Введение

Глава 1 показывает триз как единую систему. В ней раскрывается структура и функции триз, кратко описываются все ее части.

Глава 2 стандартные приёмы решения задач. Такие как Аналогия, Инверсия, Эмпатия, Комбинирование, Фантазия.

Глава 3 знакомит читателя с основной структурой законов развития и организации стандартных Технических систем. В ней дается представление о каждом из законов, показана их взаимосвязь, и подробно описываются некоторые из них.

В главе 4 рассматривается так называемый "Вепольный анализ". Он позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить ее свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи. Такие модели позволяют легче разобраться в исходной ситуации, а правила их преобразования позволяют не только решить проблему, но и представить будущие решения.

Глава 5 посвящена Алгоритму Решения Изобретательских Задач (АРИЗ). АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий в технической задаче, найти решение задач.

• Изобретательская задача ­– расплывчатая формулировка проблемы с неочевидными решениями для данных условий.

Решать изобретательские задачи в прошлом приходилось методом проб и ошибок, перебирая всевозможные варианты.

Метод проб и ошибок это способ не алгоритмизированного поиска решений, когда «генерирование» идей происходит совершенно случайно и интуитивно.

Долгое время перебор вариантов вели наугад. Но постепенно появились определенные приемы: копирование природных прототипов (аналогия), увеличение размеров и числа одновременно действующих объектов, объединение разных объектов в одну систему. Основные приёмы решения задач мы будем рассматривать во 2 разделе. Накапливались факты, наблюдения, сведения о свойствах веществ; использование этих знаний повышало направленность поисков, упорядочивало процесс решения задач. Но менялись и сами задачи; из века в век они становились сложнее.

В настоящее время существуют задачи 5 уровней сложности, классификацию которых предложил Альтшуллер.

В задачах первого уровня объект (устройство или способ) не изменяется (Например, улучшили уже имеющуюся теплоизоляцию). Средства для решения задач первого уровня находятся в пределах одной узкой специальности, а поиск решений ограничивается перебором десяти вариантов проб.

В задачах второго уровня объект изменяется, но несильно (в защитное устройство дополнительно введено зеркало). При этом, средства их решения относятся к одной отрасли техники.

В задачах третьего уровня объект изменяется сильно. Для задач третьего уровня решения приходится искать в других отраслях (задача в деревообработке решается методами, известными в металлообработке).

В задачах четвертого уровня один объект системы меняется полностью. Решение задач четвертого уровня надо искать не в технике, а в науке - обычно среди мало применяемых физических и химических эффектов и явлений.

В задачах пятого уровня меняется вся техническая система, в которую входит объект. При этом средства решения могут вообще оказаться за пределами современной науки; поэтому сначала нужно сделать открытие, а потом, опираясь на новые научные данные, решать изобретательскую задачу.

В конце XIX века применение метода проб и ошибок усовершенствовал Эдисон. В его мастерской работало до тысячи человек, поэтому можно было разделить одну техническую проблему на несколько задач и по каждой задаче одновременно вести проверку многих вариантов. Таким образом, Эдисон изобрел научно-исследовательский институт (и это, на наш взгляд, величайшее его изобретение).

С целью повышения эффективности поиска решений изучались процессы мышления талантливых ученых и изобретателей. На базе закономерностей стала формироваться система обучения творческим способностям, и был выявлен ряд методов. Эти методы можно условно разделить на две группы:

1. Методы психологической активизации творческих процессов (мозговой штурм, синектика).

2. Методы систематизации перебора вариантов (конференция идей, метод фокальных объектов). Практически все методы этой группы используют в качестве основы принцип морфологического анализа.

Рассмотрим некоторые методы активации творческих процессов:

Метод мозгового штурма представляет собой совокупность приемов получения новых идей путем творческого сотрудничества отдельных членов организованной группы при решении рассматриваемой технической проблемы.

В мозговом штурме творческий процесс разделен на два этапа:

– этап генерации идей – краткий сеанс совместного поиска вариантов решения проблемы с упором на интуицию и воздействием не только на логическое мышление, но и на подсознание;

– этап экспертизы идей – критический анализ идей с применением формально логических аналитических методов.

Важным условием успешной работы группы является концентрация внимания ее членов исключительно на рассматриваемой проблеме, независимость суждений каждого из них, свободное выражение идей каждым членом группы. Полностью исключается давление на высказываемые идеи со стороны других членов группы, в то же время всячески приветствуются стремления развивать идеи своих коллег, строить одну идею на основе другой и комбинировать эти идеи в различных сочетаниях.

Считается, что наилучшие результаты получают тогда, когда группа работает в составе пяти – десяти человек, а работа группы длится не более часа.

Однако, анализ сущности мозгового штурма как метода выявил два четких противоречия:

1.Чтобы развивать идею на этапе генерирования, ее необходимо критиковать, а критика правилами проведения штурма запрещена.

2. Чтобы направлять ход решения в одну сторону, необходимо им управлять, а суть мозгового штурма в хаотическом генерировании идей.

Указанные противоречия частично устранены в методе «синектика», где штурм ведется постоянной группой со специально подобранным составом изобретателей. Для активации методов штурма используются различные методы решения задач, которые мы будем рассматривать во 2 главе.

При морфологическом анализе, предложенном швейцарским астрофизиком Цвикки, сначала выделяют оси - главные характеристики объекта, а затем по каждой оси записывают элементы - всевозможные варианты. Имея запись элементов по всем осям и комбинируя сочетания разных элементов, можно получить очень большое число всевозможных вариантов.

Этот метод более сложен, поскольку связан с проникновением в морфологию (состав и структуру) изделия, но вместе с тем он более продуктивен, поскольку позволяет получать большое число комбинаций независимых переменных и подвергать альтернативные идеи анализу при поиске рациональных (как правило, принципиально новых) технических решений.

Эффективность морфологического анализа, таким образом, связана с четким противоречием: она тем выше, чем меньше характеристик и вариантов их реализации, но при этом возникает опасность потерять нужное сочетание.

Метод фокальных объектов состоит в том, что признаки нескольких случайно выбранных объектов переносят на совершенствуемый объект, в результате чего получаются необычные сочетания, позволяющие преодолевать психологическую инерцию.

Таким образом, стали необходимы новые методы управления творческим процессом, способные резко уменьшить число «пустых» проб. Необходима новая организация творческого процесса поиска решения, позволяющая эффективно применять новые методы решений задач. А для этого необходимо научно обоснованная и практически работоспособная теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).

ТРИЗ разработана Генрихом Альтшуллером. Первая работа по ТРИЗ была опубликована в 1956 г.

В 40-х годах бакинский инженер Генрих Альтшуллер работал в патентном отделе, имея дело с тысячами патентными применениями и описаниями изобретения и проанализировал более 25 тысяч описаний патентов. Скоро он заметил, что все изобретения значительно отличаются по их уровню утонченности, и что изобретения, так же как и их основные технические проблемы, могут быть распределены по категориям, согласно характера знания, требуемого для их решения. Поэтому он предложил 5 типов сложных технических проблем и их решений. 5 типов сложности технических задач.

Он пришел к заключению, что решение изобретательской задачи может быть рассмотрено как систематический процесс разрешения серии физических противоречий в данной технической системе. Это привело его к систематическому поиску всех имеющихся патентных описаний с целью идентификации специфических "изобретательских хитростей", которые были использованы для разрешения индивидуальных физических противоречий. Этот поиск продолжался приблизительно 40 лет и все еще идет.

В результате это привело к созданию и разработке информационного фонда ТРИЗ таблицы 40 изобретательских приемов, стандартов решения задач, которые могут быть использованы при решении изобретательской задачи. Альтшуллер так же ввел понятие элементарной технической системы, приемлемой для моделирования любой технической системы при рассмотрении, которая осуществляет анализ его функции и особенности более легко и гораздо эффективнее. Эти результаты были использованы для разработки АРИЗ, нового метода проектирования, который привел к тысячам запатентованных изобретений.

Альтшуллер так же заметил, что определенное число приемов встречается в изобретениях в различных областях техники и этот факт натолкнул его на мысль начать поиск основной теории технического творчества. Было установлено, что должен быть разработан систематический, общий метод решения изобретательских задач. Этот метод должен быть основан на последовательном анализе данной проблемы и разрешения индивидуальных физических противоречий.

Рассмотрим ряд основных определений:

• теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) – это наука, изучающая закономерности развития технических систем и разрабатывающая систему методов и приемов для решения технических проблем. Эта наука позволяет не только выявлять и решать творческие задачи в любой области знаний, но и развивать творческое (изобретательское) мышление, развивать качества творческой личности, что даёт возможность изобретателю получать нестандартные идеи решения задач, позволяет прогнозировать развитие систем, в том числе и технических;

• изобретательское мышление – это системное мышление, которое выявляет и разрешает противоречия, лежащие в глубине сложной проблемы (изобретательской задачи);

• противоречие – свойство связи между двумя параметрами системы, при котором изменение одного из этих параметров в нужном для потребителя направлении вызывает недопустимое для потребителя изменение второго параметра;

• система – совокупность элементов, предназначенная для выполнения определенной функции и образующая при своем объединении новое свойство, которым не обладают отдельно взятые элементы.

• Идеальный конечный результат (ИКР) – это ситуация, когда нужное действие получается без каких-либо затрат (потерь), усложнений и нежелательных эффектов.

• Идеальная техническая система - это система, которой нет, а ее функции выполняются, т.е. цели достигаются без средств, или с минимальными затратами. Если от существующей технической системы требуется выполнение какой-либо новой функции и для этого приходится создавать новую систему, то последняя может стать «идеальной», если в ранее существовавшую систему будут внесены такие изменения, которые позволят ей самой выполнять новую функцию.