Бдуленко Маргарита Капитоновна (Красногорск, Россия)
Bdulenko M.K (Krasnogorsk, Russia)
На пути к преодолению физического противоречия.
ON THE WAY TO OVERCOMING physical contradiction.
В работе представлены основные элементы Алгоритма постановки задачи; в общем виде - Алгоритм и Формула преодоления конфликта. Разработки базируются на основных положениях ТРИЗ Г. Альтшуллера.
The main elements of statement of Algorithm problem are represented in this work; in general – Algorithm and Formula overcoming contradiction. Elaborations are based on the fundamental tenets G. Altshuller´s TRIZ.
Для преодоления ФП недостаточно знания соответствующего ему закона развития. Хотя, например, характер течения рассматриваемых процессов во времени и определяет выбор Закона увеличения степени динамизации (ЗУСД) или Закона согласования ритмики (ЗСР). Для преодоления конкретного ФП нужны конкретные средства, обеспечивающие реализацию соответствующего закона развития. В вепольном анализе (автор - Г.Альтшуллер) известно «правило разрушения вредного веполя»: «между двумя имеющимися веществами должно быть введено третье, являющееся видоизменением одного из двух данных веществ» (1). АРИЗ выстраивает конфликтующую пару (КП): инструмент и изделие КП (по сути - вредный веполь); выделяет оперативную зону (ОЗ) для преодоления конфликта: «В простейшем случае оперативная зона – это пространство, в пределах которого возникает конфликт, указанный в модели задачи» (5). Такое определение оперативной зоны не позволяло использовать «правило разрушения вредного веполя» в АРИЗ. Чтобы применить это правило, требовалось «разделить» ОЗ между В1 и В2.
1.1.1.1.Формула преодоления конфликта – ФПК-82 (2)
Разграничение оперативной зоны на ОЗ Инстр.КП и ОЗ Изд.КП: ОЗ Þ {ОЗ Инстр.КП ¸ ОЗ Изд.КП} было предложено мною в работе (2), что позволило составить формулу преодоления конфликта: пересечение оперативных зон элементов конфликтующей пары. Вывод формулы базировался на «правиле разрушения вредного веполя» Г. Альтшуллера, законе единства и борьбы противоположностей и свойствах «пересечения» и «объединения» математической теории множеств.
Конфликт обусловлен, по существу, тем, что ОЗ Инстр.КП имеет свойство, противоположное свойству ОЗ Изд.КП; конфликт исчезнет, если ОЗ Инстр.КП будет обладать свойством ОЗ Изд. КП.; но ОЗ Инстр.КП как реально существующая часть инструмента реально обладает свойством «не ОЗ Изд.КП».
Известно, что пересечение «А Ç В» включает А и В. Если пересечение существует, инструмент КП имеет возможность обладать противоположным свойством, необходимым для преодоления конфликта с изделием КП. Тогда инструмент, удовлетворяющий противоречивым требованиям (Инстр.КП)¢, будет состоять из полезной части инструмента - (ПЧИ) Þ {Инструмент минус ОЗ Инстр.КП} и измененной ОЗ Инстр.КП, представляющей собой пересечение (ОЗ Инстр.КП Ç ОЗ Изд.КП). Формула преодоления конфликта (ФПК-82):
(Инстр.КП)¢Þ {ПЧИ È (ОЗ Инстр.КП Ç ОЗ Изд.КП)},
где: Инстр.КП - В1; Изд.КП - В2; (ОЗ Инстр.КП Ç ОЗ Изд.КП) - В3 - то самое «третье вещество», которое является видоизменением В1 и В2; или, что то же, - искомый икс-элемент (ХЭ) в последней модификации АРИЗ Þ АРИЗ-85-В (5).
Чтобы воспользоваться формулой преодоления конфликта, необходимо точно определить конфликтующую пару, для чего нужно точно выделить задачу-минимум из изобретательской ситуации; определить элементы, которые составят конфликтующую пару: инструмент и изделие, выбрав одно из возможных противоположных состояний инструмента; и построить модель задачи-минимум или, что то же, - поставить задачу.
Трудности выполнения этих шагов были связаны с отсутствием соответствующих критериев и размытостью некоторых определений, а также, в общем случае, - со сложностью проблемной (изобретательской) ситуации.
2. Алгоритм постановки задачи (АПЗ, 6)
Г. Альтшуллер отмечал трудности постановки задачи и ставил вопрос о разработке первой части АРИЗ. Известны работы в этом направлении: по свертыванию – И. Верткина, по ФСА – С.Литвина и В.Герасимова, АВИЗ – Г.Иванова. Работа (6 ) вобрала в себя результаты моих предыдущих исследований по постановке задачи. В ней изложена последовательность движения от проблемной (изобретательской) ситуации к модели задачи или - алгоритм постановки задачи (АПЗ), базирующийся на первой части АРИЗ Г. Альтшуллера. Введен анализ причинно-следственной цепочки нежелательных эффектов (ПСЦ НЭ) проблемной ситуации (использовавшийся, насколько я знаю, в группе С.Литвина; наверное, - со своими нюансами). Проблемная ситуация в общем случае содержит множество объектов, процессов, взаимодействий, пронизана множеством нежелательных эффектов (НЭ), что затрудняет выбор задачи. Можно составить разные модели задачи на одну и ту же проблемную ситуацию. Это приводит к разным ФП, к разным решениям. В принципе, преодоление всевозможных ФП проблемной ситуации – не бесполезно: оно дает «куст» решений, расширяет поле ресурсов; но, если не определено главное ФП заданной проблемной ситуации, она не разрешится идеальным способом. Совокупность нежелательных эффектов проблемной ситуации в общем случае представляет собой иерархическое дерево (куст), составленное причинно-следственными цепочками недостатков (нежелательных эффектов), начиная от первичного – корневого, не обязательно явного, до вторичных, третичных и т.д., все более проявленных. Для полного разрешения проблемной ситуации необходимо преодолеть противоречие, обусловленное корневым НЭ, выявление которого может потребовать глубоких научных, в том числе - экспериментальных исследований, то есть, - решения задачи-максимум.
Выбор НЭ задачи-минимум (НЭз) на иерархическом дереве определяется граничными условиями, наличным уровнем развития науки и техники, наличной информацией, наличными вещественно-полевыми ресурсами (ВПР). Кроме того, выбранный НЭ может быть парным, что обусловлено возможными противоположными состояниями соответствующего элемента ТС.
Введено понятие «остаточной ПСЦ НЭ», то есть ПСЦ НЭ, оставшейся после отсечения звеньев цепочки, которое обусловлено имеющимися ограничениями.
Предложено «Дерево решений» – прямая противоположность ПСЦ НЭ, - позволяющее прояснить ситуацию возможностей и ограничений в задаче, что требуется при выделении «остаточной ПСЦ НЭ».
2.1. Критерий выбора НЭ задачи-минимум (6)
Предложен критерий выбора НЭ задачи-минимум изобретательской ситуации, а именно: определен НЭ задачи-минимум как первый, считая от корневого «остаточной ПСЦ НЭ», нежелательный результат физического вредного взаимодействия, который мешает (вредит) какому-либо процессу проблемной (изобретательской) ситуации. Вариант подхода к выбору НЭ задачи представлял на семинаре Г.Иванов (Петрозаводск,1992г.); однако, именно объединение понятий «остаточной ПСЦ НЭ» и «физического вредного взаимодействия» позволяет, на мой взгляд, более точно выявить в проблемной ситуации НЭ задачи-минимум.
2.2. Совокупность взаимодействий и элементов задачи-минимум
Выделенный НЭ задачи-минимум (НЭз) определяет совокупность взаимодействий и элементов задачи-минимум (3,7):
ВВНЭ – физическое вредное взаимодействие, обусловливающее НЭз.
РПВ - рабочий процесс-«вредитель», обусловливающий возникновение ВВНЭ;
ГПЗ - главный процесс задачи: рабочий процесс, которому мешает (вредит) НЭз.
При этом, рабочий процесс – это процесс, необходимый человеку для создания необходимого продукта, результата (независимо от области деятельности).
2.3. Модель задачи-минимум
Для построения модели задачи-минимум необходимо выделить инструмент и изделие конфликтующей пары (Инстр.КП, Изд.КП). Предложено: Инстр.РПВ º Инстр.КП (7), исходя из роли РПВ (рабочий процесс-«вредитель»), статуса инструмента КП («Инструментом КП» должен быть инструмент рабочего процесса,4) и определения «правильного» инструмента («правильный» инструмент производительно и эффективно работает, не портит изделие и не портится сам в любых условиях окружающей среды, 4).
Определен выбор одного из противоположных состояний Инстр.КП требованиями со стороны ГПЗ (6).
Определен выбор Изд.КП: Инстр.КП, «придавленный» условием со стороны ГПЗ, «выплескивает» вред в какую-либо сторону, образуя конфликтующую пару. Вредное взаимодействие конфликтующей пары (ВВКП), в которое вступает Инстр.КП, определяет Изд.КП (6). Полученные по таким правилам конфликтующая пара (Инстр.КП – Изд.КП) и вредное взаимодействие элементов конфликтующей пары (ВВКП) составляют модель задачи-минимум.
3.Алгоритм преодоления конфликта - АПК (7)
В результате продолжения анализа испытуемых задач была уточнена и расширена формула преодоления конфликта (ФПК-01) и построен алгоритм преодоления конфликта (АПК), включающий также алгоритм постановки задачи (АПЗ,6). Алгоритм преодоления конфликта базируется на основных положениях АРИЗ-85В (5) Г. Альтшуллера.
Алгоритм преодоления конфликта (АПК) включает следующие части:
1. Анализ проблемной ситуации
2. Определение задачи-минимум
3. Построение модели задачи
4. Анализ модели задачи
5. Преодоление конфликта
3.1.Формула преодоления конфликта - ФПК-01 (7)
Общий вид формулы преодоления конфликта (ФПК-01): {[(Инстр.КП)] tp}Þ
Þ {[(ПЧИ Инстр.КП)] tp È [(ОЗ Инстр.КП) Ç (ОЗ Изд.КП)] tp } Ç {[(ОЗ Изд.КП)]tp },
где: t,p – параметр времени (пространства) преодоления конфликта.
Г. Альтшуллер рассматривал возможности решения исследовательских задач, обращая внимание на работу В.В.Митрофанова "Исследование дефектов в пленках двуокиси кремния на кремнии" (Фонд-Архив Генриха Альтшуллера, выпуск 13, В.Н.Журавлева). Начало испытаний АПК на исследовательских задачах из книги В.В.Митрофанова "От технологического брака до научного открытия" (С-Петербург,1998г.) дает надежду на возможность решения по нему исследовательских задач, близких к изобретательским (7).
Литература
1. Альтшуллер Г.С., Крылья для Икара, Петрозаводск, «Карелия», 1980 г.
2. Бдуленко М.К., К АРИЗ-82, доклад, Петрозаводск, 1982г.
3. Бдуленко М.К., Обоснование выбора инструмента и изделия, 1981г.
4. Бдуленко М.К., К Алгоритму Решения Изобретательских Задач, докл., конф. АТРИЗ, Новосибирск, 1984 г.
5. Правила игры без правил, Сост. А.Б. Селюцкий, Петрозаводск: Карелия, 1989 г.
6. Бдуленко М.К., Методика выбора модели творческой инженерной задачи, тезисы, доклад, конф., Москва, МГИУ,1999г.
7. Бдуленко М.К., Формула преодоления конфликта, Великий Новгород, 2001 г.
Примечание. Работы 2,3,4,6,7 – в Фонде материалов по ТРИЗ ЧОУНБ (454112, Челябинск, а/я10065, Кожевникова Л.А.; E-mail: vital@chel.surnet.ru )