Алгоритм решения изобретательских задач
Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) - наука, позволяющая не только выявлять и решать творческие задачи в любой области знаний, но и развивать творческое (изобретательское) мышление, развивать качества творческой личности. Не редко в основе решения задачи лежит на первый взгляд "дикая" идея. ТРИЗ дает возможность человеку не только быть готовым к таким идеям, но и получать их . Автор ТРИЗ - Генрих Альтшуллер.
АРИЗ - комплексная программа алгоритмического типа, основанная на законах развития технических систем и предназначенная для анализа и решения изобретательских задач, может решать стандартные и нестандартные задачи.
История развития АРИЗ
1 сентября 1965 г. Аббревиатура АРИЗ впервые использована в книге Г.С. Альтшуллера "Алгоритм изобретения", Московский рабочий, 1-е изд.: 1969, 2-е изд.: 1973. В дальнейшем модификации АРИЗ включали указание на год публикации, например, АРИЗ-68, АРИЗ-71, АРИЗ-77, АРИЗ-82, АРИЗ-85 …
Зачем нужно это занятие:
- АРИЗ кажется сложным: занятие должно показать закономерность появления новых элементов в АРИЗ;
- АРИЗ быстро развивается: надо видеть логику развития;
- АРИЗ представляет собой механизм системного мышления; анализ развития алгоритма поможет конструировать алгоритмические программы решения неизобретательских (научных, художественных) задач и проч.
Мысль о том, что техника развивается закономерно и что закономерности эти можно познать и использовать при решении изобретательских задач, возникла в 1946 году. С 1948 г. работа в этом направлении стала главной.
Первоначально "методика изобретательства" мыслилась в виде свода правил типа: "решить задачу - значит найти и преодолеть техническое противоречие" или "решение задачи тем сильнее, чем меньше затраты вещества, энергии, пространства, времени". В складывающуюся "методику изобретательства" входили и некоторые типовые приемы: дробление, объединение, инверсия, изменение агрегатного состояния, замена механической схемы химической и проч. Основным источником для выявления правил и приемов служили сведения о работе великих изобретателей, собственная изобретательская практика, материалы по истории техники.
Алгоритм решения изобретательских задач может быть использован для решения четырех задач, иерархически упорядоченных по сложности.
Решение задач первого уровня не связано с устранением противоречий в системе и приводит к мельчайшим усовершенствованиям. Такие задачи под силу каждому специалисту. Здесь объект задачи указан точно и правильно, вариантов изменений мало, а сами изменения перестраивают систему незначительно.
Задачи второго уровня — с внутрисистемными противоречиями, легко преодолеваемыми с помощью способов, известных применительно к родственным системам. Ответы на задачи этого уровня — мелкие изобретения. Для получения ответа рассматривается несколько десятков вариантов решений.
Задачи третьего уровня характеризуются тем, что противоречие и способ его преодоления находятся в пределах одной науки. При этом можно полностью изменить один или два функционально значимых элемента системы и частично изменить другие элементы. Количество рассматриваемых вариантов здесь исчисляется сотнями. В итоге получаются решения с высокой степенью новизны и эффективности.
При решении задач четвертого уровня синтезируется новая система. В таких задачах противоречия устраняются средствами, выходящими за пределы науки, к которой относится задача. Число вариантов измеряется тысячами и десятками тысяч. В итоге — создание принципиально новой системы.
Составляющие АРИЗ
Алгоритм решения изобретательских задач состоит из нескольких элементов.
Этап 1. ТИП ЗАДАЧИ
Вначале нужно определить к какому типу задач относится наша: она исследовательская или изобретательская? Исследовательская задача требует описания нового явления, неизвестного ранее и непонятного. Изобретательская же имеет дело с известным нам явлением, которое нужно изменить или устранить Очевидно, что такие задачи решаются проще, поэтому нужно уметь переводить исследовательскую задачу в изобретательскую. Чтобы сделать это, нужно к условию задачи поставить вместо вопроса «почему (как) это происходит?» вопрос: «как это делать?» Для этого записать формулировку обращенной задачи по схеме: «Система (указать назначение) включает (перечислить входящие в систему элементы). Необходимо при заданных условиях (указать) обеспечить получение (указать наблюдаемое явление)».
Этап 2. ПРОТИВОРЕЧИЯ И ИКР
На данном этапе нужно сформулировать противоречия и идеальный конечный результат. Бывают случаи, когда четкое определение этих двух составляющих уже наталкивает на приемлемый результат. Например, задача: как поступить гостинице, чтоб гости не крали вещи? Противоречие - кражу допустить нельзя, но и следить за вещами и проверять багаж съезжающих невозможно. ИКР - даже в случае кражи гостиница не должна нести убытков. Решается все просто - стоимость вещей в номере изначально включается в стоимость проживания
Этап 3. РЕСУРСЫ
Ресурсами может быть все, что полезно для нахождения решения. Желательно, чтобы для этого использовались те ресурсы, которые уже присутствуют в проблемной ситуации, а также максимально дешевые ресурсы. Например, если грузовик буквально на сантиметр выше моста или дорожного перекрытия, разумнее спустить немного колеса и проехать, а не искать объездной путь.
Благодаря работе в направлении поиска полезных ресурсов созданы специальные справочники для ТРИЗ.
Этап 4. РЕШЕНИЕ
Применить приемы и принципы, созданные для поиска решений в ТРИЗ:
• 40 приемов устранения технических противоречий, сформулированные Г. С. Альтшуллером. Подробнее о них читайте в уроке, посвященном Информационному фонду ТРИЗ.
• Операторы РОС (Р - размер, В - время, С - стоимость). Суть метода в том, что при применении оператора РОС снижается психологическая инерция мышления. Достигается это благодаря мысленному изменению параметров обьекта, что позволяет взглянуть на него под другим углом.
• Вепольный анализ.
Этап 5. АНАЛИЗ
Получив один или несколько вариантов решения задачи, нужно проанализировать их с позиции идеальности. Для этого нужно выяснить насколько сложно и дорого обойдется его реализация, задействованы ли все ресурсы системы, какие нежелательные эффекты возникли, как их минимизировать или устранить.