Читать книгу Суперпозиция. Развитие инновационного мышления в периоды промышленных революций - Виталий Геннадьевич Кандалинцев - Страница 2

1.1. ТРИЗ

Очевидным примером суперпозиционного мышления является теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Этот весьма развитый набор методов решения технических задач в своем классическом виде был разработан Г.С Альтшуллером в период второй и третьей промышленной революции [1].

Автор ТРИЗ вполне обоснованно подверг критике бессистемный, основанный на переборе многочисленных возможных вариантов, подход к созданию изобретений. В этом случае много времени уходит на топтание на месте, когда мысль изобретателя все время возвращается к одним и тем же неудачным попыткам, не будучи в силах найти верный путь. Наконец, в какой-то момент приходит «озарение», и изобретательская задача решается. Но такого озарения порой приходится ждать долго. Перебор вариантов можно активизировать с помощью таких методов, как морфологический анализ, мозговой штурм и синектика. Но их полезность ограниченна, поскольку перебор вариантов остается перебором вариантов, т.е. проблема немного смягчается, но кардинально не решается.

Г.С. Альтшуллер нашел четкий путь решения проблемы. Сущность этого пути можно охарактеризовать так:

Изобретение есть закономерный переход технической системы от одного состояния к другому.

Знание законов перехода технических систем от одного состояния к другому дает возможность систематизировать приемы решения изобретательских задач.

Систематизированный свод приемов решения позволяет заменить бессистемные поиски на целенаправленный и упорядоченный алгоритм.

В ТРИЗ сформулированы три группы законов. Первая группа законов («статика») относится к критериям жизнеспособности систем. Критерии жизнеспособности: наличие и хотя бы минимальная работоспособность основных частей системы, сквозной проход энергии через систему к ее рабочему органу, согласование собственных частот колебаний (или периодичности действий) всех частей системы. Вторая группа законов («кинематика») характеризует направление развития независимо от конкретных технических и физических механизмов развития. Все технические системы развиваются в направлении увеличения степени идеальности и степени динамичности; неравномерно – через возникновение и преодоление технических противоречий; до определенного предела, за которым система включается в надсистему в качестве одной из ее частей. Третья группа законов («динамика») говорит о том, что развитие технических систем идет в направлении увеличения управляемости и увеличения степени дробления (дисперсности) рабочих органов.

Знание законов – это знание вектора, по которому в целом должна идти творческая мысль изобретателя. Но дойти до точки назначения, т.е. изобретения, она может в том случае, если мышление будет суперпозиционным, способным принимать как данное возможность существования объекта в противоречивых состояниях.

1.2. Определение

Объектом, подлежащим переводу в суперпозицию, в ТРИЗ выступает так называемая «оперативная зона» – та часть технической системы, то пространство, в котором при попытке улучшить техническую систему возникает конфликт. Двумя видами такого конфликта являются технические и физические противоречия.

Техническое противоречие заключается в том, что улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого (например, повышение сложности приводит к снижению надежности). От технического противоречия нужно перейти к более глубокому физическому противоречию, когда для улучшения системы какая-то ее часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно (например, одновременно быть горячей и холодной). Т.е. физическое противоречие состоит в том, что к физическому состоянию оперативной зоны предъявляются противоположные требования.

Физическое противоречие указывает на состояния объекта, которые должны быть интегрированы в суперпозиции. Но оно также является «замком» на двери входа в суперпозицию, поскольку говорит о невозможности одновременного нахождения объекта в названных состояниях. В самом деле, как может быть объект одновременно и горячим, и холодным?

1.3. Перевод объекта в суперпозицию

Перевод объекта в суперпозицию означает нахождение такого технического решения, которое преодолевает ограничения, налагаемые физическими и техническими противоречиями. К такому решению в ТРИЗ предъявляются требования идеального конечного решения (ИКР). Согласно этим требованиям, решение не должно вызывать какие бы то ни было потери – недопустимое изменение и усложнение системы, ее частей или оперативной зоны, затраты энергии, возникновение вредных явлений и т.д. Именно такое решение и рассматривается как изобретение.

Г.С. Альтшуллер иллюстрировал данные положения наглядным примером из истории космонавтики. В космической станции «Венера-12» был центровочный груз. Однажды к конструкторам пришел ученый и попросил разместить на станции еще один прибор весом 6 кг. Свободного места на станции не было. Решение пришло неожиданно – пусть этот прибор и выполняет функцию центровочного груза. Идеальный центровочный груз – это когда его самого нет, но его функция выполняется другим устройством. Суперпозиция достигнута – центровочный груз одновременно отсутствует и присутствует на станции.

1.4. Развитие алгоритма

Классический алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ-85В) стал венцом усилий автора ТРИЗ по развитию его подходов к изобретательской деятельности. В алгоритме девять частей (см. Таблицу 1).

Таблица 1. Суперпозиционное мышление и общее содержание АРИЗ-85В

Составлено автором по: [1]

За десятилетия развития ТРИЗ алгоритм превратился в тщательно выверенную последовательность действий по выявлению и разрешению противоречий в решаемой задаче. Такая последовательность содержит примерно 85 шагов и включает программу, информационное обеспечение и методы управления психологическими факторами.