Структура АРИЗ-2010
В.М.Петров
vladpetr@netvision.net.il
Ключевые слова: Алгоритм решения изобретательских задач, АРИЗ, структура АРИЗ, блочная структура.
Введение
Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) предназначен для выявления и решения сложных изобретательских задач[1].
Автор АРИЗ – Г.С.Альтшуллер. Первый АРИЗ был опубликован в 1956 году [1] (АРИЗ-56). Последняя модификация АРИЗ, разработанная Альтшуллером – АРИЗ-85-В [2, 3].
История развития АРИЗ изложена в [4-8]. В [7 и 8] приведены все тексты официальных модификаций АРИЗ, логика их развития, структурные и блок-схемы, типовые приемы устранения технических противоречий и сравнительный анализ модификаций АРИЗ.
Существовали и другие модификации АРИЗ, созданные в разные годы Горьковской, Днепропетровской, Ленинградской [9-16] и Новосибирской школами ТРИЗ. В 1991 году были разработаны две версии АРИЗ-91, машинный [17-19] и традиционный [20, 21] варианты. Позже были другие разработки [22-25]. Они уточнили и расширили понимание АРИЗ. Однако, даже эти варианты содержат определенные недостатки.
Цель разработки АРИЗ-2010 – устранить недостатки, присущие предшествующим версиям АРИЗ.
Некоторые направления описаны в [26, 27, 28].
В [28] описаны основные требования к разработке АРИЗ. В данной работе основное внимание уделено блочной структуре и немного детальнее раскрыты отдельные положения, указанные ранее в [28].
1. Недостатки АРИЗ-85-В
Обобщенные недостатки АРИЗ-85-В были описаны в [29, 30].
1. Отсутствует часть АРИЗ, точно определяющая исходную (изобретательскую) ситуацию.
2. Отсутствует часть АРИЗ, определяющая все возможные направления решения задачи и выбор наилучшего.
3. Способы разрешения физического противоречия (ФП) недостаточны и не детализированы.
4. Отсутствует система определения способа разрешения ФП в зависимости от его вида.
5. Включение части 4 в АРИЗ-85-В привело к разрыву логики АРИЗ.
6. Части 6-8 АРИЗ-85-В не используются при решении задач. Их необходимо развить и структурировать.
Более детально недостатки описаны в [31].
2. Основные блоки АРИЗ-2010
Структура АРИЗ-2010 должна состоять из независимых функциональных блоков, которые могут использоваться отдельно или из них выстраивается алгоритм, подходящий для решения конкретной задачи.
Алгоритм может использоваться для углубленного и/или экспресс-анализа.
2.1. Состав блоков
Предлагаются следующие блоки АРИЗ-2010:
1. Анализ исходной ситуации (Выбор задачи).
2. Решение задачи (Синтез решения).
3. Анализ полученного решения.
4. Развитие полученной идеи.
5. Алгоритм адаптации АРИЗ под конкретные цели (задачи).
6. Накопление и систематизация знаний.
7. Управление психологической инерцией.
2.2. Выбор задачи
Цель этого блока выбрать из исходной изобретательской ситуации задачу для решения.
2.2.1. Варианты выбора задачи
Выбор задачи предусматривает два варианта:
1. Переформулирование задачи, данной заказчиком.
2. Поиск задачи в предложенной системе (выявление недостатков системы).
2.2.1.1. Переформулирование задачи
Цель переформулировки задачи – определить истинную задачу, которую следует решать.
Часто задачу, предлагаемую заказчиком не нужно решать, а для устранения недостатков в системе необходимо решить совсем другую задачу, поэтому на данном этапе необходимо определить какую именно задачу следует выбрать для решения.
На этом этапе, прежде всего, следует использовать:
- системный подход [32],
- диверсионный анализ [33],
- АВИЗ [34, 35].
2.2.1.2. Поиск задачи
Цель этапа поиска задачи – выявить задачи в системе. Это особенно актуально, когда заказчик не видит задачи в данной системе.
Следует выявить все недостатки системы и определить ключевые, которые в первую очередь необходимо устранить.
На этом этапе следует использовать:
- законы развития систем [36-39],
- системный подход,
- диверсионный анализ.
2.2.2. Инструменты для выбора задачи
Для выбора задачи могут использоваться:
- Системный подход.
- Законы развития систем.
- Функциональный анализ [40].
- Диверсионный анализ.
- АВИЗ.
2.2.2.1. Системный подход
Системный подход включает:
- Построение целевой модели.
- Исследование потребностей и определение тенденций их развития.
- Построение функциональной модели.
- Построение дерева направлений решения задачи и/или направления развития системы.
- Выбор направления для решения.
2.2.2.2. Законы развития систем
Законы используются для:
- Поиска задачи.
- Определения уровня развития исследуемой системы.
2.2.2.2.1. Поиск задачи
Поиск задачи осуществляется сравнением существующей системы с законами развития систем. Прежде всего, сравнивают систему с идеальной системой и определяют «разницу» между идеальной и реальной системами, тем самым выявляют задачи, как достичь идеала. Таким же образом исследуют систему по каждому из законов и определяют дополнительные задачи.
2.2.2.2.2. Определение уровня развития исследуемой системы
На этом этапе выявляют уровень развития системы и определяют стратегию и тактику ее развития.
Уровень развития системы определяется по S-образной кривой.
2.2.2.2.3. Определение перспективности направления при выборе задачи или развития системы
Этот этап аналогичен этапу поиска задачи. Исследуя систему, определяют, насколько в ней использован каждый из законов.
2.2.2.3. Функциональный анализ
Функциональный анализ используется для построения функциональных моделей задачи и системы.
2.2.2.4. Диверсионный анализ
Диверсионный анализ используется для выявления возможных чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений, которые могут появиться в процессе работы системы.
2.3. Решение задачи
Первоначально определяется, не является ли задача стандартной. Если задача стандартная, то она решается с помощью информационного фонда (стандартов, эффектов, ресурсов и приемов).
Центральная часть блока решения задач – это логика АРИЗ – цепочка противоречий (включая ИКР) и их логическая взаимосвязь.
Кроме того, используются и все остальные шаги по уточнению задачи, выявлению ресурсов и использованию всех инструментов для разрешения противоречий.
2.4. Анализ полученного решения
Анализ полученного решения осуществляется, прежде всего, использованием законов, аналогично этапам поиска задачи и определения перспективности системы.
Кроме того, решение необходимо анализировать с точки зрения технологичности, себестоимости и других критериев конкурентоспособности.
2.5. Развитие полученной идеи
Использование законов развития систем и морфологического подхода.
2.6. Алгоритм адаптации АРИЗ под конкретные цели (задачи)
Алгоритм изменяется в зависимости от задачи, желания и возможностей решателя и результатов решения. Он подсказывает, какие блоки необходимо использовать и в какой последовательности.
2.7. Накопление и систематизация знаний
Этот блок предназначен, как для накопления и систематизации знаний, полученных в результате решения задач, так и для совершенствования блоков АРИЗ-2010, включая и совершенствование алгоритма адаптации.
2.8. Управление психологической инерцией
На этом этапе используются методы развития творческого воображения.
3. Методика использования АРИЗ
Первоначально предполагается решать задачи по линии экспресс-анализа. Если задача не решена, то используется логика АРИЗ или более детальный АРИЗ. Подробнее алгоритм описан в [41].
Выводы
В работе предлагается блочная структура построения АРИЗ и описываются инструменты, используемые на каждом из блоков.
Литература
1. Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. Психология изобретательского творчества. - Вопросы психологии, 1956, № 6, с. 37-49.
2. Альтшуллер Г.С. АРИЗ - значит победа. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-85-В. // Правила игры без правил / Сост. А.Б.Селюцкий. Петрозаводск: Карелия, 1989. – 280 с. - (Техника - молодежь - творчество), С. 11-50. http://www.altshuller.ru/triz/ariz85v.asp.
3. Поиск новых идей: от озарения к технологии(Теория и практика решения изобретательских задач)/ Г.С.Альтшуллер, Б.Л.Злотин, А.В.Зусман, В.И.Филатов. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989. – 381 с.
4. Г.С.Альтшуллер. История развития АРИЗ (конспект). Баку, 1986 http://www.trizscientific.com/TRIZ_sci/history/gsa_hist_devel_ariz88_r.htm
5. Злотина Э.С., Петров В.М. Тенденции развития АРИЗов. / Доклад на Петрозаводской конференции 1985 г. Л., 1985. – 136 с. (рукопись).
6. Злотина Э.С., Петров В.М. Тенденции развития АРИЗов / Теория и практика обучения техническому творчеству. Тезисы докладов. Челябинск: УДНТП, 1988. – 29 с.
7. Петров В. История развития алгоритма решения изобретательских задач – АРИЗ. Информационные материалы. Тель-Авив, 2006. http://www.triz-summit.ru/redirect.php?id=204087, http://www.temm.ru/file.php/id/f3979/name/History%20of%20ARIZ-book.doc
8. Петров В. История развития алгоритма решения изобретательских задач – АРИЗ. Информационные материалы. Издание 2-е, испр. и доп. Тель-Авив, 2008. – 196 с. / Электронная библиотека Саммита разработчиков ТРИЗ. Вып. 1. Июль 2008.
9. Петров В.М. Об АРИЗ-71. Л., 1973 (рукопись).
10. Петров В.М. Логика АРИЗ-77.Л., 1977 (рукопись). Опубликована в: Жуков Р.Ф., Петров В.М. Современные методы научно-технического творчества (на примере предприятий судостроительной промышленности). Учебное пособие. Л.: ИПК СП, 1980. – 308 с.
Петров В. Алгоритм решения изобретательских задач. Учебное пособие. Тель-Авив, 1999. http://www.trizland.ru/trizba.php?id=105.
Vladimir Petrov. Logic of ARIZ./ ETRIA TRIZ Futures Conference 2004. Florence, 3-5 November 2004. pp. 315-331. // The TRIZ Journal. http://www.triz-journal.com/archives/2005/11/09.pdf
11. Петров В.М. Системный анализ выбора технических задач. - Методы решения конструкторско-изобретательских задач. / Тезисы докладов. Рига, 1978, С. 73-75.
12. Злотин Б.Л. О множестве задач при решении по АРИЗ. - Л., 1981, 5 с. (рукопись).
13. Злотин Б.Л. К логической структуре АРИЗ (тезисы к Петрозаводскому семинару 1982). Л., 1982,– 8 с.
14. Злотин Б.Л., Злотина Э.С., Литвин С.С., Петров В.М. Адаптивный АРИЗ (тезисы к Петрозаводскому семинару 1982). Л., 1982.
15. Петров В.М. Анализ исходной ситуации (выбор задачи). Материалы к АРИЗ-82. Л., 1982. – 23 с.(раздаточные материалы ИПК СП).
16. Петров В.М., Злотина Э.С. АРИЗ-84. Л., 1984, – 23 с.(раздаточные материалы ИПК СП).
17. Зусман А.Б., Злотин Б.Л. Алгоритм решения изобретательских задач (Сценарий машинной версии, адаптированный) АРИЗ-СМВА-91. – Кишинев, 1991.http://triz-summit.ru/redirect.php?id=204231, http://triz-summit.ru/redirect.php?id=204314
18. Злотин Б.Л., Зусман А.Б. Проблемы развития АРИЗ. // Журнал ТРИЗ, т.3, № 1`92, http://www.metodolog.ru/00967/00967.html
19. Саламатов Ю.П. Логика машинного АРИЗ. Красноярск: НИЛИМ, 1991. – 34 с.
20. Литвин С.С. Повышение эффективности АРИЗ-85В (рекомендации к АРИЗ-91). Л., 1990.
21. Алгоритм Решения Изобретательских Задач - АРИЗ-91. Ст. Петербург: МУНТТР, 1997. http://triz-summit.ru/redirect.php?id=204295
22. Залманов Ю.П. АРИЗ-95Э с комментариями и приложением (руководство к действию). – Набережные Челны, 1995. – 10 с.
23. Залманов Ю.П. Проблема формально-логической структуры Первой части АРИЗной логики и ее решения (философский аспект). Набережные Челны, 1995. – 20 с.
24. Курги Э.Э. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-96. Петрозаводск, 1997.– 105 с.
25. Королев В.А. Современные тенденции развития АРИЗ. Белая Церковь, 1998. – 12 с.
26. Рубин М.С. Этюды о смене парадигмы в развитии АРИЗ. Развитие инструментов решения изобретательских задач / Сборник научных работ. Библиотека Саммита Разработчиков ТРИЗ. Вып. 2. – СПб.: СПГПУ, 2008. – с. 91-96.
27. Кудрявцев А.В. АРИЗ - куда расти? 2008, http://www.metodolog.ru/01333/01333.html
28. Петров В.М., Рубин М.С.Требования к разработке АРИЗ нового поколения. http://www.triz-summit.ru/redirect.php?id=204301#_ftn1
29. Petrov V. TRIZ – past, present and future. Keynote speech. / ETRIA World Conference - TRIZ Future 2003. November 12-14, 2003.
30. Петров В.М. Перспективы развития ТРИЗ. / Труды Международной конференции ТРИЗФест – 2005. Развитие ТРИЗ: достижения, проблемы, перспективы. 3-4 июля 2005 г. СПб., 2005. С. 92-93. http://www.metodolog.ru/00486/00486.html
31. АРИЗ-85-В - недостатки и предложения по развитиюhttp://www.triz-summit.ru/redirect.php?id=204289
32. Петров В. Система обобщенных моделей. – Развитие инструментов решения изобретательских задач: Сборник трудов конференции. Библиотека Саммита разработчиков ТРИЗ. Вып.2. – СПб.: СПГПУ, 2008. С. 102-111.
33. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Методика прогнозирования чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. Кишинев, 1991. - 22 с. http://www.triz-summit.ru/redirect.php?id=204329
34. Иванов Г.И. Алгоритм решения инженерных проблем – АРИП 2008. //Развитие инструментов решения изобретательских задач / Сборник научных работ. Библиотека Саммита Разработчиков ТРИЗ. Вып. 2. . СПб.: СПГПУ, 2008. – 370 с.
35. Иванов Г.И., Быстрицкий А.А. Алгоритм выбора инженерных задач – АВИЗ, http://triz-summit.ru/redirect.php?id=203836.
36. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Законы развития и прогнозирование технических систем: Методические рекомендации. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989. – 114 с.
37. Саламатов Ю.П. Система законов развития техники (Основы теории развития технических систем). Изд. 2-e испр. идoп. – Красноярск: Institute of Innovative Design, 1996 http://nixdorf.org.ua/e/21101000.htm#toc.
38. Петров В. Серия статей «Законы развития систем». Тель-Авив, 2002. http://trizland.com/trizba.php?id=108.
39. Любомирский А., Литвин С. Законы развития технических систем. Бостон: GEN3 Partners, 2003. http://www.metodolog.ru/00767/00767.html.
40. Основные положения методики проведения функционально-стоимостного анализа. Методические рекомендации. / В.М.Герасимов, В.С.Калиш, М.Г.Карпунин, А.М.Кузьмин, С.С.Литвин – М.: Информ – ФСА, 1991. – 40 с. http://www.triz-summit.ru/redirect.php?id=204080.
41. Петров В. Практический АРИЗ. - Тель-Авив, 2008. – 32 с. / Электронная библиотека Саммита разработчиков ТРИЗ. Вып. 1. Июль 2008.