Краткий глоссарий основных понятий и терминов ТРИЗ.
Краткий глоссарий основных понятий и терминов ТРИЗ сформирован в рамках проекта «Онтология ТРИЗ» и содержит краткое описание более ста основных терминов и понятий ТРИЗ, входящих в перечень знаний системы оценки знаний по ТРИЗ «ИКАР и ДЕДАЛ». Краткий глоссарий подготовлен коллективом специалистов по ТРИЗ: Рубин М., Курьян А, Рубина Н., Щедрин Н., Экардт О.
При составлении Глоссария были использованы публикации Альтшуллера Г.С., материалы проекта «Онтология ТРИЗ», Глоссарий Сушкова В. и другие источники материалов по ТРИЗ, а также словари и энциклопедии.
Административное противоречие (изобретательская ситуация). Это ситуация, при которой не известно, как выполнить требование по устранению негативного явления или по достижению необходимого положительного эффекта. Нужно что-то сделать, а как сделать — неизвестно. В основе административного противоречия может быть техническое противоречие (противоречие требований), но его может и не быть, если удается бесконфликтным способом добиться необходимого результата. Синонимы: изобретательская ситуация, проблемная ситуация, нежелательный эффект, нежелательная ситуация, исходная задача.
АИСТ – алгоритм использования стандартов. Алгоритм использования стандартов (АИСТ) — это алгоритм, содержащий разветвленную последовательность вопросов, ответы на которые позволяет перейти от условия задачи (модели задачи) к тому или иному стандарту или комплексу рекомендованных стандартов на решение изобретательских задач. Для применения АИСТа используется вепольная (элепольная) модель задачи. Известен АИСТ-77 для Стандартов-76 и АИСТ-2010 для Стандартов-2010.
Альтернативные системы. Объединение альтернативных систем. Альтернативные системы – это системы, которые выполняют одну и ту же функцию, но на основе разного принципа действия или иных существенных отличий и имеют при этом хотя бы одну пару противоположных достоинств и недостатков (то, что хорошо у одной из них, у другой плохо, и наоборот). Анализ свойств альтернативных систем позволяет поставить задачу по синтезу новой системы с объединением положительных свойств альтернативных систем, но без их недостатков. На основе противоположных характеристик альтернативных систем может быть сформулировано альтернативное техническое противоречие (АТП).
Альтшуллер Генрих Саулович. Основоположник ТРИЗ, писатель-фантаст Генрих Альтов. Родился 15.10.1926, умер 24.09.1998. Жил в Баку, с 1990 года жил в Петрозаводске. Автор всех основных инструментов ТРИЗ, автор ТРТЛ и курса РТВ. Создатель движения ТРИЗ в мире, первый президент Международной Ассоциации ТРИЗ (Москва).
Анализ вепольный. Вепольный анализ — это метод ТРИЗ по формированию модели материальной системы (модель системы КАК ЕСТЬ) и преобразованию ее в модель материальной системы КАК НАДО с использованием вепольных схем и вепольных преобразований (анализ вещественно-полевых структур при синтезе и преобразовании материальных систем). При этом модель системы КАК ЕСТЬ может содержать модель задачи в вепольной форме, а модель системы КАК НАДО может содержать модель решения этой задачи.
В вепольном анализе для построения модели системы КАК ЕСТЬ могут использоваться типовые схемы конфликтов. Для вепольных преобразований могут использоваться правила вепольных преобразований, стандарты, линии развития материальных систем.
Анализ диссонанса характеристик системы — это метод анализа связанных между собой разных характеристик одной системы или одной и той же характеристики разных систем для выделения проблемных ситуаций и постановки задач. Для анализа диссонанса характеристик можно использовать одну и ту же характеристику одной и той же системы, но в разное время или на разных этапах жизненного цикла системы. Диссонанс в ТРИЗ — это нарушение согласованности (гармонии) в связанных между собой характеристиках одной или нескольких схожих систем. Анализ диссонанса характеристик систем – это выявление возможных противоречий в развитии систем на основе сравнения связанных между собой характеристик систем, нарушающих ожидаемые или желаемые связи между этими характеристиками. Анализ диссонанса характеристик систем является обобщением комплекса видов анализа, объединенных схожим подходом: функционально-стоимостный анализ (ФСА), социометрия, анализ пределов развития, теория когнетивного диссонанса, функциональный анализ и др. Эти виды анализа можно рассматривать как частный случай анализа диссонанса характеристик системы.
Анализ по системному оператору – это метод анализа систем на основе применения системного оператора, предназначенный для переформулировки исходных задач, установления системных связей между объектами и процессами, поиска имеющихся ресурсов и подготовки системы прогнозов. Анализ по системному оператору включает в себя методики заполнения экранов и связей между ними, связан с законами перехода в надсистему и на микроуровень, с компонентно-структурным и функциональным анализом.
Анализ элепольный. Обобщение вепольного анализа и функционального для материальных и нематериальных систем, в котором вместо веполей и вепольных преобразований используются элеполи и элепольные преобразования.
Аналогии. Перенос идей и решений. Аналогия — подобие, равенство отношений; сходство предметов, явлений, процессов, величин и т. п. в каких-либо свойствах, а также познание путём сравнения. В ТРИЗ аналогия системы или задачи устанавливается на основе той или иной модели: функции, противоречия, веполей, тех или иных свойств. При поиске решения поставленной задачи аналогия применяется для обнаружения аналогичной ситуация, в которой такое решение уже было найдено и применяется для решения поставленной задачи. В случае нахождения нового, ранее не известного решения аналогия позволяет находить другие объекты и процессы, в которых такое решение тоже можно применить. Задачи-аналоги (задачи-клоны) — это задачи с уже известным или еще не известным решением, которые похожи друг на друга по тому или иному признаку.
Метод аналогий связан с применением аналогий для решения задач или развития систем и используется, например, в функционально-ориентированном поиске (ФОП), в методе переноса свойств. Виды аналогий описаны в Синектике.
Антисистема — это система, в которой тот или иной параметр, та или иная функция изменена на противоположную. Для формулировки образа антисистемы необходимо сформировать функционально-параметрическую модель системы и заменять в ней функции и параметры на противоположные. Для одной системы может быть построено множество антисистем.
АРИЗ и его модификации. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) - комплексная программа алгоритмического типа, основанная на законах развития технических систем и предназначенная для анализа и решения изобретательских задач. АРИЗ относится к комплексным методам анализа систем с инструментами перехода от системы КАК ЕСТЬ к моделям системы КАК ЕСТЬ, затем происходит переход от моделей системы КАК ЕСТЬ к моделям системы КАК НАДО и далее применяются инструменты перехода к системе КАК НАДО. Логика АРИЗ отражается в логике Модели ТРИЗ и соответствует компонентам изобретательского мышления: анализ - синтез - оценка.
Комплекс АРИЗ содержит: модели системы и их изменения, правила преобразования моделей, методические примечания, ссылки на информационные фонды, инструменты борьбы с психологической инерцией, инструменты анализа и развития найденных решений. Некоторые шаги АРИЗ могут выполняться циклически по несколько раз.
С 1956 года было разработано более 20 модификаций АРИЗ с постоянным увеличением уровня изобретательского потенциала этого комплекса инструментов ТРИЗ. При обозначении модификации АРИЗ обычно добавляется год его появления и версия (а, б, в и т.д). В настоящее время развитие АРИЗ продолжается и появляются новые его версии.
АРИЗ может реализовываться в форме компьютерных программ, например, в комплексе Compinno-TRIZ. При этом машинно-ориентированный АРИЗ может заметно отличаться от АРИЗ, предназначенного для человека, но общая логика его работы сохраняется. Попытки создания программных комплексов на основе АРИЗ предпринимаются с 1989 года.
Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) – это ключевой инструмент ТРИЗ. АРИЗ появился как методика решения изобретательских задач уже в первых публикациях Г. С. Альтшуллера и Р. Б. Шапиро в 1956 году. Долгое время до 1977 года методика изобретательства так и называлась – АРИЗ. Только с появлением законов развития технических систем и других разработок возникло понятие ТРИЗ, а АРИЗ стал только частью этой теории.
В АРИЗ входят все основные инструменты ТРИЗ, предназначенные для анализа задачи и поиска ее решения. При этом инструменты организованы в определенную систему, которая позволяет с каждым шагом уточнять суть проблемы, цели, ресурсы, возможные идеи решения.
Аспект рассмотрения системы — это "точка зрения", сторона с которой рассматривается объект. Практически любой объект может быть рассмотрен с точки зрения материального и нематериального аспекта, а также технического, экономического, социального, юридического, политического и т.д. Иерархия аспекта рассмотрения соответствует иерархии рассмотрения полей взаимодействия: физических, химических, биологических, социальных, социально-технических и т.д. В зависимости от аспекта рассмотрения изменяются не только поля, которые рассматриваются при анализе системе, но и свойства, функции, параметры, ресурсы, формулировка задач, прогнозы развития систем.
Бенчмаркинг — это качественное сравнение двух и более систем между собой по основным характеристикам (параметрам). В ТРИЗ для сравнения могут использоваться качественные, а не количественные характеристики, при этом количественные характеристики используются для получения этих качественных оценок. Выделенные для сравнения характеристики должны быть максимально объективными и измеряться количественно. При этом для конкретного анализа на основе бенчмаркинга для каждого выбранного параметра определяется необходимый целевой диапазон значений этого параметра. Если хотя бы по одному из параметров одна из систем не соответствует необходимому диапазону, то она отбрасывается из рассмотрения.
В бенчмаркинге могут быть использованы альтернативные характеристики. Результаты бенчмаркинга могут быть использованы для выбора той или иной концепции, для применения метода переносу свойств.
Веполь — это модель минимальной материальной системы, состоящая из двух веществ и поля взаимодействия между ними или из двух полей и вещества, преобразующего одно поле в другое. Веполь — это частный случай элеполя, в котором в качестве элементов и полей выступают материальные компоненты системы. Веполь с ферромагнитными веществами называют феполь, веполь с электростатическим полем называют эполь, веполь с тепловым полем - теполь. Веполь, предназначенные для выполнения измерений или обнаружений, называется измерительный веполь.
Вепольная формула (или вепольная схема) — это элепольная формула для материальных систем.
Вепольное преобразование — это элепольное преобразование для материальных систем
Вещественно-полевые ресурсы (ВПР). Это поля, вещества, время, пространство, нейтральные или вредные функции и взаимоотношения, которые доступны в системе, надсистеме, подсистеме и могут быть использованы для реализации полезных функций. Для реализации полезных функций могут использоваться и производные ресурсы, которые формируются с помощью преобразования или объединения исходных ресурсов. Универсальным ресурсом являются пустота и периоды (паузы) во времени. При решении противоречий в зависимости от близости к оперативной зоне выделяют ресурсы внутрисистемные (ресурсы изделия и инструмента в ОЗ), надсистемные и внешнесистемные.
1. Внутрисистемные ВПР:
а) ВПР инструмента;
б) ВПР изделия.
2. Внешнесистемные ВПР:
а) ВПР среды, специфической именно для данной задачи, например вода в задаче о частицах в жидкости оптической чистоты;
б) ВПР, общие для любой внешней среды, «фоновые» поля, например, гравитационное, магнитное поле Земли.
3. Надсистемные ВПР:
а) отходы посторонней системы (если такая система доступна по условиям задачи);
б) «копеечные» – очень дешевые посторонние элементы, стоимостью которых можно пренебречь.
В нематериальных системах соответственно могут выделяться и анализироваться не материальные ресурсы (информационные, финансовые, политические, мотивационные, эмоциональные и др.
Вещество в ТРИЗ — это любая материальная система, рассматриваемая как единый элемент. Вещество — это материальный элемент системы. Под "веществом" в ТРИЗ понимают не только физическое или химическое вещество, но и технические системы или их части, живые вещества, а иногда и внешнюю среду.
Внешние информационные фонды для разработки инструментов и методов в ТРИЗ – это систематизированные информационные фонды и базы данных из разных областей знаний, содержащие в себе в том или ином виде информацию о задаче (комплексе задач), которая решалась в связи с необходимостью развития систем, и о решении этой задачи или комплекса задач. Например, патентные фонды, обзоры и описания истории развития тех или иных систем, энциклопедии и словари в статьях с описанием нахождения новых решений и применения тех или иных систем в новом качестве, биографии творческих личностей (для теории развития творческих личностей).
Диалектическое противоречие. В философии диалектического материализма под диалектическим противоречием понимается наличие в объекте противоположных, взаимоисключающих сторон, свойств, моментов, тенденций, которые, в то же время, предполагают друг друга и в составе данного объекта существуют лишь во взаимной связи, в единстве.
Диалектическая противоположность — это сторона противоречия. Диалектическое противоречие отражает двойственное отношение внутри целого: единство противоположностей и их «борьбу».
Необходимо отличать диалектическое противоречие от логического противоречия – это утверждение одновременного наличия некоторой ситуации А и отсутствия этой ситуации. В логике такое противоречие является тождественно-ложным, в отличии от диалектики.
Приведем несколько примеров диалектических противоречий и противоположностей: тень невозможна без света, отрицательный электрический заряд невозможен без положительного, северный конец магнита невозможен без южного, лекарство может быть ядом, выигрыш одного в игре является одновременно проигрышем для другого.
В диалектике противоречие является источником развития. Точно также в ТРИЗ разрешение противоречия требований (технические противоречия) и противоречия свойства (физическое противоречие) является инструментов развития системы.
Диалектические противоречия можно проиллюстрировать примерами и в природе, и в обществе. С момента возникновения какого-либо объекта и до его превращения в другой объект в нём действуют специфические противоречия: притяжение и отталкивание в форме приближения и удаления масс, положительные и отрицательные электрические заряды, химическое соединение и разложение, ассимиляция и диссимиляция в организмах, возбуждение и торможение нервного процесса, общественное сотрудничество и борьба.
""Различают следующие диалектические противоречия:
Внутренние противоречия — это взаимодействие противоположных сторон внутри данного объекта, например, внутри данного вида животных (внутривидовая борьба). Процесс развития объекта характеризуется не только развёртыванием внутренних противоречий, но и постоянным взаимодействием его с внешними условиями, со средой.
Внешние противоречия — это взаимодействие противоположностей, относящихся к разным объектам, например между обществом и природой, организмом и средой и т. п.
Антагонистические противоречия — это взаимодействие между непримиримо враждебными социальными группами и силами. Термин ""антагонизм"" распространён в биологии и медицине: антагонизм ядов, лекарств, микробов, антагонизм мышц и т. п. Математики рассматривают антагонизм как такую противоположность интересов (имеется в виду теория игр), при которой выигрыш одной стороны равен проигрышу другой, то есть равенство по величине и противоположность по знаку. В своём чистом виде антагонизм проявляется редко — в ситуации рыночной конкуренции, войны, революции, спортивных состязаниях и т. п.».
Диверсионный анализ — это один из методов анализа систем, направленный на выявление и предотвращение вредных явлений в системах различного типа — технических, информационных, организационных, на объяснение наблюдаемых, но не имеющих объяснение ситуаций, а также на упрощение сбора информации об изучаемом объекте или процессе.
Главная идея диверсионного анализа состоит в том, чтобы вместо решения проблемы, ставится вопрос о том, как можно создать проблему. Выделяют три направления применения диверсионного анализа в ТРИЗ: объяснение наблюдаемого явления, постановка задач для снижения рисков в системе, постановка наиболее актуальных вопросов при поиске информации о системе.
Допустить недопустимое (метод). Метод решения противоречий требований, заключающийся в том, что мысленно отказываются от одного из ограничений в комплексе требований к системе и отслеживают цепочку последствий в системе и надсистеме, которая может привести к автоматическому реальному устранению противоречия требований или позволяет получить ресурс, необходимый для разрешения этого противоречия требований.
ЖСТЛ - жизненная стратегия творческой личности. Это ядро ТРТЛ, в которой на основе фонда сотен биографий творческих личностей сформулированы типовые шаги творческой личности в виде "деловой игры" или "шахматной партии» между творческой личностью и внешними обстоятельствами. Первая модификация ЖСТЛ была разработана в 1985 г. и включает в себя 4 основные части: Дебют (формирование личности и Достойной Цели), Миттельшпиль (формирование коллектива, внедрение решений, создание Школы), Эндшпиль (формирование Движения, формирование новых Достойных Целей, новые книги) и Постэндшпиль (работа Школы и Движения, архивы, новые результаты).
Закон развития технических систем (ЗРТС) – это объективный закон, в котором описано устойчивое направление эволюции технической системы, обеспечивающее повышение ее конкурентоспособности на уровне системного филогенеза. Законы развития технических систем построены на основе обобщения большого количества информации о развитии технических систем в различных отраслях, в том числе на основе патентных фондов. На основе ЗРТС формулируются линии развития технических систем, разрабатываются методики анализа развития технических систем и прогнозирования их развития. Иерархия комплекса ЗРТС построена на верховенстве закона стремления к идеальности.
Законы развития технических систем объединяются в комплексы (системы законов). Альтшуллер Г.С. выделил 3 группы законов по 3 закона в каждой группе. Иерархическая структура ЗРТС строится на основе верховенства закона увеличения степени идеальности системы: развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности (увеличения полезных функций при уменьшении затрат и вредных функций).
Инструменты ТРИЗ, направленные на развитие технических систем и на решение изобретательских задач опираются на ЗРТС и на линии развития систем, например, противоречия требований и приемы их разрешения, ИКР, веполи, стандарты и т.д.
Законы развития систем (ЗРС) — это комплекс общих объективных законов развития систем, основанный на научных подходах к развитию систем, а также обобщении ЗРТС. В качестве научных подходов использованы диалектический подход, системный подход, функциональный подход, эволюционный подход, параметрический и модельный подходы, основы психологии творческого мышления. Основной закон ЗРС: развитие систем идет в направлении повышения уровня и эффективности захвата ресурсов.
Область, которая занимается формироанием и развитием ЗРС называется "Эволюционное системоведение" или "Эволюциоведение".
Основным объектом изучения эволюционного системоведения являются не системы сами по себе, а механизмы развития систем в процессе филогенеза и онтогенеза. То есть речь идет не о любом изменении в системе, а только о тех, которые приводят к устойчивым и положительным для данной системы эволюционным преобразованиям.
Идеальная система – это система, которой нет, а ее функция выполняется. В систему законов развития технических систем входит закон увеличения степени идеальности системы, как задающий основной потенциал и направление развития системы.
Для разрешения противоречий и движения в сторону эффективного развития систем используют различные формулировки идеального конечного результата (ИКР).
Идеальный конечный результат (ИКР) — это один из ключевых инструментов ТРИЗ, формирующий идеальный образ разрешения противоречия требований и образ будущей системы КАК НАДО, при котором один из элементов (Х-элемент) должен САМ устранить недостатки или САМ выполнить необходимую функцию, не нарушая имеющиеся ограничения. Отличительная особенность ИКР в ТРИЗ — его «бесплатность», когда результат достигается без лишних затрат энергии, материалов, времени.
Для формулировки ИКР используется несколько шаблонов:
Функциональный ИКР: Элемент из системы (описать) САМ должен (описать действие), чтобы (описать) при ограничениях (описать).
Ресурсный ИКР: Х-элемент (из ресурсов системы), абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений САМ (указать требуемое действие) в течение оперативного времени ОВ (указать) в пределах оперативной зоны ОЗ (указать), сохраняя (указать полезное действие или ограничения).
ИКР свойств: Оперативная зона (указать) в течение оперативного времени (указать) должна САМА обеспечивать (указать противоположные свойства).
ИКР — это инструмент реализации закона увеличения степени идеальности систем и приближения к идеальной машине: машины нет, а ее функция выполняется.
Изобретательская задача – это изобретательская ситуация, которая содержит противоречие требований.
Изобретательская ситуация (или административное противоречие, проблемная ситуация, исходная задача) – это ситуация, при которой не известно, как выполнить требование по устранению негативного явления или по достижению необходимого положительного эффекта. Нужно что-то сделать, а как сделать — неизвестно. В основе административного противоречия может быть техническое противоречие (противоречие требований), но его может и не быть, если удается бесконфликтным способом добиться необходимого результата. Синонимы: административное противоречие, проблемная ситуация, нежелательный эффект, нежелательная ситуация, исходная задача.
Изобретательское мышление – это тип мышления человека, проявляющийся в изобретательской деятельности, характеризуется наличием трех групп компонентов: анализа системы, синтеза новой системы и оценки результатов изменений. В настоящий момент выделено 14 компонентов изобретательского мышления, относящихся к трем стадиям решения задачи. Разработаны методики оценки уровня изобретательского мышления и его отдельных компонентов.
Изобретение — это существенное усовершенствование известной или создание новой системы, позволяющее разрешить существовавшие до этого противоречия требований, либо создающее приниципиально новые функциональные возможности системы. В отличии от патентного дела, в ТРИЗ изобретением не считаются не существенные изменения в системе, не приводящие к разрешению противоречий требований. См. "Уровни изобретений".
ИКС-элемент (Х-элемент). Неизвестный объект (элемент или поле), который должен быть введен в систему, чтобы обеспечить выполнение необходимого требования к системе (например, изменение или стабилизацию ее компонентов, параметров, физических состояний, химического состава, бизнес-процесса и т. д.).
Инновации открытые. Открытые инновации — это подход к инновациям, который позволяет задействовать не только внутренние источники, но также и внешние. Идея заключается в том, что не все самые умные люди работают на одну компанию. Компании необходимо вовлекать людей из внешней среды организации, чтобы они предлагали свои идеи, делали замечания, и тем самым улучшали конечный продукт. Теория открытых инноваций определяет процесс исследований и разработок как открытую систему.
Инновация — внедрённое или внедряемое экономически обоснованное новшество, обеспечивающее повышение эффективности процессов и (или) улучшение качества продукции, востребованное рынком. Вместе с тем, для своего внедрения инновация должна соответствовать актуальным социально-экономическим и культурным потребностям.
Информационные фонды в ТРИЗ – это группа инструментов ТРИЗ и базы данных, предназначенная в первую очередь для решения изобретательских задач и формирования модели системы КАК НАДО и системы КАК НАДО. К информационным фондам ТРИЗ относятся: приемы и принципы разрешения противоречий, парные приемы разрешения противоречий, приемы фантазирования, системы стандартов на решение изобретательских задач, линии развития систем, указатели эффектов, сводные картотеки изобретений, перечень задач-аналогов, типовые поля и вещества. В 70-80-х годах 20-го века в информационные фонды ТРИЗ входили также различные сводные картотеки. Информационные фонды ТРИЗ входят в различные модификации АРИЗ.
История ТРИЗ. Основоположниками ТРИЗ являются Г.С. Альтшуллер и Р.Б. Шапиро (Баку). С 1946 года разрабатывалась методика изобретательства, первая публикация в "Вопросах психологии" в 1956 г. В 1965 году используется термин АРИЗ, а с 1976 года Г.С. Альтшуллер ввел термин ТРИЗ. С 1980-х годов ТРИЗ стала распространяться не только в СССР, но и за ее пределами: Польша, Венгрия, ФРГ, Чехославакия, США, Япония, Южная Корея, Китай и во многих других странах. Созданы общественные объединения специалистов по ТРИЗ по всему миру.
Качества творческой личности (КТЛ) – это раздел ТРТЛ, в котором описывается модель творческой личности в виде комплекса необходимых шесть качеств творческой личности: наличие Достойной цели; способность строить и выполнять планы по достижению Достойной цели; высокая работоспособность; умение решать возникающие задачи; "умение держать удар"; результативность.
Компонент. Часть системы в виде элемента (вещества) или в виде поля
Компонентно-структурная схема системы — это отображение в виде таблиц или графов компоненты системы, связей между ними и характеристиками этих компонент и связей. Является результатом компонентно-структурного анализа.
Компонентно-структурный анализ – это анализ технической системы или процесса, основанный на последовательном выполнении компонентного и структурного анализов.
Компонентный анализ – это анализ технической системы или процесса, основанный на выявлении частей (компонентов), из которых они состоят.
Конкурирующие Технические Системы – это технические системы, выполняющие одну и ту же функцию, но разными способами, на основе разного принципа действия.
Конфликтующая пара (конфликтующие элементы). Два (или три) элемента, между которыми возникают одновременно и полезные и нежелательные взаимодействия: вредные, недостаточные, отсутствующие и т.д.
Линии развития систем (синонимы: тенденции, тренды развития систем) — это описание того или иного направления эволюции систем, основанное на цепочке преобразований, связанной с той или иной закономерностью или законом развития систем. Можно выделить общесистемные линии развития (например, линия моно-би-поли-свертывание) и линии развития классов систем: технических, информационных, бизнес и др.
Линии развития систем входят в системы стандартов на решение изобретательских задач, используются при прогнозировании эволюции систем.
Макро-уровень (переход на макро-уровень). Макро-уровень - это рассмотрение объектов (систем) на системно-иерархическом уровне, которые очевидно подразумевает наличие подсистем с качественно меньшими размерами. Макро-уровневое рассмотрение объектов (систем) подразумевает использование для их описания макро-параметры. Например, макро-параметры физических, технических, экономических, социальных и иных объектов и процессов. Переход на макро-уровень - это разновидность системного перехода к надсистеме и является частным случаем принципа разрешения противоречия """"Системный переход"""". Противоречие свойства (физическое противоречие) формулируется на макро-уровне (макро-ФП) и на микро-уровне. Переход на макро-уровень является частным случаем закона развития систем: развитие системы, достигшей своего предела, может быть продолжено на уровне надсистемы.
Один из законов развития технических систем - развитие технических систем в начале идет на макро-уровне, а затем переходит на микро-уровень.
Метод фокальных объектов — это метод, направленный на создание объектов с новыми свойствами. Основная идея метода – подавление психологической инерции, связанной с объектом исследования, установить его ассоциативные связи с различными случайными объектами.
Метод рекомендует переносить признаки каких-то других объектов на усовершенствуемый объект, который в этом случае находится как бы в фокусе переноса. После переноса возникают необычные сочетания, которые можно развить путем свободных ассоциаций, после чего произвести отбор полезных решений.
Микро-уровень (переход на микро-уровень). Переход на микроуровень — это разновидность системного перехода к подсистемам, связанная с переходом на рассмотрение объекта на уровне простых элементов. Для вещества это уровень молекул, атомов, элементарных частиц. При этом переходе качественно изменяются параметры, которыми описывается рассматриваемый объект, например, вместо температуры и давления - скорость перемещения, количество атомов в объеме и т.д. Переход на микроуровень используется при рассмотрении систем, задач, физических противоречий (микро-ФП), при применении принципов и приемов разрешения противоречий. Один из законов развития технических систем - развитие технических систем в начале идет на макро-уровне, а затем переходит на микро-уровень. Переход на микро-уровень описан также в стандартах на решение изобретательских задач, являются частью принципов разрешения противоречий: "Системный переход" и "Физико-химические и фазовые переходы.
ММЧ – моделирование маленькими человечками. Метод ММЧ – это метод моделирования маленькими человечками, метод преодоления психологической инерции в ходе решения изобретательской задачи представляющий собой мысленный эксперимент, в ходе которого объект (или оперативная зона) представляются в виде толпы маленьких человечков, выполняющих поступающие команды.
Модель (в широком понимании) – это образ (в т. ч. условный или мысленный — изображение, описание, схема, чертёж, график, план, карта и т. п.) или прообраз (образец) какого-либо объекта, используемый в качестве их «заместителя» или «представителя». Так, моделью Земли служит глобус, а моделью метро – карта метрополитена. В этом же смысле можно сказать, что чучело животного есть модель этого животного, а фотография на паспорте — модель владельца паспорта (хотя живописец, напротив, называет моделью именно изображаемого им человека).
Модель системы КАК ЕСТЬ (AS-IS) формируется из системы КАК ЕСТЬ при помощи тех или иных моделей ТРИЗ: компонентно-структурной и функциональной модели, веполей или элеполей, описания противоречий или типовой схемы конфликта и т. д. В зависимости от выбранного типа модели далее происходит ее преобразование в модель системы КАК НАДО.
Модель системы КАК НАДО (to-be) формируется из модели системы КАК ЕСТЬ процедурами, которые соответствуют выбранному способу преобразования моделей (функциональные, вепольные, элепольные, решения противоречий требований и свойства и т.д.). Переход по линии "Система КАК ЕСТЬ" - "Модель системы КАК ЕСТЬ" - "Модель системы КАК НАДО" - "Система КАК НАДО" соответствует схеме "Модели ТРИЗ".
Модель ТРИЗ – это схематическое обозначение постепенного перехода от задачи к ТРИЗ-модели задачи, затем к ТРИЗ-модели решения и далее к самому решению; от системы к ТРИЗ-модели системы, затем к ТРИЗ-модели новой системы и далее к реальному изменению системы. Модель ТРИЗ включает основные компоненты изобретательского мышления: анализ, синтез, оценка.
Модельный подход направлен на снижение субъективности в процессе принятия решения. Практически все методы принятия решения базируются на моделировании.
Модель строится с учетом цели, для которой эта модель будет использоваться. Для одного и того же объекта, процесса или явления будут построены разные модели в зависимости от цели планируемого исследования и методов этого исследования. Разные методы исследования будут предполагать наличие разных способов описания при построении модели.
Морфологический анализ – это метод совершенствования и создания новых систем. Сущность метода состоит в том, что в совершенствуемой системе выделяют несколько характерных (морфологических признаков), далее по каждому признаку составляют списки альтернатив. Признаки с их различными альтернативами располагают в форме таблицы, что позволяют лучше представить поисковое поле.
Надсистема – это система, в которую входит рассматриваемая система как целостная часть.
Неполный веполь - веполь, в котором недостает одного вещества или нет поля взаимодействия.
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.
Оперативная зона (ОЗ), конфликтующие элементы. Пространство, в пределах которого возникает конфликт между конфликтующей парой, а также часть элементов конфликтующей пары, непосредственно прилегающих к этому пространству. Оперативная зона является частным случаем понятия Оперативная зона параметров конфликта (ОЗПК).
Оперативная зона параметров конфликта (ОЗПК) — это множество отрезков параметров, характеризующих свойства или характеристики компонент конфликтующей пары и их взаимодействие.
При анализе материальных систем в качестве одной из составляющей ОЗПК выделяется Оперативная зона (ОЗ) физического пространства. При анализе нематериальных систем оперативная зона состоит не из физического пространства, а из параметрического абстрактного пространства тех или иных параметров элементов и полей взаимодействия. В любом случае в качестве одной из составляющих конфликта материальной или нематериальной системы выделяется Оперативное время (ОВ) конфликта.
Оперативная зона параметров конфликта является обобщением оперативного времени, оперативной зоны пространства, а также оперативной зоны рассматриваемых параметров конфликта.
Оперативное время (ОВ) — это временной интервал, в течение которого происходит конфликт между конфликтующей парой. Можно определить три временных интервала: 1) Время до конфликта, 2) время конфликта, 3) время после конфликта. Каждый из этих периодов можно по-своему использовать для анализа и решения конфликта.
Оперативное время описывает конфликты не только для материальных, но и для нематериальных систем.
Оперативное время является частным случаем понятия Оперативная зона параметров конфликта (ОЗПК).
Параметр – это величина, характеризующая какое-либо свойство процесса, явления или системы. Параметры указывают, чем данная система (процесс) отлична от других. Поэтому параметры могут быть не только количественными, но и качественными (например, целостность, фазовое состояние и др.). Параметры могут характеризовать: 1) среду, окружающую систему; 2) управляющие воздействия и 3) внутреннее состояние системы. Параметры могут быть сосредоточенными (напр., емкость электрического конденсатора, масса подвешенного к балке груза) и распределенными в пространстве (напр., индуктивность линии электропередачи). Целенаправленное изменение или измерение параметра объекта функции — это действие над объектом.
Параметрический анализ обобщает результаты структурного, функционального и информационного анализа и выполняется с целью оценки эффективности системы на основе определения количественных значений ее показателей. Объектами исследования параметрического анализа являются частные и обобщенные показатели системы, образующие иерархическую структуру.
Перенос свойств – это аналитический инструмент для совершенствования Системы путем передачи ей требуемых свойств от Альтернативной Системы.
Плотность проблемы — это численный показатель проблемной ситуации (см. «проблема»), показывающий удельное значение параметра, характеризующего рассматриваемую проблему. В качестве параметра может рассматриваться энергия, расходные материалы, количество брака, фонд оплаты труда и другие параметры, характеризующие в численном значении ту или иную рассматриваемую проблемную ситуацию. Удельное значение этого параметра может приводиться к площади, на которой формируется суммарное значение этого параметра, к единице общего количества оборудования, общего количества операций или элементов, к единице времени и т.д. На основе значений удельной плотности проблемной ситуации можно ранжировать различные проблемные ситуации и поставленные задачи. Чем выше удельная плотность проблемы, тем более актуальной может быть рассматриваемая проблема и более перспективной ее решение. Например, на заводе затраты на электроэнергию на тонну продукции составляет 350 рублей, а затраты на газ только 212 рублей. На основные затраты электроэнергии приходится 12 разных аппаратов, а газа - только на одно оборудование. То есть для газа плотность проблемы почти в 8 раз выше, чем для электроэнергии. Перспективнее в этом примере ставить задачи на снижение потребления газа, а не электроэнергии.
Подсистема – это объект системы, который можно представить в виде самостоятельной системы, состоящей из элементов и обладающей определенной целостностью. В каждой системе можно выделить множество различных подсистем. Подсистемы могут выделяться в разных аспектах, например, функционально-техническом, экономическом, эстетическом и т.д.
Поле взаимодействия (поле) – это среда, обеспечивающая влияние одного элемента с определенным набором параметров (характеристик) на другой элемент, вызывая изменение или, наоборот, стабилизацию таких же или иных его параметров. Поле взаимодействия также характеризуется собственным набором свойств и параметров, распределенных в пространстве. В отличии от элементов, которые характеризуются точкой (ограниченной областью) в пространстве, поля характеризуются множеством точек (вплоть до неограниченного множества точек) в пространстве и не имеет жестких границ.
Поле взаимодействия тепловое – это поле взаимодействия, которое обеспечивает взаимодействие и взаимовлияние тепловых характеристик двух и более элементов.
Поле взаимодействия биологическое – это поле взаимодействия, которое обеспечивает взаимодействие и взаимовлияние биологических характеристик двух и более элементов.
Поле взаимодействия экономическое– это поле взаимодействия, которое обеспечивает взаимодействие и взаимовлияние экономических характеристик двух и более элементов.
Поле взаимодействия определенного типа – это поле взаимодействия, которое обеспечивает взаимодействие и взаимовлияние определенного типа характеристик (тепловых, механических, физических, химических, биологических, социальных и др.) двух и более элементов.
Поле взаимодействия нулевое (системный вакуум определенного типа) – это поле взаимодействия, которое не обеспечивает взаимодействие и взаимовлияние определенного типа характеристик (тепловых, механических, физических, химических, биологических, социальных и др.) двух и более элементов.
Поли-системы — это системы, в которых вместе объединены несколько систем: одинаковые, со сдвинутыми характеристиками, разные (включая антисистему). Поли-системы являются частью линии развития "моно-би-поли-свертывание.
Поток — это направленное перемещение в пространстве частиц массы вещества, а также направленное перемещение энергии или информации. Поток обладает двойственными свойствами: свойствами вещества, из которого состоит поток, и свойствами поля, которое формируется в результате направленного движения частиц вещества. Поток может быть полезный, вредный и паразитный. Модель потока содержит статические компоненты: источник, канал, приемник, система управления. Поток — это частный случай процесса, в котором направленное перемещение происходит в физическом пространстве.
Потоковый анализ — это метод анализа систем для установления взаимосвязей в системе с потоком, поиска ресурсов, определения соответствия имеющимся требованиям к системе. В результате потокового анализа строится модель потока как есть и модель потока как надо. Для развития систем с потоками и решения в них изобретательских задач применяются приемы изменения потоков.
Приемы разрешения противоречий (изобретательский прием). Изобретательский прием — это описание способа изменения системы, ее характеристик для получения образа новой системы или для преодоления противоречий требований в системе. Приемы разрешения противоречий (изобретательские приемы) были сформулированы Г.С. Альтшуллером на основе анализа большого фонда изобретений: 40 основных приемов и 10 дополнительных. Изобретательские приемы являются примерами реализации принципов разрешения противоречий. Г.С. Альтшуллер разработал таблицу применения приемов разрешения противоречий, в которой выделены типовые конфликты требований к техническим системам и соответствующие им приемы разрешения технических противоречий. Часть приемов являются общесистемными, так как их можно применять к материальным и к нематериальным системам, а другая часть приемов может быть применена только для материальных систем.
Приемы фантазирования. Способы изменения объекта с целью получения фантастического результата. Могут использоваться как самостоятельные приемы изменения различных характеристик объекта, так и в комплексных методиках - фантограмме или эвроритме. Обычно используются такие приемы как: увеличить-уменьшить, объединить-разъединить, наоборот, ускорить-замедлить, сделать динамичным - сделать статичным, переместить во времени, переместить в пространстве, внесение-вынесение, оживление, отделить функцию от объекта, изменить константу, специализация-универсальность.
Принципы разрешения противоречий — это универсальные, обобщенные способы разрешения противоречий требований: 1) в пространстве (включая направление), 2) во времени, 3) системным переходом, 4) физико-химическими эффектами, 5) в отношениях. Каждый принцип разрешения противоречий можно связать с той или иной группой приемов разрешения противоречий. Один прием может входить сразу в несколько таких групп.
Причинно-следственный анализ (ПСА) – это анализ системы, предназначенный для выявления ключевых причин, приводящих к возникновению целевых нежелательных эффектов в системе и основан на построении причинно-следственных цепочек имеющихся в системе недостатков. Эта цепочка может быть построена в виде графической или иной модели, отражающей взаимозависимость недостатков системы.
Причинно-следственный анализ выполняют:
- Когда не ясны причины возникновения нежелательного эффекта
- Когда требуется уточнить причины возникновения нежелательного эффекта
В ПСА устанавливается связь между целевыми недостатками, промежуточными недостатками и в конечном счете с ключевыми недостатками, которые могут переформулироваться в задачи. Источником ключевых задач являются ключевые недостатки.
Существуют правила проведения ПСА и установления причинно-следственных связей (причинно-следственных цепочек – ПСЦ).
Причинно-следственные цепочки могут выстраиваться "вглубь" (в подсистемы), "наружу" (в надсистемы) и "по плоскости" (в рамках одной системы).
Результатом причинно-следственного анализа является составления перечня задач, ключевых и промежуточных.
Промежуточные задачи формулируются с помощью оператора отрицания (разрыв ПСЦ).
Проблема, проблемная ситуация – это какая-то объективная преграда, трудность на пути от Системы КАК ЕСТЬ к Системе КАК НАДО, которая требует решения и может формулироваться как вопрос или комплекс вопросов. В отличии от задачи или противоречия требований проблема не содержит и не рассматривает возможные способы ее разрешения. Например, в качестве проблемы могут рассматриваться трудности улучшения того или иного параметра: увеличение прибыли, производительности, надежности работы оборудования, качества продукции и т.д. В задаче или в противоречии так или иначе присутствует и способ разрешения проблемы, который по той или иной причине не срабатывает. Например, на основе проблемы можно сформулировать задачу: как повысить надежность оборудования за счет увеличения запасов и дублирования, не увеличивая при этом складские запасы и неиспользуемые активы предприятия.
Прогнозирование, виды прогнозирования. Прогнозирование методами ТРИЗ относится к качественным методам прогнозирования (не численные методы и не экстраполяция уже известных тенденций тех или иных параметров системы). Можно выделить две группы методов прогнозирования в ТРИЗ:
- методы на основе выявления и разрешения узловых, наиболее важных для развития системы противоречий
- методы прогнозирования, основанные на применении законов (ЗРТС и ЗРС) и линий развития систем.
Системный оператор позволяет строить комплексы взаимосвязанных и согласованных между собой качественных прогнозов."
Противоречие свойства (ПС), физическое противоречие (ФП). Противоречие свойства – это формулировка противоположного состояния того или иного свойства одного элемента системы, необходимое для реализации противоположенных требований к системе.
Для материальных систем используются физические, химические и биологические свойства. Формулировка противоречия свойства для физических свойств называется физическое противоречие. Шаблон формулировки противоречия свойства:
Элемент конфликтующей пары должен обладать свойством А, чтобы обеспечить Требование 1, и должен обладать свойством """"НЕ-А"""", чтобы выполнялось Требование 2.
Противоречие техническое (ТП) — это противоречие требований в технических (материальных) системах.
Противоречие требований (ПТ) — это ситуация, при которой, то или иное изменение в системе позволяет выполнить одно требование (Требование 1) надсистемы к системе, но не позволяет выполнить второе требование (Требование 2) к той же системе, и наоборот – противоположное изменение в системе позволяет выполнить Требование 2, но не позволяет добиться выполнения Требования 1.
Противоречие требований, в котором выполняется Требование 1 называется Противоречие требований 1 (ПТ-1). Противоречие требований (ПТ), в котором выполняется Требование 2 называется Противоречие требований 2 (ПТ-2).
Психологическая инерция – это психологический эффект, приводящий к тому, что человек принимает решения в соответствии с вектором инерции в условиях монотонной деятельности, ограниченности/перенасыщенности информации, увеличенной скорости подачи информации, резкой смены аспекта рассмотрения объекта.
В ТРИЗ имеются инструменты управления вектором психологической инерции.
Развертывание систем – это способ эволюционного развития систем путем повышения идеальности с помощью увеличения количества элементов в системе и количества или качества выполнения функций в системе. Способ является частью закона перехода в надсистему в линии развития систем: моно-би-поли-свертывание. Переход к би- и поли-системам является примером процесса эволюционного развертывания в системах.
Свертывание (функционально-идеальное моделирование) – это аналитический инструмент постановки задач путем удаления (ликвидации) некоторых компонентов из функциональной модели Системы и перераспределения их полезных функций между оставшимися Компонентами Системы или Надсистемы. Свертывание – это один из инструментов повышения идеальности систем: затраты и вредные функции снижаются, а функциональность сохраняется или повышается.
Правила свертывания:
Правило A: Элемент может быть свернут, если нет Объекта Функции.
Правило B: Элемент может быть свернут, если Объект Функции сам выполняет эту Функцию.
Правило C: Элемент может быть свернут, если функцию выполняют оставшиеся элементы ТС или Надсистемы.
Сверхэффект — это положительный эффект, который был получен дополнительно в результате решения иной задачи, с другими исходными требованиями и которого при постановке задачи не добивались.
Синектика, виды аналогий. Синектика – система постановки и решения проблем, основанная на творческом мышлении, которое включает свободное использование метафор или аналогий при неформальном общении внутри тщательно подобранной небольшой группы людей, обладающих разными индивидуальными качествами и работающими в различных областях (Большой академический словарь Уэбстера, 9 изд., 1988).
Синектика была создана Уильямом Гордоном в 50-е годы XX столетия. Синектика – это попытка усовершенствовать мозговой штурм за счет введения правил использования аналогий и профессиональной подготовки постоянных участников рабочей группы.
В синектике используется 4 вида аналогий: прямая аналогия, личная аналогия (эмпатия), фантастическая аналогия, символическая аналогия.
Система — это совокупность взаимосвязанных элементов, образующих целостность или единство. Системный эффект — такой результат специальной переорганизации элементов системы, когда целое становится больше простой суммы частей. Функциональная система – это система, в которой имеется ряд взаимосвязанных функций, направленных на выполнение требований надсистемы. Техническая система – это функциональная материальная система, разработанная на принципах абстрактного конструирования, в отличии от природных функциональных систем, сформированных на основе биологической эволюции. Нематериальная систем – система, состоящая из нематериальных (информационных, абстрактных) элементов. Нематериальные системы всегда связаны с материальными носителями этих абстрактных систем.
Система КАК ЕСТЬ — это система в исходном состоянии до начала ее анализа и преобразования в новую систему КАК НАДО.
Система КАК НАДО — это система полученная из системы КАК ЕСТЬ путем ее преобразования, в том числе на основе модели системы КАК НАДО.
Система стандартов на решение изобретательских задач и их модификации. Система стандартов на решение изобретательских задач — это комплексный инструмент развития систем и решения изобретательских задач, состоящий из групп стандартов на решение изобретательских задач, линий развития систем и применения типовых полей и веществ. Основные группы стандартов: достройка веполей, развитие веполей, развитие измерительных веполей, стандарты на применение стандартов. Для системы стандартов на основе веполей основной является система "Стандарты-76", для которой используется АИСТ-77. Для системы стандартов на основе элеполей основной является система "Стандарты-2010", которая предназначено не только для материальных, но и для нематериальных (информационных) систем, и для которой используется АИСТ-2010.
Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов».
Системный онтогенез – индивидуальное развитие любой системы, обобщение понятия онтогенеза в биологии на индивидуальное развитие любых систем.
Системный оператор или 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 подход — направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объекта как системы: целостного комплекса взаимосвязанных элементов; совокупности взаимодействующих объектов (Л. фон Берталанфи); совокупности сущностей и отношений».
Основные принципы системного подхода: целостность, иерархичность строения, структуризация, множественность (использование множества моделей при исследовании объектов).
Системный филогенез – рассмотрение исторического развития (эволюции) любых систем. Филогенез опирается на абстрактные, обобщенные представления о системе в ее историческом развитии и невозможен без последовательного ряда онтогенеза систем.
Стандарт на решение изобретательских задач — это инструмент стандартных, типовых шагов по развитию систем, в том числе за счет решения изобретательских задач на основе вепольных преобразований и основанный в первую очередь на вепольных (элепольных) преобразованиях. Обычный формат стандарта: словесное описание стандарта, вепольная формула (вепольное преобразование) стандарта и примеры к стандарту. В стандарте описывается модель системы КАК ЕСТЬ и ее недостаток или противоречие; правило, по которому необходимо изменить эту модель и модель системы КАК НАДО. Известны стандарты на достройку неполного веполя, на устранение вредных функций или улучшение полезных функций, на развитие вепольных структур, а также стандарты на развитие измерительных систем.
Структурный анализ – это анализ технической системы или процесса, основанный на выявлении взаимодействий между компонентами самой системы или процесса и компонентами надсистемы.
Схема типичного конфликта — это описание и схематическое изображение типовых конфликтов в системах. Г.С. Альтшуллер выделил 9 типовых конфликтов. Таблица типовых конфликтов является приложением к АРИЗ-85-в и используется в более поздних версиях АРИЗ. От схем типовых конфликтов можно переходить к вепольным (элепольным) моделям задач и далее к стандартам на решение изобретательских задач.
Таблица применения приемов разрешения противоречий и ее модификации (таблица или матрица Г.С. Альтшуллера) – это инструмент решения технических противоречий на основе таблицы, связывающей типовые противоречия требований с приемами разрешения противоречий. В самом левом вертикальном столбце таблицы находят типовую характеристику, которую необходимо улучшить, а в самой верхней строчке находят типовую характеристику, которая ухудшается при использовании известных методов. На пересечении строки и столбца определяют номера изобретательских приемов, которые рекомендованы для разрешения противоречий. Для поиска рекомендованных изобретательских приемов можно выбирать не одну, а несколько пар противоречащих друг другу типовых характеристик. Имеются компьютерные программы, которые упрощают использование таблицы Г.С. Альтшуллера.
Тенденции (тренды) развития систем. См. "Линии развития систем".
Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) – это область знаний о законах и тенденциях развития технических систем, методах и инструментах прогнозирования, выявления, анализа и решения противоречий развития систем. В основе ТРИЗ лежат законы диалектики, используется эволюционный, системный, функциональный, модельный, и другие фундаментальные научные подходы. Модель ТРИЗ включает в себя связи моделей изобретательских задач с моделями их решения, а также модели систем с моделями их развития. В ТРИЗ выявляются закономерности и методы формирования и развития изобретательского мышления, методы развития творческого воображения. Методы и инструменты ТРИЗ применимы для решения изобретательских задач не только в технике, но и для нетехнических систем. ТРИЗ используется на практике для развития творческой личности, решения изобретательских задач в различных областях, в инновационном предпринимательстве, при решении задач на предприятиях.
ТРИЗ принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций. ТРИЗ исходит из того, что технические системы развиваются по объективным законам, которые могут быть выявлены и использованы для сознательного - без перебора пустых вариантов - анализа и решения изобретательских задач. ТРИЗ превращает производство новых технических идей в точную науку; технология решения изобретательских задач - вместо поиска вслепую - строится на системе планомерных вычислений и операций.
Основные постулаты ТРИЗ: техника развивается по объективным законам, которые можно выявлять на основе фондов изобретений и истории развития техники. Разработаны законы и линии развития техники, алгоритмы решения изобретательских задач (АРИЗ), приемы и стандарты на решение изобретательских задач и другие разделы ТРИЗ. Ключевыми инструментами ТРИЗ являются техническое и физическое противоречие, идеальный конечный результат (ИКР), модель ТРИЗ и другие разделы ТРИЗ. Примерно с 1990-х годов методы ТРИЗ используются не только в технике, но и в других областях деятельности человека: бизнес, информационные системы, искусство и др.
Теорией ТРИЗ стала называться только после того, как Г.С. Альтшуллер сформулировал систему законов развития технических систем.
Типовые поля и вещества. Перечень рекомендованных для решения изобретательских задач и развития технических систем полей и веществ, которые, как правило, связаны с тем или иным эффектом и уже зарекомендовали себя в качестве успешных при использовании в технических системах. Списки типовых полей и веществ используются в качестве справочной информации при необходимости заменить Х-элемент в моделях систем или ввести вещество в вепольных моделях.
Требование – это комплекс функций, ограничений или взаимоотношений, которые необходимо реализовать для надсистем (в частности, для заказчика или пользователя) и направленных на тот или иной объект. Требование формулируется для достижения какой-либо цели того или иного субъекта и направлено на ту или иную систему.
ТРИЗ-анализ – это комплексный метод анализа систем методами ТРИЗ с целью выявления и решения задач в рассматриваемой системе (система КАК ЕСТЬ). Особенностью ТРИЗ-анализа является то, что в начале исследования могут быть не сформулированы или не верно сформулированы исходные задачи. В комплекс ТРИЗ-анализа входят методы формирования моделей системы КАК ЕСТЬ (функциональный, вепольные и другие виды анализа) и преобразования их в модели системы КАК НАДО (методы разрешения противоречий, АРИЗ, линии развития и др.) для разработки концепций развития системы.
Особенностью ТРИЗ-анализа является комплексный, многоаспектный и системный подход к рассмотрению систем: технический, экономический, управленческий, социально-психологический, с учетом системных переходов и прогнозирования. В сложных социально-технических системах ТРИЗ-анализ выделяет ключевые противоречия, которые могут выделяться на основе диссонанса тех или иных характеристик (требований). Например, технические характеристики могут не соответствовать социально-психологическим или экологическим, современные характеристики могут диссонировать с прогнозируемыми и т.д. В отличии от функционально-стоимостного анализа (ФСА) ТРИЗ-анализ опирается в первую очередь не на функции, компоненты и их характеристики, а на выявленные противоречия требований от самого верхнего уровня сложной системы (например, холдинга, предприятия) до конкретного участка, оборудования или процесса.
ТРИЗ-анализ является также инструментом конкретизации тех или иных дальних социально-технических прогнозов. Например, дальний прогноз развития города может быть использован для ТРИЗ-анализа предприятия с учетом этого прогноза.
ТРТЛ - теория развития творческой личности. Разработана Г. С. Альтшуллером и И. М. Верткиным в 1980-х годах. Включает в себя анализ основных концепций развития творческой личности, выработки жизненной стратегии (ЖСТЛ) и идеальной творческой стратегии («максимального движения вверх»), а также комплекс практических материалов (деловые игры, задачники, картотеки) для воспитания качеств, необходимых творческой личности. В ТРТЛ разработана идеальная модель творческой личности - комплекс качеств творческой личности (КТЛ).
Указатели эффектов (физических, биологических, геометрических, химических и др.) — это классификаторы (таблицы) эффектов, построенные на основе связи эффектов с реализацией тех или иных действий над объектами функции. Можно строить указатели эффектов на параметрической основе: какой параметр изменяется в функции. Возможно два варианта создания таких связей: 1) Таблица с перечнем действий над объектом функций (нагреть, переместить, измельчить и пр.) с указанием эффекта, которые это действие может реализовать. 2) Обратная таблица, в которой перечисляются различные эффекты и какие действия с их помощью можно реализовать. Указатели эффектов строятся на основе анализа больших массивов данных с описаниями применения эффектов, в том числе патентных фондов изобретений. Первый указатель физических эффектов был подготовлен Гориным Ю.В. в 1973 г. В настоящее время создаются компьютерные программы для пользования указателями эффектов.
Уровни изобретений - ключевое понятие для ТРИЗ, основа для всех исходных информационных фондов, на анализе которых строится все здание ТРИЗ. Г.С. Альтшуллер выделил 5 уровней изобретений. 1-й уровень – наиболее простые решения задач, не содержащие противоречия. На них могут выдаваться патенты на изобретения, но с точки зрения ТРИЗ это не изобретения. 2-й уровень - есть легко устраняемые противоречия. 3-й уровень - для решения противоречия требований (технического противоречия) необходим анализ противоречия свойства (физического противоречия), для решения требуются знания из разных областей знаний. 4-й уровень - для достижения поставленной цели необходимо изменение принципа действия, необходимо решение куста вторичных задач. 5-й уровень — это изобретения, закладывающие основу новой отрасли, носят социальный или социально-технический характер, порождают несколько кустов новых задач и новых изобретений.
Изобретения первых двух уровней можно успешно делать и без знания ТРИЗ. Методы ТРИЗ разработаны на основе и в первую очередь, для изобретений 3-го, 4-го и 5-го уровней.
Изобретение – это еще не новая машина или иная система. Это только описание изменений, которые еще только предстоит реализовать в реальности. Вносимые в систему изменения должны обладать новизной и полезностью. В ТРИЗ основным признаком изобретения считается преодоление противоречия требований.
Фантограмма – методика, предложенная Г. С. Альтшуллером для развития фантазии, формирования новых идей и получения нестандартных решений изобретательских задач. В основе метода – таблица, по вертикальной оси которой откладываются универсальные характеристики исследуемой системы, а по горизонтальной – некоторые приемы (приемы фантазирования) изменения этих характеристик.
Филогенез (от греч. phýlon – племя, род, вид и генез), филогения, историческое развитие организмов. Термин введен немецким эволюционистом Э. Геккелем в 1866.
ФОП – функционально-ориентированный поиск и его модификации. ФОП – это альтернативный подход к решению задач: вместо того, чтобы ее заново решать – находят уже известные решения. Это не только быстрее, но и эффективнее: наличие работающего аналога позволяет использовать уже работающие технологии и обращаться к экспертам, имеющим опыт использования и развития этих технологий.
Другое название ФОП – это функционально-ориентированный информационный поиск (ФОИП). ФОИП – это метод поиска информации в различных хранилищах, при котором область поиска выбирается на основе сходства функций улучшаемой системы и систем (а также их компонентов), относящихся к этой области. В этом основное отличие данного способа поиска информации от объектно-ориентированных методов.
Целью функционально-ориентированного информационного поиска является выявление наиболее эффективных решений, которые могут быть использованы для устранения ключевых недостатков. Кроме того, этим методом проводят поиск систем, конкурирующих с улучшаемой (или ее компонентами). Полученные данные используют на следующем этапе анализа – при выявлении и объединении альтернативных систем.
ФСА (функционально-стоимостный анализ) — метод технико-экономического исследования систем, направленный на оптимизацию соотношения между их потребительскими свойствами (качество функций) и затратами на достижения этих свойств. Метод разработал конструктор Пермского телефонного завода Ю. М. Соболев (1948 г.), но как самостоятельный метод ФСА был введен в широкую практику Л. Д. Майлзом (США) в 1947 г. Относится к эвристическим методам.
ФСА можно разделить на метод ФСА и на Систему ФСА.
Суть метода — поэлементная отработка конструкции. Ю. М. Соболев предложил рассматривать каждый элемент конструкции в отдельности, разделив элементы по принципу функционирования на основные и вспомогательные. Из анализа становилось ясно, где «спрятаны» излишние затраты. Соболев применил свой метод на узле крепления микротелефона и ему удалось сократить перечень применяемых деталей на 70 %.
Система ФСА – комплекс организационных мер, методических и технических средств, обеспечивающих проведение ФСА (выбор объекта ФСА, приказ о проведении ФСА, создание рабочей группы и т.д.). Этапы ФСА: подготовительный, информационный, аналитический, творческий, исследовательский, разработки рекомендаций и внедрение.
Задачей ФСА является достижение наивысших потребительских свойств продукции при одновременном снижении всех видов производственных затрат.
Функции объект (объект функции). Объект функции — это компонент системы (элемент, вещество или поле), параметры которого изменяются под воздействием носителя функции. Объект функции - часть модели функции.
Функциональная модель системы — это схема функциональных связей между компонентами системы, построенная на основе моделей функций с оценкой типа тех или иных функций. Функциональная модель строится на основе компонентно-структурной модели системы. Функциональная модель системы может строится на основе элементов (веществ) системы или на основе процессов в системе.
Функциональный анализ – это вид анализа систем, предназначенный для нахождения новых системных связей, оценки функциональной модели на соответствие требованиям; обнаружение задач, поиск ресурсов при помощи построения и анализа функциональной модели системы. Функциональный анализ выполняется на основе результатов компонентно-структурного анализа системы.
Функциональный подход – это частный случай системного подхода, при котором из всех взаимодействий объекта рассматривается главным образом функциональные взаимодействия.
Главная особенность функционального подхода в различных науках – ориентация на внешние проявления. Не принимается во внимание сущность процесса или явления. Структура системы рассматривается как "черный ящик".
Функция — это изменение, стабилизация или измерение тех или иных параметров объекта функции (или изделия) при помощи воздействия на него носителем функции (инструмента). Модель функции состоит из носителя функции, объекта функции и действия, по изменению (стабилизации, измерению) того или иного параметра объекта функции. "Действие" — это изменение-стабилизация, увеличение-уменьшение или измерение того или иного параметра объекта функции. В качестве модели функции может использовать элеполь или веполь. В функциональном анализе выделяют полезные, вредные, недостаточные, избыточные, отсутствующие и иные виды функций.
Функция – это одно из важнейших понятий современной ТРИЗ. Модель функции представляет собой триаду: субъект (носитель) функции, действие, объект функции. Действие может выражаться в виде глагола действия или параметра и направления его изменения. Например, пламя увеличивает температуру печки, пламя уменьшает вес воздушного шара, жидкость вблизи фазового перехода стабилизирует температуру объекта и т. д. Пример формулировки целевой функции: макет парашюта изменяет цвет (красит) вихря; дешифратор восстанавливает исходное сообщение.
В некоторых случаях, когда нет направленного действия, а имеется лишь взаимодействие объектов, субъект функции невозможно отличить от объекта функции. Например, при взаимодействии двух радиоактивных веществ может активизироваться ядерная реакция и происходит взрыв. Оба вещества действуют в этом случае друг на друга. В оптике при создании зеркал на шлифовальной машине на каком-то этапе можно изготавливать сразу два зеркала: выпуклое и вогнутое. Оба стекла обрабатывают друг друга.
Понятие функции в ТРИЗ самым тесным образом связано с понятием «параметр».
Шаблон формулировки противоречий требований. Для описания противоречий требований (технических противоречий) используется следующий шаблон:
Противоречие требований 1: ЕСЛИ ... (указать вносимое изменение), ТО (+ указать улучшающееся Требование 1), НО ( ˗ указать ухудшающееся Требование 2).
Противоречие Требований 2: ЕСЛИ ... (указать обратное изменение), ТО (+ указать улучшающееся Требование 2), НО ( ˗ указать ухудшающееся Требование 1).
Разрабатываются компьютерные программы, в которых шаблоны противоречий требований используются для формулировки и решения этих противоречий.
Шаг назад от ИКР (метод). Метод «шаг назад от ИКР» предназначен для нахождения образа того, как можно достичь ИКР при решении изобретательской задачи в случае, если из условий задачи известно, какой должна быть готовая система и задача сводится к определению способа получения этой системы. При этом в соответствии с ИКР изображают готовую систему, а затем вносят в рисунок минимальное демонтирующее изменение. После этого определяется каким образом может быть ликвидировано это демонтирующее изменение, что восстановить идеальное решение. Если система состоит из многих одинаковых элементов, то изменения может делать только в отношении одного из них и потом перенести его на все остальные.
Эволюционный подход в науке – это совокупность теоретических и методологических положений эволюционной теории, используемых в качестве концептуальной модели для научного исследования, интерпретации, оценки и систематизации научных данных, для осмысления гипотез и решения задач, возникающих в процессе научного познания. В настоящее время эволюционные концепции в различных областях знания становятся неотъемлемой частью научного мышления, элементы историзма и эволюционизма приобретают основополагающее значение и находят все большее признание в мировой научной мысли.
Эволюция (от лат. evolutio — развёртывание) — процесс исторического (филогенетического) развития систем.
Эвроритм (4-х этажная схема фантазирования). В развитии любой фантастической темы (космические путешествия, связь с внеземными цивилизациями и т. д.), существуют четыре резко отличающиеся категории идей:
– один объект, дающий некий фантастический результат;
– много объектов, дающих в совокупности уже совсем иной результат;
– те же результаты, но достигаемые без объекта;
– условия, при которых отпадает необходимость в результатах.
По каждой теме постепенно воздвигаются как бы четыре этажа фантастических идей. Этажи качественно отличаются друг от друга.
Элемент (лат. elementum — первичная материя, стихия) — составляющая часть чего-либо. Обычно подразумевается, что речь идет о неделимой в данном рассмотрении части системы, но при необходимости можно рассмотреть подэлементы элемента (из чего состоит элемент). Элемент может быть материальный (вещество или физическое тело) или нематериальный. Элемент характеризуется комплексом параметров и связей между ними. Обычно элемент характеризуется конкретной точкой в пространстве (физическом или абстрактном), в которой находится или может находиться элемент. В качестве элемента могут рассматриваться физические тела с распределенными в пространстве параметрами (рельсы, электропровода, кабели, автодороги и пр.), которые характеризуются не одной, а множеством точек в пространстве. Элементы с распределенными в пространстве параметрами обладают свойствами поля.
Элеполь (внутренний и внешний). Модель минимальной системы, состоящая из двух элементов и поля взаимодействия между ними или из двух полей и элементов, преобразующего одно поле в другое. Частным случаем элеполя, в котором элементами являются вещества, является веполь. Элеполь может рассматриваться как расширенная модель функции, в которой показана не только функциональная связь, но и при помощи какого поля эта функция выполняется. Внутренний элеполь — это элеполь с двумя элементами и полем между ними, может рассматриваться как модель элемента более высокого иерархического уровня. Внешний элеполь — это элеполь с двумя полями и элементом, который преобразует одно поле в другое. Из элеполей могут выстраиваться более сложные элепольные структуры: цепной элеполь (два элеполя с одним общим элементом и двумя полями), двойной элеполь (два элеполя с двумя общими элементами и двумя полями), циклический элеполь (ряд связанных цепных элеполей, в котором объект функции последнего в ряду элеполя является одновременно носителем функции первого в ряду элеполя), элеполь торможения и т.д.
Элепольная формула (или элепольная схема) — это символическая запись модели системы или задачи в элепольном виде, используется при описании элепольных преобразований, стандартов на решение изобретательских задач, при описании схем типичных конфликтов и при описании физических и иных явлений и эффектов.
Элеполь отличается от элепольной формулы тем, что в элепольной формуле дана модель задачи или описание системы как совокупность элеполей. Элепольная формула может иметь меньше или больше компонентов, чем в элементарном элеполе (например, дан один элемент, дан неполный элеполь, дан сложный элеполь и т.д.).
Элепольное преобразование — это схема преобразования элепольной схемы (элепольной формулы) модели системы КАК ЕСТЬ, включая задачу в этой системе, в элепольную модель системы КАК НАДО, включая решение задачи, совершенное по правилам элепольных преобразований. Эти преобразования, могут быть связаны либо с решением задачи, например, устранение вредной связи введением нового вещества или поля, или правилами линий развития систем, например, переход к цепным элеполям, переход от веполя к феполю или эполю и т.д. Цепочка преобразований может включать одно, два или большее количество преобразований. При этом количество веществ и полей может как увеличиваться, так и уменьшаться. Элепольные преобразования являются частью стандартов на решение изобретательских задач.
Эффект (естественно-научный эффект). Реакция системы (объекта) на некоторое действие, или результат, являющийся следствием какого-либо действия. Синоним явления, обозначает некоторую закономерность, выявленную в природе и связан со свойствами системы (объекта).
Обновления Глоссария публикуются на сайте https://triz-summit.ru/onto_triz/100/ .
Май 2021 г.