Немного о Теории решения изобретательских задач

ТРИЗ — теория решения изобретательских задач — область знаний, исследующая механизмы развития технических систем с целью создания практических методов решения изобретательских задач.

Основные функции и области применения ТРИЗ:

1) решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

2) прогнозирование развития технических систем;

3) пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления);

4) совершенствование коллективов (в том числе творческих) по направлению к их идеалу (когда задачи выполняются, но на это не требуется никаких затрат).

ТРИЗ не является строгой научной теорией. ТРИЗ представляет собой обобщённый опыт изобретательства и изучения законов развития науки и техники.

Когда техническая проблема встаёт перед изобретателем впервые, она обычно сформулирована расплывчато и не содержит в себе указаний на пути решения. В ТРИЗ такая форма постановки называется изобретательской ситуацией. Главный её недостаток в том, что перед инженером оказывается чересчур много путей и методов решения. Перебирать их все трудоёмко и дорого.

Первый шаг на пути к изобретению — переформулировать ситуацию таким образом, чтобы сама формулировка отсекала бесперспективные и неэффективные пути решения. При этом возникает вопрос, какие решения эффективны, а какие — нет?

Г. Альтшуллер (основоположник теории) предположил, что самое эффективное решение проблемы — такое, которое достигается «само по себе», только за счёт уже имеющихся ресурсов. Таким образом он пришёл к формулировке идеального конечного результата (ИКР): «Некий элемент (X-элемент) системы или окружающей среды сам устраняет вредное воздействие, сохраняя способность выполнять полезное воздействие».

На практике идеальный конечный результат редко достижим полностью, однако он служит ориентиром для изобретательской мысли. Чем ближе решение к ИКР, тем оно лучше.

Получив инструмент отсечения неэффективных решений, можно переформулировать изобретательскую ситуацию в стандартную мини-задачу: «согласно ИКР, всё должно остаться так, как было, но либо должно исчезнуть вредное, ненужное качество, либо появится новое, полезное качество». Основная идея мини-задачи в том, чтобы избегать существенных (и дорогих) изменений и рассматривать в первую очередь простейшие решения.

Формулировка мини-задачи способствует более точному описанию задачи:

- Из каких частей состоит система, как они взаимодействуют?

- Какие связи являются вредными, мешающими, какие — нейтральными, и какие — полезными?

- Какие части и связи можно изменять, и какие — нельзя?

- Какие изменения приводят к улучшению системы, и какие — к ухудшению?

Далее обнаруживается, что попытки изменений с целью улучшения одних параметров системы приводят к ухудшению других параметров. В системе возникает конфликт, противоречие.

ТРИЗ выделяет 3 вида противоречий (в порядке возрастания сложности разрешения):

административное противоречие: «надо улучшить систему, но я не знаю как (не умею, не имею права) сделать это». Это противоречие является самым слабым и может быть снято либо изучением дополнительных материалов, либо принятием административных решений.

техническое противоречие: «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра». Техническое противоречие — это и есть постановка изобретательской задачи. Переход от административного противоречия к техническому резко понижает размерность задачи, сужает поле поиска решений и позволяет перейти от метода проб и ошибок к алгоритму решения изобретательской задачи, который либо предлагает применить один или несколько стандартных технических приёмов, либо (в случае сложных задач) указывает на одно или несколько физических противоречий.

физическое противоречие: «для улучшения системы, какая-то её часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно, что невозможно». Физическое противоречие является наиболее фундаментальным, потому что изобретатель упирается в ограничения, обусловленные физическими законами природы. Для решения задачи изобретатель должен воспользоваться справочником физических эффектов и таблицей их применения.

За годы существования и развития ТРИЗ накоплен большой информационный фонд, который включает

- приёмы устранения противоречий и таблицы их применения;

- системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определённого класса задач);

- технологические эффекты (физические, химические, биологические, математические, в частности, наиболее разработанные из них в настоящее время — геометрические) и таблицы их использования;

ресурсы природы и техники и способы их использования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брауде В.И., Тер-Мхитаров М.С. Системные методы расчета грузоподъемных машин. - Л.: Машиностроение, 1985. - 181 с.

2. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1962. - 576 с.

3. Головачев П.А., Гладунко Ю.И. Техническая эксплуатация и монтаж подъемно - транспортных машин. - М.: Транспорт, 1985. - 304 с.

4. ГОСТ 7.32-2001 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления

5. ГОСТ 2.105.-95 Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам

6. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Наука, 1984. - 832 с.

7. Лудченко А.А., Лудченко Я.А., Примак Т.А. Основы научных исследований: Учеб. пособие / Под ред. А.А. Лудченко. — К.: О-во "Знания", КОО, 2001. — 113 с.

8. Налимов В. В. Теория эксперимента – М.: Наука, 1971. - 207 с.

9. Общероссийский классификатор специальностей высшей научной квалификации ОК 017-94 (ОКСВНК).

10. Рачков Е. В., Силиков Ю. В. Подъемно - транспортные машины и механизмы. - М.: Транспорт, 1989. - 240 с.

11. УДК: Официальный российский эталон Универсальной десятичной классификации. - ВИНИТИ, 2001

Учебное пособие

Одерышев Андрей Васильевич