TRIZ učí riešiť vynaliezavé problémy. Známy - s pomocou Informačného fondu, neznámy - s pomocou ARIZ. Algoritmus na riešenie invenčných problémov (ARIZ) je možno najpopulárnejším a najúčinnejším prvkom (a nástrojom) Altshullerovej teórie. Algoritmy sú podrobným a dosť namáhavým popisom postupnosti invenčného procesu, ktorý si môže osvojiť každý človek, ktorého činnosť súvisí s tvorivosťou. Zároveň je však potrebné poznamenať, že dôležité sú nielen znalosti, ale aj pochopenie algoritmov, ako aj prax práce s nimi. Autor metodiky napísal: "ARIZ je nástroj na myslenie, a nie namiesto myslenia."

Keďže ARIZ zaujíma dôležité miesto v teórii invenčných problémov, v tejto lekcii sa pokúsime odpovedať na otázku: aké algoritmy TRIZ sa používajú na hľadanie najvhodnejších riešení a ako s nimi efektívne pracovať?

čo je ARIZ?

G. S. Altshuller nazval svoj metodologický algoritmus skôr v širokom ako úzkom matematickom zmysle. Algoritmus na riešenie invenčných problémov nevyžadoval prísnu presnosť, ako napríklad algoritmus na extrakciu druhej odmocniny kladného celého čísla. Bolo flexibilné: rôzne problémy sa dali riešiť rôznymi spôsobmi, v závislosti nielen od podmienok problému, ale aj od vedomostí, skúseností a schopností samotného vynálezcu.

ARIZ je komplexný program algoritmického typu, založený na zákonitostiach vývoja technických systémov a určený na analýzu a riešenie invenčných problémov.

Toto je druh inštrukcie krok za krokom, v ktorej možno rozlíšiť 3 časti (podľa knihy V. Petrova "Algoritmus na riešenie invenčných problémov"):

1. Program ARIZ je postupnosť operácií na identifikáciu a riešenie rozporov, analýzu východiskovej situácie a výber problému na vyriešenie, syntézu riešenia, analýzu získaných riešení a výber najlepšieho, akumuláciu najlepších riešení a zovšeobecnenie týchto materiálov na zlepšenie spôsob riešenia iných problémov. Štruktúra programu a pravidlá jeho implementácie vychádzajú zo zákonitostí a zákonitostí vývoja technológií.
2. Informačná podpora, zahŕňa systém štandardov na riešenie invenčných problémov; technologické efekty (fyzikálne, chemické, biologické, matematické, najmä v súčasnosti najrozvinutejšie - geometrické); metódy odstraňovania rozporov; spôsoby využívania prírodných a technologických zdrojov.
3. Metódy riadenia psychologických faktorov, pretože program ARIZ je určený pre ľudí. Okrem prekonávania psychologickej zotrvačnosti technológia umožňuje rozvíjať tvorivú predstavivosť potrebnú na riešenie zložitých invenčných problémov.

Základné pojmy ARIZ

Kategorický aparát ARIZ je pomerne jednoduchý a je založený na dvoch hlavných konceptoch: protirečenia a ideálny konečný výsledok. Pozrime sa na ne podrobne a ilustrujme na príkladoch.

Rozpory. Rozpor - interakcia protikladných, vzájomne sa vylučujúcich strán a tendencií, predmetov a javov, ktoré sú zároveň vo vnútornej jednote. V prípade TRIZ a ARIZ je riešenie problému založené na postupnosti identifikácie a riešenia rozporov a odstraňovania ich príčin. ARIZ apeluje na tri druhy protikladov, vďaka ktorým sa odhaľujú kauzálne vzťahy. Ich definícia je potrebná na pochopenie podstaty riešenia problému, preto ich zvážime podrobnejšie.

Rozpor povrchu (SP)- rozpor medzi potrebou a možnosťou jej uspokojenia. Klasická teória G. S. Altshullera nazýva tento rozpor administratívny (AP), keďže ho často formuluje administratíva alebo zákazník a obsahuje odkaz na problém: „Je potrebné zvýšiť rýchlosť práce, ale nie je známe, ako “ alebo „Vyskytla sa chyba vo výrobe, treba ju odstrániť, ale nie je jasné, ako na to“ atď. Povrchný rozpor (SP) je spojený buď s elimináciou nežiaduceho efektu (NE) - niečoho, čo nám v technickom systéme nevyhovuje, alebo s potrebou vytvoriť niečo nové, ale zatiaľ nie je jasné ako. Príklad: Odobratie horúceho hrnca zo sporáka môže spôsobiť popáleniny. Ako tento nedostatok odstrániť?

Hlboký rozpor (DP)- ide o rozpor medzi určitými časťami, vlastnosťami alebo parametrami systému. UE vzniká, keď sa niektoré časti (kvality alebo parametre) systému zlepšia, berúc do úvahy neprípustnosť zhoršenia iných, keď prospešná činnosť súčasne spôsobuje škodlivé. Väčšinou treba hľadať kompromis, teda pre riešenie niečo obetovať (rýchlosť práce, rozmery a pod.). Hlboký rozpor je teda príčinou objavenia sa povrchného rozporu, ktorý ho posilňuje. G. S. Altshuller, poukazujúc na to, že na vyriešenie problému je potrebné zmeniť technické charakteristiky objektu, nazval tento rozpor technický (TC). Príklad: Panvica musí byť zohriata, pretože je to jediný spôsob varenia jedla. To je v rozpore s potrebou vybrať panvicu rukami.

Akútny rozpor (OP)- prezentácia diametrálne odlišných vlastností (napríklad fyzických) určitej časti technického systému. Je potrebné určiť príčiny, ktoré vyvolali hlboký rozpor, inými slovami, ide o jeho ďalšie prehlbovanie. Niekedy je to potrebné na identifikáciu základnej príčiny. Pre mnohých ľudí, ktorí ARIZ nepoznajú, znie takáto formulácia nezvyčajne, pretože z OP vyplýva, že časť ES sa musí nachádzať v dvoch vzájomne sa vylučujúcich stavoch naraz: byť studený a horúci, mobilný a imobilný atď. Štúdium príčin, ktoré vyvolali hlboký (technický) rozpor, vedie k potrebe identifikovať protichodné fyzikálne vlastnosti systému, preto ho G. S. Altshuller nazval fyzikálny rozpor (PC). Príklad: Hrniec musí byť horúci, aby sa v ňom varilo jedlo, a studený, aby ste ho vybrali rukami. Ale stačí, aby bolo horúce iba dno a steny. Ale rukoväte môžu byť vyrobené z tepelne izolačného materiálu. Prichádzame teda k rozhodnutiu.

Ideálny konečný výsledok (IFR)- riešenie, ktoré by sme chceli vidieť v najdivokejších snoch, keď je možné úplne všetko. IFR je ideálny systém, ktorého účinnosť je 100%. Altshuller navrhol, že najefektívnejšie riešenie problému je také, ktoré sa dosiahne „sám od seba“, len na úkor existujúcich zdrojov. Ideálny konečný výsledok (IFR) definoval ako situáciu, keď: „Určitý prvok (X-prvok) systému alebo prostredia sám o sebe eliminuje škodlivý vplyv, pričom si zachováva schopnosť vykonávať užitočný.“

• Ideálny technický systém je systém, ktorý neexistuje a jeho funkcie sa plnia, inými slovami, ciele sa dosahujú bez prostriedkov. Uviedli sme príklad takejto TS, popisujúci zákon zvyšovania miery ideality systému.
• Ideálna látka – látka neexistuje, ale jej funkcie (pevnosť, nepriepustnosť atď.) zostávajú. To vysvetľuje súčasný trend používať stále ľahšie a pevnejšie materiály.
• Ideálny tvar - poskytuje maximálny užitočný efekt, napríklad pevnosť s minimom použitého materiálu.
• Ideálnym procesom je dosiahnuť výsledky bez procesu, teda okamžite. Znižovanie procesu výroby produktov je cieľom každej progresívnej technológie.

Podstatou ARIZ je teda identifikovať rozpor a odstrániť ho na základe porovnania ideálneho a reálneho stavu ES. Preto je dôležité, aby vynálezca vyvinul asociatívne myslenie, ktoré možno trénovať, a to aj pomocou našej hry „Chains of Associations“.

Asociačné reťazce

Táto hra je zameraná na rozvoj asociatívneho myslenia.

Najprv budete požiadaní, aby ste doplnili desať reťazcov po 3 slová s vašou asociáciou. Skúste prísť s asociáciou, ktorá je veľmi dobre spojená s navrhovanými slovami, ale nie s inými.

Po vyplnení reťazí musíte nájsť ďalšie prvky v reťazcoch postavených skôr. Stlačením tlačidla "Štart" spustíte hru.

komponenty ARIZ

Algoritmus na riešenie invenčných problémov pozostáva z niekoľkých prvkov. Tu je zjednodušená verzia ARIZ.

Fáza 1. TYP ÚLOHY

Najprv musíme určiť, do akého typu problému patrí náš problém: ide o výskum alebo vynález? Výskumná úloha si vyžaduje popis nového fenoménu, dovtedy neznámeho a nepochopiteľného. Inventívna na druhej strane sa zaoberá nám známym fenoménom, ktorý je potrebné zmeniť alebo odstrániť. Je zrejmé, že takéto problémy sa riešia ľahšie, takže musíte byť schopní preložiť výskumný problém na vynaliezavý. Aby ste to dosiahli, musíte namiesto otázky „prečo (ako) sa to deje?“ položiť otázku? otázka: "ako to urobiť?" Za týmto účelom zapíšte formuláciu obráteného problému podľa schémy: „Systém (uveďte účel) zahŕňa (uveďte prvky zahrnuté v systéme). Je potrebné za daných podmienok (uviesť) zabezpečiť príjem (uviesť pozorovaný jav).

Fáza 2. ROZPOR A IFR

V tejto fáze musíte formulovať rozpory a ideálny konečný výsledok. Sú chvíle, keď jasná definícia týchto dvoch zložiek už vedie k prijateľnému výsledku. Napríklad úloha: čo má hotel urobiť, aby hostia veci nekradli? Protirečenie - krádež nie je povolená, ale tiež nie je možné sledovať veci a kontrolovať batožinu odchádzajúcich. IFR - aj v prípade krádeže by hotelu nemali vzniknúť straty. Všetko je vyriešené jednoducho - náklady na veci v miestnosti sú spočiatku zahrnuté v nákladoch na bývanie.

Fáza 3. ZDROJE

Zdrojmi môže byť čokoľvek, čo je užitočné pri hľadaní riešenia. Je žiaduce, aby sa na tento účel použili tie zdroje, ktoré už v problémovej situácii existujú, ako aj najlacnejšie zdroje. Napríklad, ak je kamión doslova centimeter nad mostom alebo uzávierkou cesty, je zmysluplnejšie trochu vypustiť pneumatiku a prejsť cez ňu, ako hľadať obchádzku.

Vďaka práci v smere hľadania užitočných zdrojov boli vytvorené špeciálne referenčné knihy pre TRIZ.

Fáza 4. ROZHODNUTIE

Aplikujte techniky a princípy vytvorené na hľadanie riešení v TRIZ:

• 40 techník na odstránenie technických rozporov, ktoré sformuloval G. S. Altshuller. Prečítajte si o nich viac v lekcii venovanej informačnému fondu TRIZ.
• Operátori RVS (P - veľkosť, B - čas, C - náklady). Podstatou metódy je, že pri použití operátora RVS klesá psychická zotrvačnosť myslenia. To sa dosiahne mentálnou zmenou parametrov objektu, čo vám umožní pozrieť sa naň z iného uhla.

Fáza 5. ANALÝZA

Po prijatí jednej alebo viacerých možností na vyriešenie problému ich musíte analyzovať z pozície ideality. Na to je potrebné zistiť, ako náročná a nákladná bude jeho implementácia, či sú zapojené všetky systémové prostriedky, aké nežiaduce efekty vznikli, ako ich minimalizovať alebo eliminovať.

Schematické znázornenie ARIZ

ARIZ vyžaduje presnú formuláciu problému, keď sa PP, PP, IQR, OP identifikujú podľa znázorneného reťazca.

PP → UP → RBI → OP → R

S týmito pojmami sme sa už zoznámili, keď sme hovorili o terminológii, preto tu len stručne vysvetlíme súvislosť medzi nimi pre väčšiu prehľadnosť schémy.

V prvom rade je formulovaný povrchový rozpor (SP), ktorý je logicky odlíšený od stavu problému. Spravidla o tom hovorí sám zákazník. PP je často nežiaduci efekt, ktorý je potrebné eliminovať predložením určitých požiadaviek na systém. Takto je definovaný hlboký rozpor (DP).

Ďalej sa TS javí ako má byť v dôsledku eliminácie nežiaduceho účinku - zbavenia sa negatívneho faktora a zachovania jeho pozitívnych vlastností. Takto je formulovaný IFR. Pri vypracovaní koncepcie ideálneho výsledku sa porovnáva so súčasným stavom systému, na základe čoho sa hľadajú dôvody jeho nedokonalosti.Tieto dôvody tvoria OP - prehĺbený rozpor, ktorého identifikácia a eliminácia vedie k riešeniu problému.

Vyššie opísaná postupnosť je typická pre hlavné modifikácie ARIZ. Algoritmus sa počas svojej existencie vyvíjal a ďalej vyvíja smerom k formalizácii a spresňovaniu opísanej sekvencie.

G. S. Altshuller vo svojej knihe „Algorithm of Invention“ napísal, že svoj algoritmus neustále zdokonaľoval, pričom za touto prácou strávil 25 rokov. Každú úpravu otestoval v praxi, po ktorej opravil ARIZ. To však neznamená, že všetky predchádzajúce možnosti, až po tú poslednú, nefungovali. Svojho času ich úspešne používali vynálezcovia a ďalšie úpravy zohľadňovali stále narastajúce skúsenosti s riešením rôznych problémov, čím sa ARIZ postupne stával univerzálnejším.

Hlavné, ale nie všetky modifikácie ARIZ sú schematicky uvedené nižšie. Ich podrobnejší popis a kompletný zoznam nájdete v článku „História vývoja ARIZ“ vo Wikiknihách.

Označenia:

• AP je administratívny rozpor.
• TP je technický rozpor.
• TPU - zvýšený technický rozpor (limitný stav).
• RBI je dokonalý konečný výsledok.
• IKR1u - posilnená formulácia IKR1.
• FP je fyzikálny rozpor.
• FPmac je fyzikálny rozpor na makroúrovni.
• FPmic je fyzikálny rozpor na mikroúrovni.
• R - rozhodnutie

Etapy a príklady riešenia problémov podľa ARIZ-85-V

V procese zlepšovania sa ARIZ prispôsobil stupňu zložitosti úlohy. Najjednoduchšie úlohy boli vyriešené pomocou hlavného reťazca ARIZ (AP - TP - ICR - FP - R). Mimochodom, niektorí moderní nasledovníci TRIZ to považujú za najúspešnejšie a najzrozumiteľnejšie. Zložitejšie úlohy si však vyžadovali podrobnejší algoritmus na ich riešenie. Tejto úlohe zodpovedal ARIZ-85-V ako posledná vyššie schematicky uvedená modifikácia - je dosť podrobná, aj keď podľa niektorých teoretikov TRIZ je aj ťažkopádna.

ARIZ-85-B je pomerne zložitý nástroj, preto sa neodporúča používať ho bez predchádzajúceho preštudovania základov TRIZ a dôkladnej štúdie typov rozporov, hlavnej línie riešenia problémov v ARIZ a logike ARIZ.

Všetky modifikácie ARIZ majú svoje nedostatky, na ktoré upozorňujú a snažia sa ich riešiť praktici TRIZ. Napríklad konkrétne v prípade ARIZ-85-B nie sú časti 6-8 dostatočne vyvinuté a štruktúrované. Nechýba ani zlom v logike so zaradením 4 častí. Vo všeobecnosti je stále potrebné vyvinúť časť ARIZ, ktorá presne definuje východiskovú invenčnú situáciu a všetky možné spôsoby riešenia problému.

Ako každý nástroj, aj ARIZ poskytuje výsledky, ktoré do značnej miery závisia od schopnosti ho používať. Nemali by ste si myslieť, že po prečítaní textu algoritmu môžete okamžite vyriešiť akékoľvek problémy. Po prečítaní popisu techník SAMBO by ste sa nemali okamžite zapojiť do súťaže. Rovnako je to aj s ARIZ: samostatný boj s úlohou si vyžaduje praktické zručnosti.

Otestujte si svoje vedomosti

Ak si chcete otestovať svoje vedomosti na tému tejto lekcie, môžete si spraviť krátky test pozostávajúci z niekoľkých otázok. Pre každú otázku môže byť správna iba 1 možnosť. Po výbere jednej z možností systém automaticky prejde na ďalšiu otázku. Body, ktoré získate, sú ovplyvnené správnosťou vašich odpovedí a časom stráveným na absolvovanie. Upozorňujeme, že otázky sú zakaždým iné a možnosti sú pomiešané.

Dátum zverejnenia: 03.11.2010

Na rozdiel od bežného chápania rozporu ako konfliktu medzi túžbami človeka a skutočnou situáciou, TRIZ identifikuje a špecifikuje niekoľko druhov rozporov, z ktorých hlavné sú technické a fyzické.
Tradičné metódy navrhovania zahŕňajú hľadanie kompromisu medzi požiadavkami na rôzne časti navrhovaného systému, t.j. zamerané na vyhladenie vznikajúcich rozporov. Keď sa jeden parameter systému zlepší, ostatné sa spravidla zhoršia - v tomto prípade sa zvolí optimálne riešenie.
Ak má vysokorýchlostné lietadlo malé krídla, potrebuje na vzlietnutie a pristátie dlhú dráhu. Preto sa dizajnéri snažia o kompromis a vyvíjajú krídla, ktoré poskytujú optimálnu rýchlosť, pri ktorej si pás stále zachováva prijateľné rozmery.
TRIZ naopak odporúča rozpor čo najviac vyhrotiť, čo umožňuje nájsť rázne riešenie.
Krídlo s premenlivou geometriou sa môže stať malým vo výške a veľkým počas vzletu a pristátia. Vo výške má takéto lietadlo vysokú rýchlosť a na pristátie nepotrebuje špeciálnu dlhú dráhu (obr. 1).

Technický rozpor je situácia, keď zlepšenie jedného prevádzkového parametra systému vedie k neprijateľnému zhoršeniu iného.
Práve štúdium príkladov silných vynálezov v patentovom fonde umožnilo identifikovať množstvo špeciálnych techník na riešenie technických rozporov. Techniky naznačujú iba všeobecný smer transformácií a smerujú vynálezcu do oblasti silných myšlienok. Konkrétne riešenia možno nájsť analogicky s technikou alebo príkladom, ktorý ju ilustruje. Rovnakú techniku ​​možno použiť na riešenie problémov z úplne odlišných oblastí techniky.
Tu sú dva príklady riešenia problémov z hydraulického inžinierstva a stavby motorov.

Zásah motora

Zásah motora je dôležitým krokom pri jeho výrobe. Motor sa naštartuje bez zaťaženia a všetky jeho trecie časti sa začnú vtierať, zabiehať do seba. Tento proces je pomerne zdĺhavý a vyžaduje značnú spotrebu paliva. Ako urýchliť zábeh trecích častí pri zábehu motora?
Riešenie takéhoto problému bez znalosti špeciálnych techník je dosť ťažké. Použitie techniky riešenia technických rozporov „Použiť škodu v prospech“ poskytuje silný tip na vyriešenie tohto problému. Recepcia odporúča:
a) využívať škodlivé faktory (najmä škodlivé vplyvy životného prostredia) na dosiahnutie pozitívneho účinku,
b) odstrániť škodlivý činiteľ pridaním iného škodlivého činiteľa,
c) zvýšiť škodlivý činiteľ do takej miery, že prestane byť škodlivý.
Riešenie zodpovedajúce odporúčaniu odseku a: zábeh dielov sa niekoľkonásobne urýchli, ak sa do motora neprivádza čistený vzduch, ale je prašný.

Zníženie energie toku

Prúd vody rútiaci sa z hory má obrovskú ničivú silu. Môže poškodiť hydraulické konštrukcie. Ako znížiť energiu prúdenia?
Tu môžete použiť rovnakú techniku ​​​​„Použiť škodu v prospech“.
Pomocou odporúčania bodu b sme dostali nasledovné riešenie: koryto potoka je rozdelené na niekoľko vetiev, ktoré smerujú k sebe (obr. 4.59). Prúdy sa zrážajú a navzájom zhasínajú energiu.

Pre uľahčenie identifikácie a vyriešenia technického rozporu G.S. Altshuller vyvinul tabuľku riešenia technických konfliktov. Je usporiadaná nasledovne (obr. 2).
Vertikálne existujú typické parametre, ktoré je potrebné podľa stavu problému zlepšiť. Horizontálne - parametre, ktoré sa v tomto prípade neprijateľne zhoršujú. Na priesečníku riadkov a stĺpcov tabuľky sú uvedené počty techník, ktoré s najväčšou pravdepodobnosťou eliminujú technický rozpor, ktorý vznikol medzi zlepšujúcimi sa a zhoršujúcimi sa parametrami. Na zostavenie tohto stola G.S. Altshuller použil 40 najúčinnejších techník na riešenie technických rozporov.
Predbežné koncepty riešenia pomocou techník je možné získať bez použitia tabuľky rozporov. Aby ste to dosiahli, musíte dôsledne analyzovať možnosť použitia každej zo 40 techník. Každý vynálezca si postupne skladá zoznam svojich najčastejšie používaných techník.
Praktická aplikácia techník na riešenie technických rozporov má nasledujúcu vlastnosť: odporúčania opísané v každej z techník by sa nemali brať doslovne. Najväčší efekt sa dosiahne, ak sú vnímané ako náznak, východiskový materiál na zamyslenie.

Obr.2. Tabuľka riešenia konfliktov vyvinutá G.S. Altshuller

Napríklad technika 25: zmena farby. Ak vezmeme toto odporúčanie doslovne, tak sa pole pôsobnosti prudko zužuje. Ak sa však táto technika interpretuje ako zmena vlastností povrchu vo všeobecnosti, možnosti získavania nových nápadov neúmerne rastú. V tomto prípade môžeme hovoriť o zmene optických vlastností povrchu, jeho drsnosti, teploty, nanesení nejakej prídavnej látky atď.

Fyzický rozpor je situácia, v ktorej sú na niektorý prvok technického systému alebo jeho časti kladené požiadavky, ktoré sa vo fyzickom zmysle navzájom vylučujú.
Na rozdiel od technického nevzniká fyzikálny rozpor medzi parametrami technického systému, ale popisuje protichodné požiadavky na jeden z jeho prvkov alebo dokonca na niektoré jeho časti. Fyzikálny rozpor je formulovaný takto: „Na splnenie požiadaviek úlohy musí mať táto zóna vlastnosť „X“ (napríklad byť mobilná), aby mohla vykonávať nejakú funkciu a mať vlastnosť „nie-X“ (napr. napríklad byť imobilný)“.

Príklad fyzického rozporu: čelné sklo auta musí byť tvrdé, tuhé, aby odolalo prichádzajúcemu prúdeniu vzduchu, a musí byť pružné, elastické, aby pri rozbití nezranilo vodiča. Takýto rozpor rieši použitie triplexového skla, kedy sa medzi dvoma vonkajšími sklami nachádza vnútorná mäkká vrstva.
Základné techniky na riešenie fyzických rozporov:
1. Ak prvok vyžaduje prejavenie opačných vlastností súčasne, potom sa takýto rozpor rieši rozložením týchto vlastností v priestore.
2. Ak prvok vyžaduje prejav opačných vlastností na tom istom mieste, potom sa takýto rozpor rieši rozložením týchto vlastností v čase.
3. Ak sa od prvku vyžaduje, aby v rovnakom čase a na rovnakom mieste prejavil opačné vlastnosti, potom je takýto rozpor v supersystéme vyriešený.

križovatka

Ako je organizovaná doprava, napríklad keď autá prechádzajú cez križovatky? Ak nedodržíte žiadne pravidlá, potom sa všetky autá pokúsia prejsť križovatkou v rovnakom čase. To platí aj pre tie vozidlá, ktoré musia ísť prvé (napríklad sanitka).
V tomto prípade sú kolízie nevyhnutné, pretože vzniká fyzikálny rozpor: dve alebo viac áut sa snaží byť súčasne na rovnakom mieste vo vesmíre.

Jedna cesta je umiestnená nad druhou. Autá križujú križovatku v rôznych úrovniach a navzájom si neprekážajú (obr. 3).

Používa sa semafor. Autá prechádzajú križovatkou v súlade so svetelnou signalizáciou.

Špeciálne vozidlá so zapnutou signalizáciou, napríklad sanitky, majú právo prednostnej jazdy cez križovatku. Tento poriadok je ustanovený v supersystéme, určený osobitnými pravidlami cestnej premávky a platí na všetkých cestách.

Displej

Obrazovka akéhokoľvek displeja je tvorená mnohými malými štvorčekmi – pixelmi. Obraz je získaný vďaka skutočnosti, že každý pixel môže byť buď svetlejší alebo tmavší a generovať svetlo akejkoľvek požadovanej farby. Na získanie pohyblivého obrazu sa obrazové snímky na obrazovke menia 24-krát za sekundu, jas a farba pixelov sa musia meniť s rovnakou frekvenciou.
Pre farebný displej teda vzniká nasledujúci rozpor: farba pixelu sa musí neustále meniť, zatiaľ čo technické obmedzenia vám umožňujú získať pixel iba jednej farby.
Ako sa tento rozpor rieši vo vesmíre?
Pixel je rozdelený na určitý počet subpixelov, najmenej tri, z ktorých každý dáva iba jednu farbu – buď červenú, alebo zelenú, alebo modrú. Toto sú hlavné farby spektra a ich zmiešanie v určitých pomeroch vníma oko ako požadovanú farbu (obr. 4, a). Tu platí pravidlo: "jeden zobrazený rám - jeden svetelný impulz".

Ako sa tento rozpor rieši v čase?
Spoločnosť Samsung vyvinula špeciálnu technológiu displeja z tekutých kryštálov s názvom UFS, ktorú možno dešifrovať ako „displej s mimoriadne vysokou kvalitou obrazu“. Podľa tejto technológie nie je potrebné rozdeliť pixel na tri subpixely. Potrebný jas a farba pixelu je zabezpečená inštaláciou troch lámp podsvietenia za filtrom z tekutých kryštálov: červenej, zelenej a modrej, ktoré počas zobrazenia jedného záberu striedavo mnohokrát blikajú (obr. 4, b). Ďalej je tvorba požadovanej farby riadená filtrom z tekutých kryštálov, ktorý môže otvoriť okno pred pixelom.
Ak potrebujete zobraziť červenú bodku, filter otvorí pixel iba vtedy, keď bliká červená kontrolka, a nechá ho zatvorený, keď bliká modrá a zelená kontrolka. Ak chcete získať bielu farbu, pixel zostane otvorený počas trvania jednej snímky. Ovládaním počtu vlnení rôznych farieb môžete získať akúkoľvek požadovanú farbu pixelov.
Tu platí pravidlo: "jeden zobrazený rám - veľa svetelných impulzov".
Ako sa tento rozpor rieši v supersystéme?
Keďže veľkosť pixelov je obmedzená, na zlepšenie jasnosti obrazu musíte zvýšiť počet pixelov na obrazovke a posunúť obrazovku preč od pozorovateľa. Potom bude zdanlivá veľkosť pixelov menšia.
Jedným z možných riešení je použitie princípov stanovených v Seamless Technology, podľa ktorých sa niekoľko obrazoviek bežnej veľkosti a rozlíšenia spája do jednej veľkej superobrazovky s vysokým rozlíšením. Keďže veľkosť pixelov zostáva rovnaká a veľkosť obrazovky sa zväčšuje, zvyšuje sa jasnosť obrazu pre pozorovateľa (obr. 4, c).

Lyže

Lyžovanie je na prvý pohľad celkom jednoduché. Lyžiar sa odtlačí jednou nohou a šmýka sa, potom sa odtlačí druhou nohou a opäť sa šmýka. To vedie k nasledujúcemu rozporu:

• Pre dobrý sklz je potrebné, aby trenie povrchu lyže na snehu bolo nízke.
• Aby sa lyžiar mohol odraziť, musí mať povrch lyže dobrú priľnavosť k trati.

Ako sa tento rozpor rieši vo vesmíre?
Moderné bežky majú v strede priehyb. Keď človek jednoducho stojí na lyžiach, časť lyže pod chodidlom sa nedotýka snehu (obr. 5, a). Stredná časť lyže je potiahnutá lubrikantom na báze vosku, ktorý má brzdné vlastnosti a začiatok a koniec lyže je napustený mazivom, čo zaisťuje dobrý sklz.
Potom zatlačením, keď je stredná časť lyže pritlačená k snehu, spomalí a voľným kĺzaním stúpa a lyža sa dotkne snehu len na miestach, ktoré sú pokryté „šmykľavým“ mazom.
Ako sa tento rozpor rieši v čase?
Keď sa lyža kĺže, má malý odpor, keď sa lyžiar odtláča, má veľký odpor.
Jedným z dizajnov sú lyže potiahnuté kamusom - kožušinou so šikmým vlasom. Takáto lyža sa dobre kĺže, ale nešmýka sa späť pri odtláčaní alebo pohybe do kopca.
Podobný efekt možno dosiahnuť pomocou fenoménu objaveného V. Petrenkom. Ak sú tenké elektródy upevnené na klznom povrchu lyže a je na ne aplikovaný malý záporný náboj, sklz sa výrazne zlepšuje. Ak je náboj kladný, priľnavosť lyže k snehu sa prudko zvyšuje (obr. 5, b). Lyžiar si potrebuje nasadiť ľahkú batériu a ovládacie zariadenie na pás a upevniť tlakové senzory na lyže. Pri tlačení musí zariadenie naniesť na lyžu kladný náboj, pri posúvaní záporný náboj.
Ako sa tento rozpor rieši v supersystéme?
Lyže môžete rozhýbať bez odtláčania, ak idete dolu kopcom. Môžete použiť nejaký druh ťažného vozidla a pohybovať sa za motorkou alebo snežným skútrom, drakom alebo padákom, použiť koňa alebo psa atď.

Identifikácia a riešenie rozporov je veľmi silným nástrojom na riešenie invenčných problémov. Umožňuje nevyhladzovať problémy, ale naopak ich maximálne prehĺbiť a vyriešiť, čím sa eliminujú nežiaduce účinky v situácii.

Literatúra:

1. Altshuller G.S. Nájdite nápad. - Novosibirsk: Veda, 1986.

2. Pentty Soderlin. Lyžovanie je vynikajúcim príkladom pre TRIZ.
http://www.gnrtr.com/problems/en/p08.html

4. Viktor Petrenko: Elektrina odstráni ľad z ciest a zrýchli lyže. // Web MEMBRANE.

Administratívna kontroverzia

Administratívna kontroverzia (AP) znie takto: "Potrebujem zlepšiť systém, ale neviem ako na to". Tento rozpor je najslabší a možno ho odstrániť buď preštudovaním doplnkových materiálov alebo prijatím/stiahnutím administratívnych rozhodnutí.

V hĺbke AP ležia technické rozpory (TC).

Technický rozpor (TC): ak sa jedna časť (alebo jeden parameter) technického systému zlepší známymi metódami, iná časť (alebo iný parameter) sa neprijateľne zhorší. Takže technický rozpor je: "zlepšenie jedného parametra systému vedie k zhoršeniu iného parametra".

Správne formulovaný TP má určitú heuristickú hodnotu. Prechod z AP na TP výrazne zmenšuje rozmer problému, zužuje pole hľadania riešení a umožňuje prejsť od metódy pokus-omyl k algoritmu (ARIZ), ktorý buď navrhuje použiť jednu alebo viac štandardných techník, resp. (v prípade zložitých problémov) označuje jeden alebo niekoľko fyzikálnych rozporov.

Technický rozpor môže byť znázornený nasledujúcim diagramom:

Kroky na formulovanie technického rozporu:

Na vyriešenie problémov súvisiacich s technickými rozpormi použite:

1) Formulácia ideálneho systému, ktorá vedie do oblasti silných riešení.

Fyzický rozpor

Vo fyzickom rozpore (FP) vzájomne opačné požiadavky sú predložené rovnakej časti systému. Keď teda formulujeme fyzikálny rozpor, „na zlepšenie systému musí byť niektorá jeho časť v rôznych fyzikálnych stavoch súčasne, čo je nemožné“.

Základné pojmy klasického TRIZ, vrátane protirečení, boli definované v knihách G.S. Altshuller a odvtedy neboli podrobené serióznej revízii a objasneniu.

Dnes sa TRIZ používa nielen pri vývoji technických systémov, ale aj v iných oblastiach ľudskej činnosti, najmä pri vývoji informačných a obchodných systémov. Úspešná aplikácia TRIZ v týchto oblastiach si vyžaduje koordináciu koncepcií, vrátane protirečení, s koncepciami, ktoré používajú špecialisti na informačné a obchodné systémy.

Dnes sa už robia pokusy uskutočniť takúto revíziu koncepcií. Niektoré problémy však zostávajú nevyriešené, napr

1. Vzťah medzi administratívnou a technickou kontroverziou je nedostatočne definovaný.
2. Neexistuje jediný model, ktorý by popisoval rôzne typy rozporov, najmä to, ako rozpory alternatívnych systémov korelujú s technickými a fyzikálnymi rozpormi.
3. Názvy a štruktúra typov konfliktov nie sú vhodné na použitie v iných (netechnických) oblastiach.

Tento článok navrhuje všeobecnú schému konceptu rozporov, v ktorej sú tieto nedostatky odstránené.

Požiadavky a obmedzenia

Koncept „požiadavky“ je jedným z kľúčových v inžinierstve. Snáď najvyspelejšie technológie riadenia požiadaviek sú dnes v oblastiach ako systémové inžinierstvo a softvérové ​​inžinierstvo.

V systémovom inžinierstve je dnes obvyklé rozlišovať medzi 2 úrovňami požiadaviek:

1. Systém je považovaný za „čiernu skrinku“. Systémové požiadavky popisujú, čo od systému požadujú jeho zainteresované strany, ako aj to, čo potrebuje supersystém, ktorý zahŕňa príslušný systém. Takéto požiadavky sú tzv požiadavky zainteresovaných strán .
2. Systém je považovaný za „transparentnú schránku“ v rôznych fázach životného cyklu. V súlade s tým takéto požiadavky zahŕňajú predpoklady o tom, ako by mal byť systém usporiadaný (zloženie a štruktúra systému), ako aj o tom, ako by sa mal správať (fungovanie systému). Takéto požiadavky sú tzv Požiadavky na systém .

Je zrejmé, že systémové požiadavky súvisia s požiadavkami zainteresovaných strán. Systémové požiadavky v podstate popisujú spôsoby, akými musia byť požiadavky zainteresovaných strán implementované do systému.

Špeciálnym druhom požiadaviek v systémovom inžinierstve sú obmedzenia, ktoré musí systém spĺňať. Pojem „nežiaduci účinok“ široko používaný v TRIZ plne zodpovedá pojmu „obmedzenie“.

Príklad. Spoločnosť „K“ má zavedený systém elektronickej správy dokumentov. Tento systém umožnil naplánovať termíny spracovania a trvanie trasy každého dokumentu v divíziách spoločnosti „K“. Na tento účel sú v spoločnosti "K" pre každý typ dokumentu stanovené štandardné podmienky pre jeho spracovanie v jednotke.
V činnosti spoločnosti „K“ sa však vyskytujú dokumenty, ktoré pochádzajú od externých protistrán „A“ (faktúry, faktúry a pod.), ako aj dokumenty, ktorých cesta spracovania zahŕňa ich odovzdanie protistranám „A“ a následné vrátenie spoločnosti "K" » (obchodné ponuky, zmluvy, projektová dokumentácia a pod.).
Jedným z možných riešení je dohodnúť si s protistranami „A“ určité typy dokumentov štandardných podmienok na ich spracovanie protistranou. Nie všetci dodávatelia však súhlasia so zavedením a dodržiavaním takýchto noriem. V niektorých prípadoch harmonizácia noriem nie je možná z dôvodu lehôt alebo z iného dôvodu.

Vo vyššie uvedenom príklade možno identifikovať nasledujúce požiadavky zainteresovaných strán:

1. Vedenie spoločnosti „K“ chce, aby systém správy dokumentov stanovil termíny a cesty spracovania každého dokumentu.
2. Vedenie protistrany „A“ chce, aby dokumenty firmy „K“ boli spracované bez štandardov.

Požiadavky na systém:
(ST1) Pre každý typ dokumentu a každý typ spracovania v divíziách spoločnosti musia byť stanovené termíny "K".

Obmedzenie systému:
(SO1) Pre dokumenty spracovávané protistranami „A“ nie je načasovanie spracovania dokumentov protistranou známe.

Všeobecná schéma rozporov

Administratívna kontroverzia

Je známa nasledujúca definícia administratívneho rozporu (AP): „treba niečo urobiť, ale nie je známe, ako to urobiť ...“.

V rámci navrhovanej schémy môže byť AP reprezentovaný ako požiadavka a neznámy (alebo nedefinovaný) spôsob jej naplnenia. Diagram administratívneho rozporu je uvedený na nasledujúcom obrázku.

Z prezentovanej schémy vyplýva, že AP popisuje neurčitú vynálezcovskú situáciu. Na jej objasnenie a identifikáciu rozporu je potrebné zvoliť známy spôsob plnenia požiadavky.

Napríklad vo vyššie uvedenom príklade nemožno implementovať požiadavku CT1 (pre každý typ dokumentu a každý typ spracovania v divíziách spoločnosti musia byť stanovené termíny "K") pre prípad, keď dokument spracováva protistrana . V tomto prípade existuje obmedzenie CO1 (pre dokumenty spracovávané protistranami „A“ nie je načasovanie spracovania dokumentov protistranou známe).

V uvažovanom príklade možno administratívny rozpor definovať takto:

Ako implementovať požiadavku CT2 (v systéme správy dokumentov je potrebné nastaviť čas spracovania dokumentu u protistrany "A" v normatívnej lehote)?

Technická kontroverzia

V TRIZ je technický rozpor (TC) definovaný ako...interakcie v systéme, spočívajúce napríklad v tom, že prospešná akcia súčasne spôsobuje škodlivú. Alebo - zavedenie (posilnenie) prospešného účinku alebo odstránenie (oslabenie) škodlivého účinku spôsobí zhoršenie (najmä neprijateľnú komplikáciu) jednej z častí systému alebo celého systému ako celku.

V rámci navrhovanej schémy môže byť TP reprezentovaný nasledovne: známa metóda (alebo jej modifikácia) vedie k rozporu medzi 2 požiadavkami. Schéma TP je znázornená na nasledujúcom obrázku.

Zo schémy vyplýva, že TP popisuje vzťah medzi metódou a protichodnými požiadavkami. V súlade s tým môžeme na označenie tejto štruktúry použiť termín „konflikt požiadaviek“. Tento termín používajú už M. Rubin a V. Kiyaev v r.

Príklad. Na implementáciu požiadavky CT2 (v systéme správy dokumentov je potrebné nastaviť čas spracovania dokumentu pre protistranu "A" v štandardnom časovom rámci) môžete použiť nasledovný známy spôsob: dohodnúť štandardný čas spracovania dokumentu s protistranou „A“. Použitím tejto metódy však dôjde k porušeniu jednej z požiadaviek zainteresovaných strán (vedenie protistrany „A“ chce, aby dokumenty spoločnosti „K“ boli spracované bez štandardov).
V tomto prípade dostaneme rozpor:
Ak
dohodnúť štandardné podmienky spracovania dokumentov s protistranou "A",
To
(+) budeme vedieť implementovať požiadavku CT1 (v systéme správy dokumentov je potrebné nastaviť čas spracovania dokumentu u protistrany "A" v normatívnej lehote),
ale
(-) nerealizujeme požiadavku zainteresovaného (vedenie protistrany "A" chce, aby dokumenty spoločnosti "K" boli spracované bez štandardov).

Rozdelenie rozporu na TP1 a TP2 v ARIZ v rámci navrhovanej schémy rozporov je operáciou s metódou: zmenou metódy sa vygeneruje TP1, nezmenou metódy - TP2. V konkrétnom prípade to môže byť použitie a nie použitie známeho spôsobu.

Napríklad v systéme pracovného toku môže byť TP1 formulovaný tak, ako je uvedené vyššie, a TP2 takto:
Ak
Nedohodnite sa na štandardných podmienkach spracovania dokumentov s protistranou „A“,
To
i>(+) zabezpečíme realizáciu požiadavky zainteresovanej strany (vedenie protistrany „A“ chce, aby dokumenty firmy „K“ boli spracované bez štandardov).
ale
(-) nebudeme môcť implementovať požiadavku CT1 (v systéme správy dokumentov je potrebné nastaviť čas spracovania dokumentu u protistrany "A" v normatívnej lehote).

Kontroverzia alternatívnych systémov

Koncept alternatívneho technického rozporu (ATP) alebo rozporu alternatívnych systémov navrhli V. Gerasimov a S. Litvin v metóde spájania alternatívnych systémov do supersystému, opísanej v r. V rámci tejto metódy sa sformuluje niekoľko technických kontroverzií podľa nasledujúceho vzoru:

ATP1: Ak je systém implementovaný ako základný systém, tak jeho výhoda je (špecifikujte), ale je tu nevýhoda (špecifikujte).
ATP2: Ak je systém implementovaný vo forme (uveďte názov alternatívneho systému), potom jeho výhoda je (uveďte eliminovanú nevýhodu základného systému), ale je tu nevýhoda (uveďte).

V rámci navrhovanej schémy môže byť alternatívny technický rozpor (ATC) reprezentovaný nasledovne.

V TRIZ je fyzický rozpor (PC) definovaný takto:
... časť posudzovaného systému musí byť v takom a takom fyzickom stave, aby splnila jednu požiadavku problému, a musí byť v opačnom stave, aby bola uspokojená iná požiadavka problému.

M. Rubin a V. Kiyaev navrhli nový názov pre PP - rozpor vlastností (PS). Ich definícia vyzerá takto:
formulácia opačného stavu tej či onej vlastnosti jedného prvku systému, potrebná na realizáciu opačných požiadaviek na systém.

Inými slovami, na určenie PP (PS) je potrebné vybrať prvok, ktorý musí mať opačné vlastnosti, aby splnil protichodné požiadavky. Je zrejmé, že objekt s opačnými vlastnosťami je prvkom, ktorý je súčasťou metódy, ktorá bola zvolená v AP a zohľadnená v TP.

V rámci navrhovanej schémy môže byť FP (PS) reprezentovaný takto:

Napríklad pri protirečení formulovanom pre systém správy dokumentov uvažujeme o spôsobe (dohodnúť sa na štandardných podmienkach spracovania dokumentov s protistranou „A“). Predmetom rozporu je termín spracovania dokumentu s protistranou „A“.

Podľa toho možno rozpor vlastností formulovať takto:
musí byť stanovený termín aby sme mohli implementovať požiadavku CT1 (v systéme správy dokumentov je potrebné nastaviť čas spracovania dokumentu protistrane "A" v normatívnej lehote),
A
termín by nemal byť stanovený. aby sme mohli zrealizovať požiadavku zainteresovaného (vedenie protistrany „A“ chce, aby dokumenty firmy „K“ boli spracované bez štandardov).

V prípade ATP je prvok súčasťou metódy implementovanej v základnom systéme.

Záver

Navrhovaná všeobecná schéma protirečenia sa líši od definícií existujúcich v TRIZ v tom, že na opis rozporu sa používajú pojmy „požiadavka“ a „spôsob implementácie požiadaviek“.

Použitie spôsobu implementácie požiadaviek v rozporovej schéme umožňuje vytvoriť spojenie medzi administratívnymi a technickými rozpormi. Na úrovni administratívneho rozporu nepoznáme (alebo sme si nezvolili) spôsob implementácie požiadavky. Voľbou metódy riešiteľ prechádza od administratívneho k technickému rozporu (rozpor požiadaviek). Potom výberom prvku metódy riešiteľ prechádza z TP (rozpor požiadaviek) na PP (rozpor vlastností).

Použitie modelu rozporu požiadaviek v štruktúre umožňuje integrovať TRIZ s technológiami riadenia požiadaviek dostatočne vyvinutými v rôznych oblastiach činnosti. V budúcnosti možno túto schému rozporov a metód práce s nimi integrovať do systémov riadenia požiadaviek (RMS).

Literatúra

1. Rubin M.S., Kiyaev V.I. Základy TRIZ a inovácie. Aplikácia TRIZ v softvéri a informačných systémoch: Učebnica. 2013.
2. ISO/IEC 15288:2002. systémové inžinierstvo. Procesy životného cyklu systému.
3. Zbor znalostí softvérového inžinierstva, IEEE, 2004
4. Altshuller G.S. Nájsť nápad, Úvod do teórie invenčného riešenia problémov, Petrozavodsk, Škandinávia, 2003
5. Altshuller G.S. ARIZ znamená víťazstvo. V sobotu Pravidlá hry bez pravidiel / Porov.: A.B. Selyutsky, Petrozavodsk, Karelia, 1989.
6. Altshuller G.S. Algoritmus na riešenie invenčných problémov ARIZ-85V. 1985.
7. Gerasimov V.M., Litvin S.S. Prečo technológia potrebuje pluralitu? Vývoj alternatívnych technických systémov ich spojením do supersystému. Leningrad. TRIZ Journal, č. 1, 1990.
8. Altshuller G.S., Selyutsky A.B. Krídla pre Ikara. Ako riešiť invenčné problémy. Petrozavodsk, Karélia, 1980.

Gin Anatoly, Frenklakh Grigory

Základné pojmy TRIZ

Akýkoľvek problém možno nazvať vynaliezavým, ak je na jeho vyriešenie potrebné vyriešiť rozpor. V TRIZ existujú tri typy rozporov: administratívne, technické a fyzické. ADMINISTRATÍVNY ROZPOR vzniká vtedy, keď treba niečo urobiť, ale nevie sa ako.

PRÍKLAD
Je potrebné zlepšiť presnosť spracovania akejkoľvek časti, ale ako? Buď zaplatiť ďalšieho pracovníka za zvýšenie presnosti, alebo použiť vyspelejší stroj, či dokonca zmeniť technológiu spracovania.

Pri prekonávaní administratívnych rozporov akýmkoľvek spôsobom čelíme technickému rozporu.

PRÍKLAD
Napríklad sme sa rozhodli zvýšiť rýchlosť lietadla, a preto sme naň nasadili výkonné motory. Ale krídla nedokážu zdvihnúť ťažšie lietadlo zo zeme. Rozhodli sa zväčšiť krídla, ale zvýšený odpor znížil výkon nových motorov takmer na nič.

TECHNICKÝ ROZPOR je konflikt v rámci technického systému medzi jeho parametrami, uzlami a detailmi.

Keď sa problém spresní, technický rozpor je nahradený fyzickým.

Medzi parametrami technického systému v ktoromkoľvek prvku alebo dokonca jeho časti vzniká FYZICKÝ ROZPOR.

PRÍKLAD
Pre vyššie uvedený problém lietadla je fyzický rozpor pre krídlo:
MUSÍ BYŤ malé krídlo,
Aby ste sa vyhli vytváraniu ťahu alebo spomaleniu lietadla, a
MUSÍ BYŤ veľké krídlo,
ABY ste dostali lietadlo zo zeme.

Fyzické rozpory v najjednoduchších prípadoch možno vyriešiť oddelením protichodných požiadaviek v čase a priestore, niekedy pomocou fázových prechodov a iných fyzikálnych efektov.

Napríklad riešenie rozporu v čase: počas letu je krídlo malé a počas vzletu a pristávania je veľké (krídlo s variabilnou geometriou).

Na konsolidáciu materiálu zvážte ďalší príklad. V továrni na hračky sa rozhodli zvládnuť novinku - lietajúcu bábiku Carlson. Ale ako urobiť bábiku dostatočne estetickou a prinútiť ju lietať, nie je jasné (ide o ADMINISTRATÍVNY rozpor).

V dôsledku vyriešenia administratívneho rozporu sme sa dostali k TECHNICKÉmu rozporu: ak má bábika veľkú skrutku, potom lieta, ale jej vzhľad je hrozný - nie Carlson, ale veterný mlyn. Ak je skrutka malá, potom je vzhľad krásny, ale bábika odmieta lietať.

Fyzikálny rozpor v tomto prípade možno formulovať takto: skrutka musí byť veľká, aby bábika lietala, a skrutka malá, aby bola estetická. Tento rozpor je celkom ľahko vyriešený: v „pokojnom“ stave sú listy vrtule zvinuté, ale počas otáčania sa rozvinú odstredivou silou a zväčšia sa.

Odkaz pripravil A. Gin a G. Frenklakh