TRIZ învață să rezolve probleme inventive. Cunoscut - cu ajutorul Fondului de Informare, necunoscut - cu ajutorul ARIZ. Algoritmul pentru rezolvarea problemelor inventive (ARIZ) este poate cel mai popular și eficient element (și instrument) al teoriei lui Altshuller. Algoritmii sunt o descriere detaliată și destul de laborioasă a secvenței procesului inventiv, care poate fi adoptată de fiecare persoană a cărei activitate este legată de creativitate. Dar, în același timp, trebuie remarcat faptul că nu numai cunoașterea este importantă, ci și înțelegerea algoritmilor, precum și practica de lucru cu aceștia. Autorul metodologiei a scris: „ARIZ este un instrument de gândire, și nu în loc de a gândi”.

Întrucât ARIZ ocupă un loc important în teoria problemelor inventive, în această lecție vom încerca să răspundem la întrebarea: ce algoritmi TRIZ sunt folosiți pentru a găsi cele mai potrivite soluții și cum să lucrăm cu acestea în mod eficient?

Ce este ARIZ?

G. S. Altshuller și-a numit algoritmul metodologic într-un sens larg, mai degrabă decât îngust, matematic. Algoritmul pentru rezolvarea problemelor inventive nu a necesitat o precizie strictă, cum ar fi, de exemplu, algoritmul pentru extragerea rădăcinii pătrate a unui număr întreg pozitiv. Era flexibil: diferite probleme puteau fi rezolvate în moduri diferite, în funcție nu numai de condițiile problemei, ci și de cunoștințele, experiența și abilitățile inventatorului însuși.

ARIZ este un program complex de tip algoritmic, bazat pe legile dezvoltării sistemelor tehnice și conceput pentru a analiza și rezolva probleme inventive.

Acesta este un fel de instrucțiune pas cu pas, în care se pot distinge 3 părți (conform cărții lui V. Petrov „Algoritm pentru rezolvarea problemelor inventive”):

1. Programul ARIZ este o succesiune de operații de identificare și rezolvare a contradicțiilor, analiza situației inițiale și alegerea unei probleme de rezolvat, sintetizarea unei soluții, analizarea soluțiilor obținute și alegerea celei mai bune, acumularea celor mai bune soluții și generalizarea acestor materiale pentru a îmbunătăți mod de a rezolva alte probleme. Structura programului și regulile de implementare a acestuia se bazează pe legile și modelele de dezvoltare a tehnologiei.
2. Suport informațional, include un sistem de standarde pentru rezolvarea problemelor inventive; efecte tehnologice (fizice, chimice, biologice, matematice, în special, cele mai dezvoltate dintre ele în prezent - geometrice); metode de eliminare a contradicțiilor; modalităţi de utilizare a resurselor naturii şi tehnologiei.
3. Metode de gestionare a factorilor psihologici, deoarece programul ARIZ este conceput pentru uz uman. Pe lângă depășirea inerției psihologice, tehnologia permite dezvoltarea imaginației creative necesare rezolvării problemelor inventive complexe.

Concepte de bază ale ARIZ

Aparatul categorial ARIZ este destul de simplu și se bazează pe două concepte principale: contradicții și rezultatul final ideal. Să le luăm în considerare în detaliu și să ilustrăm cu exemple.

Contradicții. Contradicție - interacțiunea unor părți și tendințe opuse, care se exclud reciproc, obiecte și fenomene, care în același timp se află în unitate internă. În cazul TRIZ și ARIZ, soluția problemei se bazează pe succesiunea identificării și rezolvării contradicțiilor și eliminării cauzelor acestora. ARIZ face apel la trei tipuri de contradicții, datorită cărora se dezvăluie relațiile cauzale. Definiția lor este necesară pentru a înțelege esența soluției problemei, așa că le vom analiza mai detaliat.

Contradicția de suprafață (SP)- contradicţia dintre nevoia şi posibilitatea satisfacerii acesteia. Teoria clasică a lui G. S. Altshuller numește această contradicție administrativă (AP), deoarece este adesea formulată de administrație sau de client și conține o referire la problemă: „Este necesar să se mărească viteza de lucru, dar nu se știe cum. ” sau „Există un defect în producție, trebuie eliminat, dar nu este clar cum se face”, etc. O contradicție superficială (SP) este asociată fie cu eliminarea unui efect nedorit (NE) - ceva care nu ne convine într-un sistem tehnic, fie cu nevoia de a crea ceva nou, dar nu este încă clar cum. Exemplu: Scoaterea unei oale fierbinți din aragaz poate provoca arsuri. Cum să elimini acest neajuns?

Contradicție profundă (DP)- aceasta este o contradicție între anumite părți, calități sau parametri ai sistemului. UE apare atunci când unele părți (calități sau parametri) ale sistemului sunt îmbunătățite, ținând cont de inadmisibilitatea deteriorării altora, când o acțiune benefică provoacă concomitent una dăunătoare. De obicei trebuie sa cauti un compromis, adica sa sacrifici ceva de dragul unei solutii (viteza de lucru, dimensiuni etc.). Astfel, o contradicție profundă este cauza apariției unei contradicții superficiale, întărind-o. G. S. Altshuller, arătând că pentru a rezolva problema este necesară modificarea caracteristicilor tehnice ale obiectului, a numit această contradicție tehnică (TC). Exemplu: tigaia trebuie încălzită, pentru că doar așa se poate găti mâncarea. Acest lucru intră în conflict cu necesitatea de a scoate tigaia cu mâinile.

Contradicție acută (OP)- prezentarea proprietăților diametral opuse (de exemplu, fizice) unei anumite părți a sistemului tehnic. Este necesar să se determine cauzele care au dat naștere unei contradicții profunde, cu alte cuvinte, este aprofundarea ei în continuare. Uneori, acest lucru este necesar pentru a identifica cauza principală. Pentru mulți oameni care nu sunt familiarizați cu ARIZ, o astfel de formulare sună neobișnuită, deoarece OP implică faptul că o parte a TS trebuie să fie în două stări care se exclud reciproc: să fie rece și cald, mobil și imobil etc. Studiul motivelor care au dat naștere unei contradicții profunde (tehnice) duce la necesitatea identificării proprietăților fizice contradictorii ale sistemului, așa că G.S. Altshuller a numit-o contradicție fizică (PC). Exemplu: oala trebuie să fie fierbinte pentru a găti mâncarea și rece pentru a o îndepărta cu mâinile. Dar este suficient ca doar fundul și pereții să fie fierbinți. Dar mânerele pot fi din material termoizolant. Deci ajungem la o decizie.

Rezultatul final ideal (IFR)- o soluție pe care ne-am dori să o vedem în visele noastre cele mai sălbatice, când absolut totul este posibil. IFR este un sistem ideal, a cărui eficiență este de 100%. Altshuller a sugerat că cea mai eficientă soluție la o problemă este una care se realizează „de la sine”, doar în detrimentul resurselor existente. El a definit rezultatul final ideal (IFR) ca o situație în care: „Un anumit element (element X) al unui sistem sau mediului însuși elimină un efect dăunător, menținând în același timp capacitatea de a efectua unul util”.

• Un sistem tehnic ideal este un sistem care nu există, iar funcțiile sale sunt îndeplinite, cu alte cuvinte, scopurile sunt atinse fără mijloace. Am dat un exemplu de astfel de TS, descriind legea creșterii gradului de idealitate a sistemului.
• Substanță ideală - nu există substanță, dar funcțiile acesteia (rezistență, impermeabilitate etc.) rămân. Așa se explică tendința actuală de a folosi materiale mai ușoare și mai rezistente.
• Forma ideală - oferă un efect util maxim, de exemplu, rezistență cu un minim de material utilizat.
• Procesul ideal este să obții rezultate fără un proces, adică instantaneu. Reducerea procesului de fabricare a produselor este scopul oricărei tehnologii progresive.

Astfel, esența ARIZ este identificarea contradicției și eliminarea acesteia pe baza unei comparații între starea ideală și reală a ES. Tocmai pentru aceasta este important ca inventatorul să fi dezvoltat gândirea asociativă, care poate fi antrenată, inclusiv cu ajutorul jocului nostru „Lanțuri de asociații”.

Lanțuri de asociere

Acest joc are ca scop dezvoltarea gândirii asociative.

Mai întâi vi se va cere să completați zece lanțuri de 3 cuvinte cu asocierea dvs. Încercați să veniți cu o asociere care să fie foarte bine legată de cuvintele propuse, dar nu altele.

După ce ați completat lanțurile, trebuie să găsiți elemente suplimentare în lanțurile construite mai devreme. Apăsați „Start” pentru a începe jocul.

Componente ARIZ

Algoritmul pentru rezolvarea problemelor inventive este format din mai multe elemente. Iată o versiune simplificată a ARIZ.

Etapa 1. TIPUL SARCINII

În primul rând, trebuie să stabilim ce tip de problemă îi aparține: este cercetare sau inventiv? Sarcina de cercetare necesită o descriere a unui nou fenomen, necunoscut anterior și de neînțeles. Inventiv, pe de altă parte, se ocupă de un fenomen cunoscut de noi care trebuie schimbat sau eliminat. Evident, astfel de probleme sunt mai ușor de rezolvat, așa că trebuie să poți transpune o problemă de cercetare într-una inventiva. Pentru a face acest lucru, trebuie să puneți întrebarea în loc de întrebarea „de ce (cum) se întâmplă asta?” intrebare: "cum se face?" Pentru a face acest lucru, notați formularea problemei inversate conform schemei: „Sistemul (indicați scopul) include (enumerati elementele incluse în sistem). Este necesar in conditiile date (precizati) asigurarea primirii (precizati fenomenul observat).

Etapa 2. CONTRADICȚII ȘI IFR

În această etapă, trebuie să formulați contradicțiile și rezultatul final ideal. Există momente când o definiție clară a acestor două componente conduce deja la un rezultat acceptabil. De exemplu, sarcina: ce ar trebui să facă hotelul pentru ca oaspeții să nu fure lucruri? O contradicție - furtul nu poate fi permis, dar este și imposibil să ții evidența lucrurilor și să verifici bagajele celor care pleacă. IFR - chiar și în caz de furt, hotelul nu ar trebui să sufere pierderi. Totul este rezolvat simplu - costul lucrurilor din cameră este inclus inițial în costul vieții.

Etapa 3. RESURSE

Resursele pot fi orice este util pentru găsirea unei soluții. Este de dorit ca în acest scop să fie folosite acele resurse care sunt deja prezente în situația problemă, precum și cele mai ieftine resurse. De exemplu, dacă camionul se află literalmente la un centimetru deasupra unui pod sau a unui drum închis, este mai logic să dezumflați puțin anvelopa și să conduceți, mai degrabă decât să căutați un ocol.

Datorită muncii în direcția găsirii de resurse utile, au fost create cărți speciale de referință pentru TRIZ.

Etapa 4. DECIZIE

Aplicați tehnicile și principiile create pentru găsirea de soluții în TRIZ:

• 40 de tehnici de eliminare a contradicțiilor tehnice, formulate de G. S. Altshuller. Citiți mai multe despre ele în lecția dedicată Fondului de Informare TRIZ.
• Operatori RVS (P - dimensiune, B - timp, C - cost). Esența metodei este că atunci când se folosește operatorul RVS, inerția psihologică a gândirii scade. Acest lucru se realizează prin modificarea mentală a parametrilor obiectului, ceea ce vă permite să îl priviți dintr-un unghi diferit.

Etapa 5. ANALIZA

După ce ați primit una sau mai multe opțiuni pentru rezolvarea problemei, trebuie să le analizați din poziția idealității. Pentru a face acest lucru, trebuie să aflați cât de dificilă și costisitoare va costa implementarea sa, dacă sunt implicate toate resursele sistemului, ce efecte nedorite au apărut, cum să le minimizezi sau să le elimini.

Reprezentarea schematică a ARIZ

ARIZ necesită o formulare exactă a problemei atunci când PP, PP, IQR, OP sunt identificate conform lanțului reprezentat.

PP → SUS → RBI → OP → R

Ne-am familiarizat deja cu aceste concepte când am vorbit despre terminologie, prin urmare, aici vom explica doar pe scurt legătura dintre ele pentru o mai mare claritate a schemei.

În primul rând, se formulează o contradicție de suprafață (SP), care se distinge logic de condiția problemei. De regulă, clientul însuși vorbește despre asta. Adesea PP este un efect nedorit care trebuie eliminat prin prezentarea anumitor cerințe sistemului. Așa se definește contradicția profundă (DP).

În plus, TS apare așa cum ar trebui să fie ca urmare a eliminării unui efect nedorit - scăpând de factorul negativ și păstrându-și calitățile pozitive. Așa este formulat IFR-ul. Când se dezvoltă conceptul de rezultat ideal, acesta este comparat cu starea actuală a sistemului, pe baza căreia se caută motivele imperfecțiunii sale Aceste motive constituie PO - o contradicție agravată, a cărei identificare și eliminare conduce la o rezolvare a problemei.

Secvența descrisă mai sus este tipică pentru principalele modificări ale ARIZ. Pe parcursul existenței sale, algoritmul s-a dezvoltat și continuă să se dezvolte în direcția formalizării și detalierii secvenței descrise.

G. S. Altshuller a scris în cartea sa „Algoritmul invenției” că și-a îmbunătățit constant algoritmul, după ce a petrecut 25 de ani în spatele acestei lucrări. A testat fiecare modificare în practică, după care a corectat ARIZ. Dar asta nu înseamnă că toate opțiunile anterioare, până la ultima, nu funcționau. La un moment dat, au fost utilizate cu succes de către inventatori, iar modificările ulterioare au ținut cont de experiența din ce în ce mai mare în rezolvarea diferitelor probleme, ceea ce a făcut progresiv ARIZ mai universală.

Principalele modificări ale ARIZ, dar nu toate, sunt prezentate schematic mai jos. O descriere mai detaliată a acestora și o listă completă pot fi găsite în articolul „Istoria dezvoltării ARIZ” din Wikibooks.

Denumiri:

• AP este o contradicție administrativă.
• TP este o contradicție tehnică.
• TPU - contradicție tehnică îmbunătățită (stare limită).
• RBI este rezultatul final perfect.
• IKR1u - formula întărită a IKR1.
• FP este o contradicție fizică.
• FPmac este o contradicție fizică la nivel macro.
• FPmic este o contradicție fizică la micronivel.
• R - decizie

Etape și exemple de rezolvare a problemelor conform ARIZ-85-V

În procesul de îmbunătățire, ARIZ s-a adaptat gradului de complexitate al sarcinii. Cele mai simple sarcini au fost rezolvate cu ajutorul lanțului principal ARIZ (AP - TP - ICR - FP - R). Apropo, unii adepți moderni ai TRIZ îl consideră cel mai de succes și de înțeles. Dar sarcinile mai complexe au necesitat un algoritm mai detaliat pentru rezolvarea lor. ARIZ-85-V, deoarece ultima modificare, prezentată schematic mai sus, corespundea acestei sarcini - este destul de detaliată, deși, potrivit unor teoreticieni TRIZ, acest lucru o face și greoaie.

ARIZ-85-B este un instrument destul de complex, deci nu este recomandat să îl utilizați fără un studiu prealabil al elementelor de bază ale TRIZ și un studiu amănunțit al tipurilor de contradicții, principala linie de rezolvare a problemelor în logica ARIZ și ARIZ.

Toate modificările ARIZ au deficiențele lor, care sunt evidențiate și încercate să fie rezolvate de către practicienii TRIZ. De exemplu, în special în cazul ARIZ-85-B, părțile 6-8 nu sunt suficient dezvoltate și structurate. Există, de asemenea, o întrerupere a logicii cu includerea a 4 părți. În general, este încă necesară dezvoltarea unei părți a ARIZ care definește cu exactitate situația inventiva inițială și toate modalitățile posibile de rezolvare a problemei.

Ca orice instrument, ARIZ oferă rezultate care depind în mare măsură de capacitatea de a-l folosi. Nu trebuie să vă gândiți că, după ce ați citit textul algoritmului, puteți rezolva imediat orice problemă. După ce ați citit descrierea tehnicilor SAMBO, nu trebuie să intrați imediat în competiție. La fel este și cu ARIZ: lupta unică cu o sarcină necesită abilități practice.

Testează-ți cunoștințele

Dacă doriți să vă testați cunoștințele pe tema acestei lecții, puteți susține un scurt test format din mai multe întrebări. Doar 1 opțiune poate fi corectă pentru fiecare întrebare. După ce selectați una dintre opțiuni, sistemul trece automat la următoarea întrebare. Punctele pe care le primești sunt afectate de corectitudinea răspunsurilor tale și de timpul petrecut pentru trecere. Vă rugăm să rețineți că întrebările sunt diferite de fiecare dată, iar opțiunile sunt amestecate.

Data publicării: 03.11.2010

Spre deosebire de înțelegerea obișnuită a unei contradicții ca un conflict între dorințele unei persoane și o situație reală, TRIZ identifică și precizează mai multe tipuri de contradicții, dintre care principalele sunt tehnice și fizice.
Metodele tradiționale de proiectare implică găsirea unui compromis între cerințele pentru diferite părți ale sistemului proiectat, de ex. menită să netezi contradicţiile apărute. Când un parametru al sistemului se îmbunătățește, alții, de regulă, se înrăutățesc - în acest caz, se alege soluția optimă.
Dacă o aeronavă de mare viteză are aripi mici, atunci are nevoie de o pistă lungă pentru a decola și a ateriza. Prin urmare, designerii se străduiesc să ajungă la un compromis și dezvoltă aripi care asigură viteza optimă cu care banda păstrează încă dimensiuni acceptabile.
TRIZ recomandă, dimpotrivă, să ascuți cât mai mult contradicția, ceea ce face posibilă găsirea unei soluții puternice.
O aripă cu geometrie variabilă poate deveni mică la altitudine și mare în timpul decolării și aterizării. La altitudine, o astfel de aeronavă are o viteză mare, iar pentru aterizare nu are nevoie de o pistă lungă specială (Fig. 1).

O contradicție tehnică este o situație în care o îmbunătățire a unui parametru operațional al unui sistem duce la o deteriorare inacceptabilă a altuia.
Studiul exemplelor de invenții puternice din fondul de brevete a făcut posibilă identificarea unui număr de tehnici speciale pentru rezolvarea contradicțiilor tehnice. Tehnicile indică doar direcția generală a transformărilor, îndreptând inventatorul către zona ideilor puternice. Soluțiile concrete pot fi găsite prin analogie cu o tehnică sau un exemplu care o ilustrează. Aceeași tehnică poate fi folosită pentru a rezolva probleme din domenii complet diferite ale tehnologiei.
Iată două exemple de rezolvare a problemelor din inginerie hidraulică și construcție de motoare.

Rodarea motorului

Rodarea motorului este un pas important în producerea sa. Motorul este pornit fără sarcină și toate părțile sale de frecare încep să se frece, să ruleze una cu cealaltă. Acest proces este destul de lung și necesită un consum semnificativ de combustibil. Cum să grăbiți rularea pieselor de frecare în timpul rodajului motorului?
Rezolvarea unei astfel de probleme fără a cunoaște tehnici speciale este destul de dificilă. Utilizarea tehnicii de rezolvare a contradicțiilor tehnice „Aplicați răul în favoarea” oferă un indiciu puternic pentru rezolvarea acestei probleme. Recepția recomandă:
a) utilizați factori nocivi (în special efectele nocive ale mediului) pentru a obține un efect pozitiv;
b) eliminarea factorului dăunător prin adăugarea la un alt factor dăunător,
c) să mărească factorul nociv în așa măsură încât să înceteze să mai fie nociv.
O solutie corespunzatoare recomandarii de la paragraful a: rodarea pieselor este accelerata de cateva ori daca motorul nu este alimentat cu aer purificat, dar praf.

Reducerea energiei de flux

Un curent de apă care curge dintr-un munte are o putere distructivă extraordinară. Poate deteriora structurile hidraulice. Cum se reduce energia de curgere?
Aici puteți aplica aceeași tehnică „Aplicați rău în favoarea”.
Folosind recomandarea punctului b, am obținut următoarea soluție: albia pârâului este împărțită în mai multe ramuri, care sunt îndreptate una spre alta (Fig. 4.59). Curenții se ciocnesc și își sting energia unul altuia.

Pentru comoditatea identificării și soluționării unei contradicții tehnice, G.S. Altshuller a dezvoltat un tabel tehnic de rezolvare a conflictelor. Este organizat astfel (Fig. 2).
Pe verticală, există parametri tipici care, în funcție de starea problemei, trebuie îmbunătățiți. Pe orizontală - parametri, care în acest caz se deteriorează în mod inacceptabil. La intersecția rândurilor și coloanelor tabelului sunt indicate numerele de tehnici care, cel mai probabil, elimină contradicția tehnică care a apărut între parametrii de îmbunătățire și deteriorare. Pentru a construi acest tabel, G.S. Altshuller a folosit cele mai eficiente 40 de tehnici pentru rezolvarea contradicțiilor tehnice.
Conceptele preliminare ale soluției folosind tehnici pot fi obținute fără a utiliza Tabelul de contradicții. Pentru a face acest lucru, trebuie să analizați în mod constant posibilitatea de a utiliza fiecare dintre cele 40 de tehnici. Fiecare inventator alcătuiește treptat o listă cu tehnicile sale cele mai frecvent utilizate.
Aplicarea practică a tehnicilor de rezolvare a contradicțiilor tehnice are următoarea caracteristică: recomandările descrise în fiecare dintre tehnici nu trebuie luate literal. Cel mai mare efect este obținut dacă sunt percepute ca un indiciu, material sursă pentru reflecție.

Fig.2. Tabelul de rezolvare a conflictelor elaborat de G.S. Altshuller

De exemplu, tehnica 25: schimbarea culorii. Dacă luăm această recomandare la propriu, atunci câmpul de acțiune se restrânge brusc. Dacă, totuși, această tehnică este interpretată ca o modificare a proprietăților suprafeței în general, atunci posibilitățile de obținere a ideilor noi cresc nemăsurat. În acest caz, putem vorbi despre modificarea proprietăților optice ale suprafeței, rugozitatea acesteia, temperatura, aplicarea unei substanțe suplimentare etc.

O contradicție fizică este o situație în care cerințe care se exclud reciproc în sens fizic sunt impuse unui element al unui sistem tehnic sau unei părți a acestuia.
Spre deosebire de unul tehnic, o contradicție fizică nu apare între parametrii unui sistem tehnic, ci descrie cerințe contradictorii pentru unul dintre elementele sale sau chiar pentru o parte a acestuia. Contradicția fizică este formulată astfel: „Pentru a satisface cerințele problemei, această zonă trebuie să aibă proprietatea „X” (de exemplu, să fie mobilă) pentru a îndeplini o anumită funcție și să aibă proprietatea „nu-X” (pentru de exemplu, fii imobil)".

Un exemplu de contradicție fizică: parbrizul unei mașini trebuie să fie dur, rigid, pentru a rezista fluxului de aer care se apropie și trebuie să fie flexibil, elastic, pentru a nu răni șoferul atunci când este spart. O astfel de contradicție este rezolvată prin utilizarea sticlei triplex, când un strat moale interior este situat între cele două geamuri exterioare.
Tehnici de bază pentru rezolvarea contradicțiilor fizice:
1. Dacă un element necesită manifestarea în același timp a proprietăților opuse, atunci o astfel de contradicție se rezolvă prin răspândirea acestor proprietăți în spațiu.
2. Dacă un element necesită manifestarea proprietăților opuse în același loc, atunci o astfel de contradicție se rezolvă prin răspândirea acestor proprietăți în timp.
3. Dacă unui element i se cere să manifeste proprietăți opuse în același timp și în același loc, atunci o astfel de contradicție este rezolvată în supersistem.

răscruce de drumuri

Cum este organizat traficul, de exemplu, când mașinile trec prin intersecții? Dacă nu respectați nicio regulă, atunci toate mașinile vor încerca să treacă de intersecție în același timp. Acest lucru se aplică și acelor vehicule care trebuie să meargă primele (de exemplu, o ambulanță).
În acest caz, coliziunile sunt inevitabile, deoarece apare o contradicție fizică: două sau mai multe mașini încearcă să fie în același loc în spațiu în același timp.

Un drum este situat deasupra celuilalt. Mașinile traversează intersecția la diferite niveluri și nu interferează unele cu altele (Fig. 3).

Se folosește un semafor. Mașinile trec de intersecție conform semnalului semafor.

Vehiculele speciale cu semnalizarea aprinsă, cum ar fi ambulanțele, au drept de prioritate să treacă prin intersecție. Această ordine este stabilită în supersistem, determinată de reguli speciale de circulație și este valabilă pe toate drumurile.

Afişa

Ecranul oricărui afișaj este format din multe pătrate minuscule - pixeli. Imaginea este obținută datorită faptului că fiecare pixel poate deveni fie mai deschis, fie mai închis și poate genera lumină de orice culoare dorită. Pentru a obține o imagine în mișcare, cadrele imaginii de pe ecran se schimbă de 24 de ori pe secundă, luminozitatea și culoarea pixelilor trebuie să se schimbe la aceeași frecvență.
Astfel, pentru un afișaj color, apare următoarea contradicție: culoarea unui pixel trebuie să se schimbe constant, în timp ce limitările tehnice vă permit să obțineți un pixel de o singură culoare.
Cum se rezolvă această contradicție în spațiu?
Un pixel este împărțit într-un anumit număr de subpixeli, cel puțin trei, fiecare dintre acestea dând o singură culoare - fie roșu, fie verde, fie albastru. Acestea sunt culorile principale ale spectrului, iar amestecarea lor în anumite proporții este percepută de ochi ca culoarea necesară (Fig. 4, a). Aici se respectă regula: „un cadru afișat - un impuls de lumină”.

Cum se rezolvă această contradicție în timp?
Samsung a dezvoltat o tehnologie specială de afișare cu cristale lichide numită UFS, care poate fi descifrată ca „afișaj de calitate a imaginii foarte înaltă”. Conform acestei tehnologii, nu este necesară împărțirea unui pixel în trei subpixeli. Luminozitatea și culoarea necesară a pixelului sunt asigurate prin instalarea a trei lămpi de iluminare de fundal în spatele filtrului cu cristale lichide: roșu, verde și albastru, care clipesc alternativ de multe ori în timpul afișajului unui cadru de imagine (Fig. 4, b). În plus, formarea culorii dorite este controlată de un filtru cu cristale lichide, care poate deschide o fereastră în fața pixelului.
Dacă trebuie să afișați un punct roșu, atunci filtrul deschide pixelul numai când lampa roșie clipește și îl menține închis când lămpile albastre și verzi clipesc. Pentru a obține alb, pixelul rămâne deschis pe durata unui cadru de imagine. Controlând numărul de ondulații de culori diferite, puteți obține orice culoare de pixeli dorite.
Aici se respectă regula: „un cadru afișat - multe impulsuri de lumină”.
Cum se rezolvă această contradicție în supersistem?
Deoarece dimensiunea pixelilor este limitată, pentru a îmbunătăți claritatea imaginii, trebuie să creșteți numărul de pixeli de pe ecranul de afișare și să îndepărtați ecranul de vizualizator. Atunci dimensiunea aparentă a pixelilor va fi mai mică.
O soluție posibilă este utilizarea principiilor stabilite în Tehnologia fără sudură, conform cărora mai multe ecrane de dimensiuni și rezoluții obișnuite sunt combinate într-un singur super-ecran mare de înaltă definiție. Deoarece dimensiunea pixelilor rămâne aceeași, iar dimensiunea ecranului crește, claritatea imaginii pentru observator crește (Fig. 4, c).

Schiuri

Schiatul la prima vedere este destul de simplu. Schiorul împinge cu un picior și alunecă, apoi se împinge cu celălalt picior și alunecă din nou. Acest lucru dă naștere la următoarea contradicție:

• Pentru a aluneca bine, este necesar ca frecarea suprafetei de schi pe zapada sa fie redusa.
• Pentru ca schiorul să poată împinge, suprafața schiului trebuie să aibă o bună aderență pe pistă.

Cum se rezolvă această contradicție în spațiu?
Schiurile moderne de fond au o deformare la mijloc. Când o persoană stă pur și simplu pe schiuri, partea de schi de sub picior nu atinge zăpada (Fig. 5, a). Partea de mijloc a schiului este acoperită cu un lubrifiant pe bază de ceară care are proprietăți de frânare, iar începutul și sfârșitul schiului sunt impregnate cu grăsime, ceea ce asigură o alunecare bună.
Apoi, cu o împingere, când partea de mijloc a schiului este apăsată de zăpadă, acesta încetinește, iar cu alunecare liberă se ridică și schiul atinge zăpada doar în locurile acoperite cu unsoare „alunecoasă”.
Cum se rezolvă această contradicție în timp?
Când schiul alunecă, are o rezistență mică; când schiorul împinge, are multă rezistență.
Unul dintre modele este schiurile tapițate cu kamus - blană cu o grămadă înclinată. Un astfel de schi alunecă bine, dar nu alunecă înapoi atunci când se împinge sau se deplasează în sus.
Un efect asemănător poate fi obţinut utilizând fenomenul descoperit de V. Petrenko. Dacă electrozi subțiri sunt fixați pe suprafața de alunecare a schiului și li se aplică o mică sarcină negativă, alunecarea se îmbunătățește semnificativ. Dacă sarcina este pozitivă, atunci aderența schiului cu zăpadă crește brusc (Fig. 5, b). Schiorul trebuie să pună o baterie ușoară și un dispozitiv de control pe centură și să fixeze senzori de presiune pe schiuri. La împingere, dispozitivul trebuie să aplice o sarcină pozitivă schiului, în timp ce alunecă - una negativă.
Cum se rezolvă această contradicție în supersistem?
Puteți face schiurile să se miște fără să împingeți dacă doar coborâți dealul. Puteți folosi un fel de vehicul de remorcare și vă puteți deplasa în spatele unei motociclete sau a unui snowmobil, a unui zmeu sau a unei parașute, puteți folosi un cal sau un câine etc.

Identificarea și rezolvarea contradicțiilor este un instrument foarte puternic pentru rezolvarea problemelor inventive. Face posibilă nu netezirea problemelor, ci, dimpotrivă, exacerbarea lor la maximum și rezolvarea lor, eliminând efectele nedorite din situație.

Literatură:

1. Altshuller G.S. Găsiți o idee. - Novosibirsk: Știință, 1986.

2. Pentty Soderlin. Schiul este un exemplu excelent pentru TRIZ.
http://www.gnrtr.com/problems/en/p08.html

4. Viktor Petrenko: Electricitatea va îndepărta gheața de pe drumuri și va accelera schiurile. // Site-ul web MEMBRANE.

Controversa administrativă

Controversa administrativă (AP) suna asa: „Trebuie să îmbunătățesc sistemul, dar nu știu cum să o fac”. Această contradicție este cea mai slabă și poate fi înlăturată fie prin studierea materialelor suplimentare, fie prin luarea/retragerea deciziilor administrative.

În adâncul AP se află contradicțiile tehnice (TC).

Contradicție tehnică (TC): dacă o parte (sau un parametru) a unui sistem tehnic este îmbunătățită prin metode cunoscute, o altă parte (sau un alt parametru) se va deteriora în mod inacceptabil. Deci contradicția tehnică este: „îmbunătățirea unui parametru al sistemului duce la deteriorarea altui parametru”.

Un TP corect formulat are o anumită valoare euristică. Trecerea de la AP la TP reduce drastic dimensiunea problemei, restrânge câmpul de căutare a soluțiilor și vă permite să treceți de la metoda de încercare și eroare la un algoritm (ARIZ), care fie sugerează aplicarea uneia sau mai multor tehnici standard, fie (în cazul problemelor complexe) indică una sau mai multe contradicții fizice.

Contradicția tehnică poate fi reprezentată prin următoarea diagramă:

Pași pentru formularea unei contradicții tehnice:

Pentru a rezolva probleme legate de contradicții tehnice, utilizați:

1) Formularea Sistemului Ideal, care duce la zona soluțiilor puternice.

Contradicție fizică

În contradicție fizică (FP) aceleiași părți a sistemului sunt prezentate cerințe reciproc opuse. Astfel, atunci când se formulează o contradicție fizică, „pentru a îmbunătăți sistemul, o parte a acestuia trebuie să fie în diferite stări fizice în același timp, ceea ce este imposibil”.

Conceptele de bază ale TRIZ-ului clasic, inclusiv contradicțiile, au fost definite în cărțile lui G.S. Altshuller și de atunci nu au fost supuse unor revizuiri și clarificări serioase.

Astăzi, TRIZ este folosit nu numai în dezvoltarea sistemelor tehnice, ci și în alte domenii ale activității umane, în special, în dezvoltarea sistemelor informaționale și de afaceri. Aplicarea cu succes a TRIZ în aceste domenii necesită coordonarea conceptelor, inclusiv a contradicțiilor, cu conceptele folosite de specialiștii în sisteme informatice și de afaceri.

Astăzi, deja se încearcă, de exemplu, să se efectueze o astfel de revizuire a conceptelor. Cu toate acestea, unele probleme rămân nerezolvate, inclusiv

1. Relația dintre controversele administrative și cele tehnice este slab definită.
2. Nu există un singur model care să descrie diferite tipuri de contradicții, în special modul în care contradicția sistemelor alternative se corelează cu contradicțiile tehnice și fizice.
3. Numele și structura tipurilor de conflict nu sunt potrivite pentru utilizare în alte domenii (non-tehnice).

Acest articol propune o schemă generală a conceptului de contradicții, în care aceste neajunsuri sunt eliminate.

Cerințe și restricții

Conceptul de „cerință” este una dintre cheile în inginerie. Poate că cele mai mature tehnologii de management al cerințelor de astăzi sunt în domenii precum ingineria sistemelor și ingineria software.

În ingineria sistemelor, astăzi se obișnuiește să se facă distincția între două niveluri de cerințe:

1. Sistemul este considerat o „cutie neagră”. Cerințele de sistem descriu ce doresc părțile interesate de la sistem, precum și de ce are nevoie supersistemul, care include sistemul în cauză. Se numesc astfel de cerințe cerințele părților interesate .
2. Sistemul este considerat o „cutie transparentă” în diferite etape ale ciclului de viață. În consecință, astfel de cerințe includ ipoteze despre modul în care ar trebui să fie aranjat sistemul (compoziția și structura sistemului), precum și cum ar trebui să se comporte (funcționarea sistemului). Se numesc astfel de cerințe Cerințe de sistem .

Evident, cerințele de sistem sunt legate de cerințele părților interesate. În esență, cerințele de sistem descriu modurile în care cerințele părților interesate trebuie implementate în sistem.

Un tip special de cerințe în ingineria sistemelor sunt constrângerile pe care un sistem trebuie să le satisfacă. Conceptul de „efect nedorit” utilizat pe scară largă în TRIZ corespunde pe deplin conceptului de „restricție”.

Exemplu. Compania „K” a implementat un sistem electronic de gestionare a documentelor. Acest sistem a făcut posibilă planificarea termenilor de prelucrare și a duratei traseului fiecărui document în diviziile companiei „K”. Pentru a face acest lucru, în compania „K” pentru fiecare tip de document se stabilesc termenii standard pentru prelucrarea acestuia în unitate.
Totuși, în activitățile companiei „K” există documente care provin de la contrapărțile externe „A” (facturi, facturi etc.), precum și documente a căror rută de procesare presupune transferul acestora către contrapărțile „A” și returnarea ulterioară la societate. „K” » (oferte comerciale, contracte, documentație de proiect etc.).
Una dintre soluțiile posibile este să se convină cu contrapărțile „A” pentru anumite tipuri de documente ale condițiilor standard pentru prelucrarea acestora de către contraparte. Dar nu toate contrapărțile sunt de acord să stabilească și să respecte astfel de standarde. În unele cazuri, armonizarea standardelor nu este posibilă din cauza termenelor limită sau din alte motive.

În exemplul de mai sus, pot fi identificate următoarele cerințe ale părților interesate:

1. Conducerea companiei „K” dorește ca sistemul de management al documentelor să stabilească termenele și rutele de procesare a fiecărui document.
2. Conducerea contrapartidei „A” doreste ca documentele societatii „K” sa fie procesate fara standarde.

Cerințe de sistem:
(ST1) Pentru fiecare tip de document si fiecare tip de prelucrare in diviziile societatii "K" trebuie stabilite termene.

Limitarea sistemului:
(SO1) Pentru documentele procesate de contrapartidele „A”, nu se cunoaste momentul procesarii documentelor de catre contrapartida.

Schema generală a contradicţiilor

Controversa administrativă

Este cunoscută următoarea definiție a unei contradicții administrative (AP): „trebuie făcut ceva, dar nu se știe cum să se facă...”.

În cadrul schemei propuse, AP poate fi reprezentat ca o cerință și o modalitate necunoscută (sau nedefinită) de a o îndeplini. Diagrama contradicției administrative este prezentată în figura următoare.

Din schema prezentată rezultă că PA descrie o situație inventiva nedeterminată. Pentru a o clarifica și a identifica o contradicție, este necesar să alegeți o modalitate cunoscută de îndeplinire a cerinței.

De exemplu, în exemplul de mai sus, cerința CT1 (pentru fiecare tip de document și fiecare tip de prelucrare în diviziile companiei trebuie stabilite termene „K”) nu poate fi implementată pentru cazul în care documentul este procesat de contraparte . În acest caz, există o limitare a CO1 (pentru documentele procesate de contrapărțile „A”, momentul prelucrării documentelor de către contrapartidă este necunoscut).

În exemplul luat în considerare, contradicția administrativă poate fi definită astfel:

Cum se implementează cerința CT2 (în sistemul de management al documentelor este necesară setarea timpului de procesare a documentelor la contrapartea „A” în perioada normativă)?

Controversa tehnică

În TRIZ, o contradicție tehnică (TC) este definită ca... interacțiuni într-un sistem, constând, de exemplu, în faptul că o acțiune benefică provoacă simultan una dăunătoare. Sau - introducerea (întărirea) unei acțiuni benefice sau eliminarea (slăbirea) unei acțiuni dăunătoare provoacă deteriorarea (în special, complicație inacceptabilă) a uneia dintre părțile sistemului sau a întregului sistem în ansamblu.

În cadrul schemei propuse, TP poate fi reprezentat astfel: metoda cunoscută (sau modificarea acesteia) duce la o contradicție între 2 cerințe. Schema TP este prezentată în figura următoare.

Din schemă rezultă că TP descrie relația dintre metodă și cerințele conflictuale. În consecință, putem folosi termenul „conflict de cerințe” pentru a ne referi la această structură. Acest termen este deja folosit de M. Rubin și V. Kiyaev în .

Exemplu. Pentru a implementa cerința CT2 (în sistemul de management al documentelor, este necesar să se stabilească timpul de procesare a documentului pentru contrapartea „A” în intervalul de timp standard), puteți utiliza următoarea metodă binecunoscută: conveniți asupra calendarului standard de procesare a documentelor cu contrapartea „A”. Cu toate acestea, utilizarea acestei metode va încălca una dintre cerințele părților interesate (conducerea contrapărții „A” dorește ca documentele companiei „K” să fie prelucrate fără standarde).
În acest caz, obținem o contradicție:
În cazul în care un
conveni asupra condițiilor standard de procesare a documentelor cu contrapartea „A”,
Acea
(+) vom putea implementa cerința CT1 (în sistemul de management al documentelor este necesară setarea timpului de procesare a documentelor la contrapartea „A” în perioada normativă),
Dar
(-) nu implementăm cerința părții interesate (conducerea contrapărții „A” dorește ca documentele companiei „K” să fie prelucrate fără standarde).

Împărțirea unei contradicții în TP1 și TP2 în ARIZ în cadrul schemei de contradicții propuse este o operație cu o metodă: schimbarea metodei generează TP1, nu schimbarea metodei - TP2. Într-un caz particular, aceasta poate fi utilizarea și nu utilizarea unei metode cunoscute.

De exemplu, într-un sistem de flux de lucru, TP1 poate fi formulat așa cum este indicat mai sus și TP2 după cum urmează:
În cazul în care un
Nu sunteți de acord cu termenii standard pentru procesarea documentelor cu contrapartea „A”,
Acea
i>(+) asigurăm implementarea cerinței părții interesate (conducerea contrapărții „A” dorește ca documentele firmei „K” să fie prelucrate fără standarde).
Dar
(-) nu vom putea implementa cerința CT1 (în sistemul de management al documentelor este necesară setarea timpului de prelucrare a documentelor la contrapartea „A” în perioada normativă).

Controversa sistemelor alternative

Conceptul de contradicție tehnică alternativă (ATP) sau contradicție a sistemelor alternative a fost propus de V. Gerasimov și S. Litvin în metoda combinării sistemelor alternative într-un supersistem, descrisă în. În cadrul acestei metode, câteva controverse tehnice sunt formulate conform următorului șablon:

ATP1: Dacă sistemul este implementat ca sistem de bază, atunci avantajul său este (specificați), dar există un dezavantaj (specificați).
ATP2: Dacă sistemul este implementat sub formă de (indicați numele sistemului alternativ), atunci avantajul său este (indicați dezavantajul eliminat al sistemului de bază), dar există un dezavantaj (indicați).

În cadrul schemei propuse, o contradicție tehnică alternativă (ATC) poate fi reprezentată după cum urmează.

În TRIZ, o contradicție fizică (PC) este definită după cum urmează:
... o parte a sistemului luat în considerare trebuie să se afle într-o astfel de stare fizică pentru a satisface o cerință a problemei și trebuie să fie în stare opusă pentru a satisface o altă cerință a problemei.

M. Rubin și V. Kiyaev au propus un nou nume pentru PP - o contradicție a proprietăților (PS). Definiția lor arată astfel:
formularea stării opuse a uneia sau alteia proprietăți a unui element al sistemului, necesară pentru implementarea cerințelor opuse pentru sistem.

Cu alte cuvinte, pentru a determina PP (PS), este necesar să se selecteze un element care trebuie să aibă proprietăți opuse pentru a satisface cerințe contradictorii. Evident, un obiect cu proprietăți opuse este un element care face parte din metoda care a fost aleasă în AP și luată în considerare în TP.

În cadrul schemei propuse, FP (PS) poate fi reprezentată după cum urmează:

De exemplu, în contradicția formulată pentru sistemul de management al documentelor, avem în vedere o metodă (de a conveni asupra condițiilor standard de prelucrare a documentelor cu contrapartea „A”). Obiectul care stă la baza contradicției este termenul de prelucrare a documentului cu contrapartea „A”.

În consecință, contradicția proprietăților poate fi formulată după cum urmează:
trebuie stabilit termenul limită astfel încât să putem implementa cerința CT1 (în sistemul de management al documentelor este necesară setarea timpului de procesare a documentelor pentru contrapartea „A” în perioada normativă),
Și
nu trebuie stabilit termenul limită. astfel încât să putem implementa cerința părții interesate (conducerea contrapărții „A” dorește ca documentele firmei „K” să fie prelucrate fără standarde).

În cazul ATP, elementul face parte dintr-o metodă implementată în sistemul de bază.

Concluzie

Schema generală de contradicție propusă diferă de definițiile existente în TRIZ prin aceea că conceptele de „cerință” și „metodă de implementare a cerințelor” sunt folosite pentru a descrie contradicția.

Utilizarea metodei de implementare a cerințelor în schema de contradicție face posibilă stabilirea unei legături între contradicțiile administrative și cele tehnice. La nivelul contradicției administrative, nu cunoaștem (sau nu am ales) o modalitate de implementare a cerinței. Alegând o metodă, rezolvatorul trece de la contradicția administrativă la cea tehnică (contradicția cerințelor). Apoi, prin alegerea unui element de metodă, rezolvatorul trece de la TP (contradicția cerințelor) la PP (contradicția proprietăților).

Utilizarea modelului de contradicție a cerințelor în structură face posibilă integrarea TRIZ cu tehnologii de management al cerințelor suficient dezvoltate în diverse domenii de activitate. În viitor, această schemă de contradicții și metode de lucru cu acestea pot fi integrate în sistemele de management al cerințelor (RMS).

Literatură

1. Rubin M.S., Kiyaev V.I. Fundamentele TRIZ și inovație. Aplicarea TRIZ în software și sisteme informatice: Manual. 2013.
2. ISO/IEC 15288:2002. ingineria sistemului. Procesele ciclului de viață al sistemului.
3. Corpul de cunoștințe de inginerie software, IEEE, 2004
4. Altshuller G.S. Găsiți o idee, Introducere în teoria rezolvării inventive a problemelor, Petrozavodsk, Scandinavia, 2003
5. Altshuller G.S. ARIZ înseamnă victorie. La sat. Regulile jocului fără reguli / Comp.: A.B. Selyutsky, Petrozavodsk, Karelia, 1989.
6. Altshuller G.S. Algoritm pentru rezolvarea problemelor inventive ARIZ-85V. 1985.
7. Gerasimov V.M., Litvin S.S. De ce tehnologia are nevoie de pluralism? Dezvoltarea unor sisteme tehnice alternative prin combinarea lor într-un supersistem. Leningrad. Jurnalul TRIZ, nr. 1, 1990.
8. Altshuller G.S., Selyutsky A.B. Aripi pentru Icar. Cum să rezolvi problemele inventive. Petrozavodsk, Karelia, 1980.

Gin Anatoly, Frenklakh Grigory

Concepte de bază ale TRIZ

Orice problemă poate fi numită inventivă dacă trebuie rezolvată o contradicție pentru a o rezolva. Există trei tipuri de contradicții în TRIZ: administrative, tehnice și fizice. CONTRADICȚIA ADMINISTRATIVĂ apare atunci când trebuie făcut ceva, dar nu se știe cum.

EXEMPLU
Este necesar să îmbunătățim acuratețea procesării oricărei piese, dar cum? Fie pentru a plăti un muncitor suplimentar pentru creșterea preciziei, fie pentru a folosi o mașină mai avansată, fie pentru a schimba cu totul tehnologia de procesare.

Depășind în orice fel contradicțiile administrative, ne confruntăm cu o contradicție tehnică.

EXEMPLU
De exemplu, am decis să creștem viteza aeronavei și pentru asta i-am pus motoare puternice. Dar aripile nu pot ridica aeronava mai grea de pe sol. Au decis să mărească aripile, dar rezistența crescută a redus puterea noilor motoare la aproape nimic.

O CONTRADICȚIE TEHNICĂ este un conflict în cadrul unui sistem tehnic între parametrii, nodurile și detaliile acestuia.

Când problema este rafinată, contradicția tehnică este înlocuită cu una fizică.

O CONTRADICȚIE FIZICĂ apare între parametrii unui sistem tehnic din orice element sau chiar din partea sa.

EXEMPLU
Pentru problema aeronavei de mai sus, contradicția fizică pentru aripă este:
TREBUIE să fie o aripă mică,
PENTRU a evita crearea de tragere sau încetinirea aeronavei și
TREBUIE să fie o aripă mare,
Pentru a scoate avionul de la sol.

Contradicțiile fizice în cele mai simple cazuri pot fi rezolvate prin separarea cerințelor conflictuale în timp și spațiu, uneori folosind tranziții de fază și alte efecte fizice.

De exemplu, rezolvarea unei contradicții în timp: în timpul zborului aripa este mică, iar în timpul decolării și aterizării este mare (aripa cu geometrie variabilă).

Pentru a consolida materialul, luați în considerare un alt exemplu. La fabrica de jucării, au decis să stăpânească o noutate - o păpușă Carlson zburătoare. Dar cum să faci păpușa suficient de estetică și să o faci să zboare nu este clar (aceasta este o contradicție ADMINISTRATIVĂ).

Ca urmare a rezolvării contradicției administrative, am ajuns la o contradicție TEHNICĂ: dacă păpușa are un șurub mare, atunci zboară, dar aspectul său este groaznic - nu Carlson, ci o moară de vânt. Dacă șurubul este mic, atunci aspectul este frumos, dar păpușa refuză să zboare.

Contradicția fizică în acest caz poate fi formulată astfel: șurubul trebuie să fie mare pentru ca păpușa să zboare, iar șurubul să fie mic pentru a fi estetic. Această contradicție este destul de ușor de rezolvat: în starea „calmă”, palele elicei sunt înfășurate, dar în timpul rotației se desfășoară prin forța centrifugă și devin mari.

Referință pregătită de A. Gin și G. Frenklakh