Системный оператор (многоэкранная схема талантливого мышления) — это инструмент реализации системного подхода, основанный на рассмотрении системы одновременно на многих экранах: на уровне системы, надсистемы и подсистемы, а также в прошлом, настоящем и в будущем. Количество экранов в системном операторе может увеличиваться за счет перехода от системы к антисистеме, рассмотрения сопутствующих пространств и элементов внешней среды для каждого из основных экранов и других способов изменения рассматриваемой системы и детализации экранов системного оператора. Системный оператор может строиться относительно системного онтогенеза или филогенеза, обладает свойством вариативности переходов между экранами – в зависимости от траектории переходов по-разному формируются экраны системного оператора, является инструментом развития творческого воображения и формирования изобретательского мышления.
Системный Оператор – инструмент анализа развития систем. Системный Оператор (или 9-экранная схема талантливого мышления) – это системный метод мышления, кото-рый сочетает эволюцию системы из прошлого через настоящее в будущее с организационной иерархией системы от компонентов до надсистемы.
Основная идея, этого подхода, состоит в том, что для улучшения системы можно изменить что-либо не только в самой системе, но в ее прошлом, будущем, в надсистеме или подсистеме т. д.
Новые инновационные возможности появляются по мере того как мы удаляемся от центрального экрана системного оператора.
Системный оператор в действительности имеет более девяти экранов. Например, каждый экран имеет более чем одну Надсистему. Для каждой системы имеется также и Антисистема (система, в которой один или несколько параметров, свойств или действий изменены на противоположное значение). Для каждой системы имеются также и подсистемы.
Достоинства метода:
- Системный (алгоритмический) подход к решению задач и вообще к мышлению
- Преодолевает Психологическую Инерцию
- Значительное изменение в одном из экранов перерастает в значительное изменение в Системном Операторе
- Небольшое изменение в одном из экранов может перерасти в значительное изменение в Системном Операторе
- Скорее вероятны фундаментальные качественные изменения в системе, чем дополнительные качественные изменения
Недостатки метода:
- Анализ возможных последствий изменений для одного из экранов может отнять много времени
- Могут возникнуть трудности с мониторингом изменений в Системном Операторе вследствие изменений в одном из экранов
«Картинки» на экранах системного оператора будут разные в зависимости от того, как, по какому направлению «приходить» к этому экрану. Например, к надсистеме в прошлом (верхний левый экран) можно «подойти» двумя путями. Если рассматривать этот экран как надсистему для изделия или для товара, то получим завод или магазин. Если рассматривать этот экран как прошлое локальной сети, то это может быть, например, внутренняя почта, пневмопочта или просто не связанные между собой компьютеры. Таким образом, за каждым экраном в действительности много разных экранов, связанных с рассматриваемой системой. Если не учитывать эти связи, то легко допустить системную ошибку.
Еще одна особенность, которую необходимо учитывать при построении системного оператора: рассматриваем мы систему во времени в онтогенезе (конкретную систему) или в филогенезе (в историческом развитии).
Онтогенез (от греч. ón, род. падеж óntos – сущее и ...генез), индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до конца жизни.
Системный онтогенез – индивидуальное развитие любой системы.
Филогенез (от греч. phýlon – племя, род, вид и генез), филогения, историческое развитие организмов. Термин введен немецким эволюционистом Э. Геккелем в 1866.
Системный филогенез – рассмотрение исторического развития любых систем. Филогенез опирается на абстрактные, обобщенные представления о системе в ее историческом развитии и невозможен без последовательного ряда онтогенеза систем.
Мы получим разные результаты при построении системного оператора в зависимости от того, будем ли рассматривать его в онтогенезе или в филогенезе.
Системный оператор можно использовать для поиска необходимых ресурсов для решения задач, определения причин возникновения противоречий, отслеживание последствий предлагаемых изменений в системе, прогнозирования развития систем и т. д.
Для решения изобретательских задач необходимо разобраться, какой именно элемент системы, какие взаимосвязи внутри или вне системы должны быть изменены. Попробуем решить следующую задачу, учитывая, что элементы систем и взаимосвязи могут изменяться во времени.
Задача «Сбор сока финиковых пальм». В Народной Республике Бангладеш, как утверждает статистика, 13 миллионов финиковых пальм. За сезон каждая пальма может дать 240 литров сладкого сока, идущего на изготовление пальмового сахара. Но для сбора сока надо сделать надрез на стволе под самой кроной. А это 20 метров высоты!.. Как быть?
Заполним экраны системного оператора для задачи о сборе пальмового сока:
|
Прошлое надсистемы Молодая плантация |
|
Надсистема Пальмовая плантация, СОСЕДНИЕ ПАЛЬМЫ |
|
Будущее надсистемы ПЛАНТАЦИЯ В СЕЗОН СБОРА СОКА |
|
|
|
|
|
|
|
Прошлое системы Росток пальмы |
|
Система ПАЛЬМА |
|
Будущее системы ПАЛЬМЫ С ЛЕСНИЦЕЙ |
|
|
|
|
|
|
|
Прошлое подсистемы Молодой ствол, МАЛЕНЬКАЯ ЗАРУБКА |
|
Подсистемы СТВОЛ, НЕСКОЛЬКО БОЛЬШИХ ЗАРУБОК |
|
Будущее подсистем ЛЕСТНИЦА ИЗ БОЛЬШИХ ЗАРУБОК НА СТВОЛЕ |
Таблица. Системный оператор. Задача «Сбор сока финиковых пальм».
Итак, для решения этой задачи необходимо было видеть изменения сразу на нескольких экранах.
Решение 1: В настоящем пальма и ее ствол, в прошлом росток пальмы и небольшая зарубка на ствол, в будущем – на стволе пальмы лестница из увеличившихся зарубок.
Решение 2: Близко стоящие пальмы, объединенные веревочной лестнице.
Может быть, вы предложите еще какие-то варианты решения?
Попробуйте решить еще одну задачу, используя понятия Противоречие, ИКР и Системный Оператор.
Задача. «Оборот воды в океане». В 1992 году океанографам удалось достоверно с помощью неопровержимых фактов установить, что оборот воды между Японией, Аляской и Алеутскими островами составляет примерно три года. Как ученым удалось прийти к этому выводу?
Для анализа задачи очень важно понять, какие именно элементы входят в зону нашего внимания. В данном случае, нет смысла рассматривать, например, государства расположенные в этом регионе или экономические показатели региона… Нас интересует оборот воды, в частности течения. Нужен маркер (Х-элемент), который зафиксирует время, за которое вода перемещается из одной точки в другую. Нас интересует линия времени и не все водное пространство, а течения, находящиеся в этом районе.
Вы удивитесь, но с помощью СИСТЕМНОГО ОПЕРАТОРА можно загадывать загадки.
Упражнение 3. Какая система описывается в экранах прошлого и настоящего? Предположите, какой система будет в будущем.
|
Прошлое надсистемы Дома очень обеспеченных древних египтян, греков, римлян, персов |
|
Надсистема Массовое использование внутри и вне помещений |
|
Будущее надсистемы
|
|
|
|
|
|
|
|
Прошлое системы Хорошо отполированные круглые предметы
|
|
Система
|
|
Будущее системы
|
|
|
|
|
|
|
|
Прошлое подсистемы Золото, серебро, бронза, медь и т.д.
|
|
Подсистемы
|
|
Будущее подсистем
|
Таблица 7. Системный оператор. Упражнение «Загадки по системному оператору».
Данная схема Системного Оператора заполнена для развития целого типа систем (это эволюционное или филогенетическое развитие). Попробуйте заполнить схему Системного Оператора для конкретной системы – той, что зашифрована в первой схеме.
|
Прошлое надсистемы
|
|
Надсистема
|
|
Будущее надсистемы
|
|
|
|
|
|
|
|
Прошлое системы
|
|
Система
|
|
Будущее системы
|
|
|
|
|
|
|
|
Прошлое подсистемы
|
|
Подсистемы |
|
Будущее подсистем |
Таблица 8. Упражнение «Загадки по системному оператору».
Попробуйте сами придумать такие загадки-схемы.
Системный онтогенез – это процесс развития конкретной технической или иной системы. Конкретный автомобиль, например, вначале должен быть создан, проверен, и передан первому владельцу. В автомобиле могут менять детали, двигатель, устанавливать новое оборудование и т.д. Онтогенез рассматривает материальную систему.
Рис. 15. Индивидуальное развитие - биография
Системный филогенез – это процесс исторического развития систем. Например, может быть рассмотрен исторический ряд развития автомобилей вообще, или только легковых автомобилей, или гоночных, или марки BMW и т.д. В зависимости от выбранного признака, по которому будет сделано объединение, могут наблюдаться разные особенности развития на уровне филогенеза. Таким образом, системный филогенез может рассматриваться на разных уровнях обобщения. Филогенез рассматривает нематериальные объекты – образы, идеи, модели, технологии и пр. Рис. 16. Филогенез – эволюция.
Разберемся подробнее с понятиями системный ОНТОГЕНЕЗ и ФИЛОГЕНЕЗ.
ОНТОГЕНЕЗ – это индивидуальное развитие.
ФИЛОГЕНЕЗ – развитие крупной группы (например, вида животных или легковых автомобилей), это эволюция.
Рис. 17. Системный онтогенез.
Рис. 18. Системный филогенез.
Онтогенез и филогенез различны, но связаны друг с другом. Без онтогенеза не может быть филогенеза. Развитие одной ТС связано с закономерностями онтогенеза и филогенеза различного уровня одновременно. Идея ТРИЗ фактически и состоит в том, что шаги преобразования ТС на уровне онтогенеза должны соответствовать одновременно и общим тенденциям филогенеза. Для этого инструменты преобразования ТС должны быть связаны с законами развития ТС.
Обсуждение итогов.
Важнейшим инструментом анализа и прогнозирования развития систем является СИСТЕМНЫЙ ОПЕРАТОР.
Основной целью изучения и практики ТРИЗ является развитие системного мышления.
Основные понятия Системного оператора:
Система – целое, состоящее из частей, свойства целого не сводимы ни к одному свойству входящих в него элементов.
Подсистемы – элементы или компоненты системы. От входящих в систему элементов зависят свойства систем.
Надсистема – множество, в которое входит рассматриваемая система. Надсистем может много, в каждой из них система проявляет разные свойства. Требования, предъявляемые разными надсистемами, могут стать причиной возникновения противоречия.
Целью создания новых систем является выполнение необходимых функций.
Системный оператор может быть использован для анализа, прогнозирования развития систем, а также анализа последствий предлагаемых решений и выявления вторичных задач.
Системный оператор может быть составлен как для конкретной, рассматриваемой в задаче системы (СИСТЕМНЫЙ ОНТОГЕНЕЗ), так и для класса систем (СИСТЕМНЫЙ ФИЛОГЕНЕЗ).
Вопросы и задания на повторение.
1 . Решите задачу. Задача 22. «Лампочка для Лунохода». Для освещения лунной поверхности «под ногами» станции «Луна-16» нужно было снабдить станцию компактной и сильной электролампой. Лампе предстояло выдержать большие механические перегрузки. Оказалось, что лампы не выдерживают перегрузок. Слабым местом было соединение цоколя лампы со стеклянным баллоном. Главным конструктором станции «Луна-16» был Георгий Николаевич Бабакин, как вы думаете, что он предложил?
Проведите анализ предложенной системы. У вас есть подробное описание надсистемы, в которой предстоит работать станции – Лунная поверхность. Важно разобраться в особенностях устройства системы, всех имеющихся взаимодействиях.
2. Решите задачу. Задача 23. «Красные глаза». На снимках, сделанных на цветное фото со вспышкой, зрачки глаз людей зачастую получаются красными. Это происходит, если их размер в момент съемки достаточно велик. Тогда значительное количество света проникает в глазное яблоко и отражается от его насыщенных кровью внутренних тканей. Что нужно сделать при съемке, чтобы исключить эффект "красных глаз"?
Анализируя условия задачи, обратите внимание на изменение элементов системы во времени.
