Статья «Самарская версия ТРИЗ»

Шарипов Р.Х. 2015г.

Аннотация

В статье описываются основные положения самарской версии ТРИЗ (ТРИЗ-2009), которая систематизирует весь инструментарий ТРИЗ – подчиняет законы развития законам диалектики, а приемы и принципы – законам развития. Даются строгие определения понятиям, используемым в ТРИЗ, устраняются логические ошибки, предлагается алгоритм развития активной системы.

Abstract

The article describes the main provisions of the Samara version of TRIZ (TRIZ-2009), which codifies all the tools of TRIZ — submit the laws of development to laws of dialectics, and the methods and principles – to laws of development. Given the strict definition of the concepts used in the TRIZ, logic errors are eliminated, proposed the algorithm of the development of active systems.

Самарская версия ТРИЗ (ТРИЗ-2009)

«Основа ТРИЗ, ее единственный постулат, состоит в утверждении, что ТС развиваются по определенным (и познаваемым) законам. Отсюда прямое следствие: продвинуть ТРИЗ можно лишь в той мере, в какой удалось выявить что-то новое в законах развития ТС.»

Альтшуллер Г.С., 1979 Как вести исследования по ТРИЗ.

Определения

1. Техническая система (ТС) – это целесообразная совокупность функционально связанных искусственных элементов.

2. Закон – это обязательная взаимообусловленность явлений. 3. Материя — это объективная реальность, существующая вне и независимо от человека и данная ему в ощущениях. 4. Вещество — вид материи, обладающий массой покоя и характеризующийся дискретностью. 5. Поле — это вид материи, не обладающий массой покоя и характеризующийся непрерывностью.

6. Веполь – минимальная физическая система, состоящая из двух веществ, взаимодействующих посредством одного поля.

7. Движение – это любое изменение.

8. Развитие – это процесс приобретения качеств, повышающих жизнеспособность.

9. Эволюция – процесс развития всех активных систем.

10. Филогенез – процесс развития вида активных систем.

11. Геногенез – процесс развития поколения активных систем.

12. Онтогенез – процесс развития единичной активной системы.

13. Активность – возможность и способность производить внешние изменения.

14. Активная система – это целесообразная совокупность функционально связанных элементов, способная производить внешние изменения.

Атрибуты закона:

1. Если закон – это взаимная обусловленность явлений, то он может и должен быть выражен в импликативной ( Если (условие), то (следствие)) или в репликативной (Если (следствие), значит (условие)) форме.

2. Если взаимообусловленность обязательна, то действие закона должно распространяться на все явления, относительно которых он сформулирован.

3. Обязательность взаимообусловленности обязывает закон иметь математическую формулу выражения.

4. Математическая формула предполагает возможность графического представления закона.

Следствие:

Для опровержения закона достаточно привести один пример отсутствия следствия при наличии условия.

Приоритеты атрибутов закона:

1. Импликативная формулировка закона.

2. Математическая формула.

3. Графическое изображение.

Законы движения.

«ТРИЗ использует законы материалистической диалектики для организации творческой деятельности, механизмы ТРИЗ позволяют инструментализировать эти глобальные законы развития в применении к частным задачам изобретательского творчества, поэтому ТРИЗ иногда называют прикладной диалектикой, это определяет отношение обществоведов к ТРИЗ».

Г.Альтшуллер «Теория решения изобретательских задач. г. Ангарск 1988 г.

Постулаты материалистической диалектики

1. Первична материя. Разум – есть результат развития материи.

2. Критерий истины – практика.

3. Существует только материя и ее движение в пространстве и времени. Материя представлена двумя видами — веществом и полем.

4. Пространство изотропно и трехмерно.

5. Время равномерно и однонаправлено, поэтому причина всегда предшествует следствию.

6. В реальном мире все постоянно изменяется, подчиняясь законам движения.

1. Закон единства и борьбы противоположностей (ЗЕБП). Формулировка закона:

Если происходят изменения, значит, имеет место единство и борьба противоположностей. То есть, единственным источником движения (развития в том числе) является борьба противоположностей (конфликт).

Следствия:

1.1. Развиваются только системы, способные производить внешние изменения (активные системы).

1.2. Для предотвращения изменений (развития в том числе) необходимо устранить или одну из противоположностей или их единство или их борьбу.

2. Закон двойного отрицания, или закон двойного снятия, или закон отрицания отрицания (ЗОО).

Формулировка закона:

Если каждая активная система находится в борьбе со всеми остальными, то рано или поздно она будет вытеснена другой, более совершенной системой, которая, в свою очередь, будет вытеснена третьей, еще более совершенной системой.

Следствия:

1.1. Процесс эволюции активных систем на планете длится постоянно в течение всего периода существования условий жизни.

1.2. У любого процесса филогенеза, геногенеза и онтогенеза любой активной системы есть начало, продолжение и конец.

3. Закон перехода количественных изменений в качественные изменения (ЗПКК).

Формулировка закона:

Если произошли качественные изменения системы, значит, имели место количественные изменения.

Следствия:

3.1. В условиях борьбы побеждает противоположность, имеющая количественное и/или качественное превосходство.

3.2. Качеством можно управлять только путем изменения количества.

Дедуктивный вывод законов развития.

Из всеобщности закона единства и борьбы противоположностей вытекает, что в каждый момент времени, каждая активная система находится в состоянии борьбы с другими системами (не только активными) за собственное существование. Назовем способность выживать, побеждая в борьбе, и оставлять потомство эволюционной эффективностью (ЭЭ). Тогда из закона единства и борьбы противоположности и из следствия №1 из закона перехода количественных изменений в качественные, следует, что в онтогенезе, в геногенезе и в филогенезе действует закон возрастания эволюционной эффективности:

4. Закон возрастания эволюционной эффективности (ЗЭЭ):

Если система наращивает свою эволюционную эффективность, то она в процессе любого вида развития выживает и оставляет потомство (сохраняется). И наоборот, если система не наращивает свою эволюционную эффективность, то она не сохраняется и не оставляет потомства (вымирает).

Следствия:

Развивайся или умри.

Формула закона эволюционной эффективности:

Очевидно, что при прочих равных условиях, шансов на победу в борьбе больше у той активной системы, которая способна произвести больший объем внешних изменений и с большей скоростью. Общий объем внешних изменений – это общая активность, скорость (интенсивность) производства изменений – мгновенная активность (производительность). И общая и мгновенная активность должна возрастать и в онтогенезе, и в геногенезе, и в филогенезе.

Так же очевидно, что при прочих равных условиях, шансов на победу больше у той активной системы, которая лучше защищена и быстрее восстанавливается после повреждающих воздействий. Отсюда вытекает закон возрастания защищенности.

Чем меньше у системы конфликтов и чем меньше их интенсивность, тем больше у нее шансов произвести и сохранить потомство. Отсюда вытекает закон стремления к гармонии (бесконфликтности).

Чем меньше ресурсов активная система тратит на мгновенную активность, на наращивание защищенности и гармонизацию отношений, тем более длительное время она может осуществлять активность, а значит, сможет, при прочих равных условиях, произвести больший объем внешних изменений. То есть, экономия ресурсов приводит к росту общей активности, и, следовательно, к росту эволюционной эффективности.

Итак, получается, что эволюционная эффективность складывается из активности, защищенности, гармонии и беззатратности (идеальности по Г.С.Альтшуллеру). Следовательно, нарастить ее можно за счет наращивания одной из составляющих. Отсюда вытекают четыре закона развития активных систем:

5. Закон возрастания активности.

6. Закон возрастания защищенности.

7. Закон стремления к гармонии.

8. Закон стремления к идеальности (беззатратности).

Тогда формула эволюционной эффективности будет выглядеть так:

ЭЭ=А*З*Г*И.

Где:

ЭЭ – эволюционная эффективность;

А – мгновенная активность;

Г – гармоничность (бесконфликтность);

И – идеальность (беззатратность).

Обнуление любого из сомножителей приводит к обнулению произведения — эволюционной эффективности. Это означает, что при наращивании одной составляющей эволюционной эффективности, все остальные должны или сохраняться или расти, нельзя для наращивания одной составляющий жертвовать ни одной другой.

ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ АКТИВНЫХ СИСТЕМ

5. Закон возрастания активности:

Формулировка закона:

Если возрастает активность системы, то возрастает и ее эволюционная эффективность.

Закон может быть доказан индуктивно. Для этого необходимо рассмотреть филогенез всех без изъятия активных систем и показать рост как мгновенной так и полной активности каждой из них:

— метательного снаряда — от пули для пращи до ядерного снаряда.

— стрелкового оружия — от сумпитана до «парижской пушки».

— транспортного средства — от тоббогана до БелАЗа 75710.

— судов – от лодки — долбленки до танкера Knock Nevis.

— землеройных инструментов — от палки-копалки до Bagger 288.

— и так далее.

Возможно, кривая роста активности систем, работающий на одном принципе, окажется похожей на букву S.

6. Закон возрастания защищенности.

Формулировка закона:

Если защищенность активной системы растет, то растет и ее эволюционная эффективность.

Этот закон тоже можно доказать индуктивно, используя линию филогенеза, построенную в процессе доказательства роста активности. Но наиболее отчетливо этот закон проявляется в филогенезе военной техники – танков, боевых кораблей, военных самолетов, фортификационных сооружений.

7. Закон стремления к гармонии.

Формулировка закона:

Если гармония активной системы растет, то растет и ее эволюционная эффективность.

Этот закон легче доказывать апагогически. Для этого необходимо подобрать как можно больше примеров гибели активных систем, у которых конфликтность не снижалась или даже росла.

Например, свинцовый водопровод Древнего Рима, отравивший всю римскую знать, дирижабли, наполняемые водородом (чем больше водорода, тем выше грузоподъемность, но и мощность взрыва при аварии тоже выше), дуст ДДТ – эффективное средство борьбы с саранчой, но быстро накапливается в организме человека и может привести к смерти.

8. Закон стремления к идеальности (беззатратности).

Формулировка закона:

Если снижаются затраты ресурсов системы, то ее эволюционная эффективность растет.

Этот закон можно доказать, как индуктивно, так и апагогически.

Индуктивное доказательство всех четырех законов развития активных систем уже начато и продолжается силами студентов экспериментального детского института творчества (ЭДИТ).

Рассмотрено историческое развитие следующих активных систем:

1. Самолет;

2. Автомобиль;

3. Подводная лодка;

4. Пылесос;

5. Швейная машина;

6. Стрелковое оружие;

7. Плита для приготовления пищи;

8. Ткацкий станок;

9. Телефон;

10. Фотоаппарат;

11. Буровые установки.

ПОРЯДОК ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ.

Приоритеты.

Сначала следует нарастить величину мгновенной активности (производительности) активной системы. Это обусловлено ростом потребления в процессе развития человека, семьи, производственного коллектива, населенного пункта, государства.

При наращивании активности за счет изменения искусственной части активной системы (техники) нарастает и исходящая от нее опасность. Поэтому одновременно с наращиванием активности следует нарастить и защищенность человеческой части активной системы и окружающей среды.

Наращивание активности неизбежно приводит к снижению гармоничности, поскольку требует наращивания потребления ресурсов, которые уже как-то распределены и их использование затрагивает чьи-то интересы. Поэтому одновременно с ростом активности следует позаботиться и о сохранении или росте гармоничности путем снижения остроты уже имеющихся конфликтов и предотвращения появления новых.

После того, как выросла абсолютная величина мгновенной активности, защищенности и гармоничности (любой ценой) или одновременно с их наращиванием, необходимо подумать об их снижении затрат ресурсов — пространства, времени, вещества, энергии, информации на получение тех объемов активности, защищенности и гармоничности. Это необходимо для

увеличения продолжительности периода активности, необходимого для наращивания величины общего объема внешних изменений.

Порядок применения закона возрастания активности.

(в скобках указаны номера приемов (принципов) разрешения технических противоречий)

Форсировать активную систему. Для этого могут подойти, в зависимости от ситуации, принципы:

1. Принцип непрерывности полезного действия (20). Использование пауз (41).

2. Гиперболизация (увеличение размеров рабочего органа).

3. Мультипликация (увеличение количества рабочих органов – моно-би-поли).

4. Принцип избыточности (16).

5. Динамизация (15).

6. Трансполяция (замена поля). Замена механической схемы (28). Применение термического расширения (37).

7. Принцип объединения (5). Би-принцип (45) – объединение однотипных объектов с разными параметрами.

8. Суперпозиция (наложение полей).

9. Модуляция (наложение сигнала на основной поток энергии, например, колебаний (18), принцип периодического действия (19).

10. Автоматизация (принцип обратной связи (23),принцип самообслуживания (25), увеличение полноты (закон полноты частей системы)).

11. Комбинация — объединение инструмента с инструментом другого рода. Принцип многоступенчатого действия (42).

12. Принцип универсальности (6)- добавление новых функций.

13. Инверсия (принцип «наоборот»(13).

14. Использование фазовых переходов (35). Диссоциация-ассоциация (49).

15. Использование сильных окислителей(38).

Если активная система не полна, следует сделать хотя бы один шаг в сторону увеличения ее полноты. То есть применить алтшуллеровский «закон полноты частей системы» или «закон вытеснения человека из ТС».

В ТРИЗ-2009 полной элементарной активной системой считается такая активная система, в которой все девять блоков имеют искусственную природу. Схема полной активной системы приведена в книге

Г.С. Альтшуллера, Б.Л. Злотина, А.В. Зусман, В.И. Филатова «Поиск новых идей: от озарения к технологии». Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1989г.

Но она там называется «полной технической (а не активной) системой»

44

Именно такая, девятиблочная система в ТРИЗ-2009 признается за начало отсчета системного оператора. Блоки (каждый из девяти) считаются подсистемами, ближайшие элементы блоков считаются подподсистемами и т.д. Объединение элементарных активных систем считается надсистемой, объединение надсистем – наднадсистемами и т.д. Такой подход позволяет обеспечить однозначность рассмотрения активных систем и избежать путаницы в иерархии активных систем, которые допускает скользящий системный оператор.

Порядок применения закона возрастания защищенности.

Обеспечить защищенность системы от всех возможных угроз. Для выявления возможных угроз можно воспользоваться диверсионным анализом, предложенным Борисом Злотиным.

После выявления угроз, предусмотреть защиту активной системы от каждой из них путем применения принципов:

1. Инкапсуляция (заключение в оболочку)

2. Метод Кощея Бессмертного — использовать многослойную, многоуровневую защиту – двойную, тройную и т.д. пассивную, активную, превентивную.

3. Обособление (обеспечить особые условия активной системе).

4. Упреждение (принцип заранее подложенной подушки (11), принцип предварительного исполнения(10), принцип предварительного напряжения(9))

5. Принцип отброса или регенерации частей (33).

6. Принцип проскока (21)

7. Изменение степени инертности (39).

Порядок применения закона стремления к гармонии.

Провести диверсионный анализ ситуации и выявить возможные внутренние и внешние конфликты. Устранить все выявленные конфликты, начиная с самых острых внутренних, кончая самыми несущественными внешними, путем применения принципов:

1. Принцип «обратить вред в пользу»(22).

2. Разделение конфликтующих сторон в пространстве: принцип вынесения (2), принцип местного качества(3), принцип асимметрии (4), принцип посредника(24), пермутация (размещение в несвойственном месте).

3. Принцип разделения конфликтующих сторон во времени. Применение временных вставных частей(44). Чередование, синхронизация.

4. «Закон согласования». Согласовать элементы системы по форме, по размерам, по частоте, по твердости, по химическому составу, если они не согласованы. Принцип однородности (32).

5. Диспропорция (нарушение пропорций).

6. Принцип ассиметрии (4).

7. Комплиментация (принцип матрешки (7), принцип эквипотенциальности (12).

8. Сепарация (отделение загрязняющих элементов).

9. Деформация (изменение формы, замена жестких материалов на гибкие).

10. Принцип дробления (1).

11. Компенсация. Принцип антивеса(8). Сборка на воде (47).

12. Принцип изменения окраски (36).

Порядок применения закона стремления к идеальности.

Провести функционально стоимостный анализ (ФСА) и выявить потери ресурсов. Устранить потери ресурсов путем применения одного или сразу нескольких принципов:

1. Миниатюризация (уменьшение размеров).

2. Минимизация (уменьшение количества элементов).

3. Трансфактуризация (замена материала) — дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности (27), использование гибких оболочек и тонких пленок (30), применение пористых материалов (31), изменение физико-химических параметров объекта (34), применение композиционных материалов (40), применение пены (43), «мешок с вакуумом»(48).

4. Принцип копирования (26).

5. Отделение (33).

6. Пневматизация — использование надувных конструкций и гидроконструкций (29).

7. Дивергенция (расширение границ) – переход от линии к поверхности, от поверхности к объему — принцип перехода в другое измерение (17).

8. Принцип сфероидальности (14) — переход к сферической, цилиндрической, тороидальной, параболоидальной, гиперболоидальной форме.

9. Принцип самоорганизации (50).

Алгоритм

наращивания эволюционной эффективности активной системы за счет совершенствования ее искусственной части:

1. Нарастить активность.

2. Нарастить защищенность.

3. Определить и устранить появившиеся в результате столкновений требований закона возрастания активности и закона возрастания защищенности конфликты.

4. Определить и устранить появившиеся в результате наращивания активности, наращивания защищенности и устранения конфликтов излишние затраты.

Список литературы.

1.Философский энциклопедический словарь М.: Советская энциклопедия, 1983.

2. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Новосибирск «Наука» 1986г.

3. Альтшуллер Г.С. Селюцкий А.Б. Крылья для Икара Петрозаводск «Карелия» 1980г

4. Буш Г. Тайны изобретательства «Лиесма» Рига 1973г.

5. Буш Г. Основы эвристики для изобретателей. Общество «Знание» Латвийской ССР Рига 1977г.

6. Буш Г. Диалогика и творчество «Авотс» Рига 1985г.

7. Горелов В.Е., Кудрявцев А.В. Одинцов М.Н. Метод экспертных оценок ВНИИПИ Москва 1987г.

8. Джонс. Дж.К. Методы проектирования Москва «Мир» 1986г.

9. Кудрявцев А.В. Обзор методов создания новых технических решений. ВНИИПИ Москва 1988г.

10. Тимохов В.И. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ. Санкт-Петербург «ТРИЗ – ШАНС» 1996г.

11. Селюцкий А Б. (составитель) Дерзкие формулы творчества Петрозаводск «Карелия» 1987г.

12. Селюцкий А Б. (составитель) Нить в лабиринте Петрозаводск «Карелия» 1988г.

13. Селюцкий А Б. (составитель) Правила игры без правил Петрозаводск «Карелия» 1989г.

14. http://ru.wikipedia.org/wiki/

Добавить комментарий