема, и трябва да бъде в противоположно състояние, за да удовлетвори друго изискване на проблема.

М. Рубин и В. Кияев предложиха ново име на ПП – противоречие на имотите (ПС). Тяхната дефиниция изглежда така:
формулирането на противоположното състояние на едно или друго свойство на един елемент от системата, необходимо за изпълнението на противоположни изисквания към системата.

С други думи, за да се определи PP (PS), е необходимо да се избере елемент, който трябва да има противоположни свойства, за да удовлетвори противоречиви изисквания. Очевидно обект с противоположни свойства е елемент, който е част от метода, който е избран в AP и разгледан в TP.

В рамките на предложената схема FP (PS) може да бъде представен, както следва:

Например, в противоречието, формулирано за системата за управление на документи, обмисляме метод (да се съгласуват стандартните условия за обработка на документи с контрагента "А"). Обектът, който стои в основата на противоречието, е срокът за обработка на документа с контрагента "А".

Съответно противоречието на свойствата може да се формулира по следния начин:
трябва да бъде определен срокза да можем да приложим изискването CT1 (в системата за управление на документи е необходимо да се зададе времето за обработка на документа за контрагента "А" в рамките на нормативния период),
И
краен срок не трябва да се определя.за да можем да изпълним изискването на заинтересованата страна (ръководството на контрагента „А” иска документите на фирма „К” да се обработват без стандарти).

В случай на ATP, елементът е част от метод, внедрен в основната система.

Заключение

Предложената обща схема на противоречие се различава от дефинициите, съществуващи в ТРИЗ по това, че понятията „изискване“ и „метод на изпълнение на изискванията“ се използват за описание на противоречието.

Използването на метода за изпълнение на изискванията в схемата на противоречията дава възможност да се установи връзка между административните и техническите противоречия. На ниво административно противоречие ние не знаем (или не сме избрали) начин за изпълнение на изискването. Избирайки метод, решаващият преминава от административно към техническо противоречие (противоречие на изискванията). След това, избирайки елемент на метода, решаващият се придвижва от TP (противоречие на изискванията) към PP (противоречие на свойствата).

Използването на модела на противоречието на изискванията в структурата прави възможно интегрирането на ТРИЗ с технологиите за управление на изискванията, достатъчно разработени в различни области на дейност. В бъдеще тази схема от противоречия и методи за работа с тях може да бъде интегрирана в системите за управление на изискванията (RMS).

литература

1. Рубин М.С., Кияев В.И. Основи на ТРИЗ и иновации. Приложение на ТРИЗ в софтуерни и информационни системи: Учеб. 2013.
2. ISO/IEC 15288:2002. системно инженерство. Процеси на жизнения цикъл на системата.
3. Съвкупност от знания за софтуерно инженерство, IEEE, 2004 г
4. Алтшулер G.S. Намерете идея, Въведение в теорията за решаване на изобретателски проблеми, Петрозаводск, Скандинавия, 2003 г.
5. Алтшулер G.S. ARIZ означава победа. в сб. Правила на играта без правила / Състав: A.B. Селюцки, Петрозаводск, Карелия, 1989 г.
6. Алтшулер G.S. Алгоритъм за решаване на изобретателски задачи ARIZ-85V. 1985 г.
7. Герасимов В.М., Литвин С.С. Защо технологията се нуждае от плурализъм? Развитие на алтернативни технически системи чрез комбинирането им в суперсистема. Ленинград. сп. ТРИЗ, бр.1, 1990г.
8. Altshuller G.S., Selyutsky A.B. Крила за Икар. Как да решаваме изобретателски проблеми. Петрозаводск, Карелия, 1980 г.

Джин Анатолий, Френклах Григорий

Основни понятия на ТРИЗ

Всеки проблем може да се нарече изобретателен, ако трябва да се разреши противоречие, за да се разреши. В ТРИЗ има три вида противоречия: административни, технически и физически. АДМИНИСТРАТИВНО ПРОТИВОРЕЧИЕ възниква, когато нещо трябва да се направи, но не се знае как.

ПРИМЕР
Необходимо е да се подобри точността на обработка на всяка част, но как? Или да платите допълнителен работник за повишаване на точността, или да използвате по-модерна машина, или да промените изцяло технологията на обработка.

Преодолявайки по всякакъв начин административните противоречия, се сблъскваме с техническо противоречие.

ПРИМЕР
Например, ние решихме да увеличим скоростта на самолета и за това поставихме на него мощни двигатели. Но крилата не могат да вдигнат по-тежкия самолет от земята. Решиха да увеличат крилата, но увеличеното съпротивление намали мощността на новите двигатели почти до нищо.

ТЕХНИЧЕСКО ПРОТИВОРЕЧИЕ е конфликт в рамките на техническата система между нейните параметри, възли и детайли.

Когато проблемът се прецизира, техническото противоречие се заменя с физическо.

Възниква ФИЗИЧЕСКО ПРОТИВОРЕЧИЕ между параметрите на техническата система във всеки един елемент или дори част от него.

ПРИМЕР
За проблема със самолета по-горе, физическото противоречие за крилото е:
ТРЯБВА ДА Е малко крило,
ЗА да избегнете създаване на съпротивление или забавяне на самолета, и
ТРЯБВА ДА Е голямо крило,
ЗА да свалите самолета от земята.

Физическите противоречия в най-простите случаи могат да бъдат разрешени чрез разделяне на противоречиви изисквания във времето и пространството, като понякога се използват фазови преходи и други физически ефекти.

Например, разрешаване на противоречие във времето: по време на полет крилото е малко, а по време на излитане и кацане е голямо (крило с променлива геометрия).

За да консолидирате материала, помислете за друг пример. Във фабриката за играчки решиха да овладеят новост - летяща кукла Карлсон. Но как да направите куклата достатъчно естетична и да я накарате да лети не е ясно (това е АДМИНИСТРАТИВНО противоречие).

В резултат на разрешаването на административното противоречие стигнахме до ТЕХНИЧЕСКО противоречие: ако куклата има голям винт, значи лети, но външният й вид е ужасен - не Карлсон, а вятърна мелница. Ако винтът е малък, тогава външният вид е красив, но куклата отказва да лети.

Физическото противоречие в случая може да се формулира по следния начин: винтът трябва да е голям, за да лети куклата, а винтът да е малък, за да е естетичен. Това противоречие се разрешава доста лесно: в „спокойно“ състояние лопатките на витлото се навиват, но по време на въртене се разгръщат от центробежна сила и стават големи.

Справка, изготвена от А. Джин и Г. Френклах