Алгоритм решения изобретательских задач
.pdfЛитература
1. Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. Психология изобретательского творчества. - Вопросы психологии,
1956, №6, с. 37-49.
2.Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. - Тамбов:
Кн. изд., 1961, 128 с.
3.Альтшуллер Г.С. Основы изобретательства. -
Воронеж: Центрально-Черноземное кн. изд., 1964, 240 с.
4.Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М:
Московский рабочий, 1969.-272 с.
5.Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. 2-е изд. - М:
Московский рабочий, 1973.-296 с.
6.Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука.
Теория решения изобретательских задач. - М.: Сов. радио, 1979.-184 с.- Кибернетика.
7.Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара:
Как решать изобретательские задачи. - Петрозаводск.: Каре лия, 1980, 224 с.
8.Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск: Наука,
1986. 209 с.
9.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.
10. Поиск новый 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.
221 |
Петров В. АРИЗ |
Получение знаний из других областей ТРИЗ
11. Жуков Р.Ф., Петров В.М. Современные методы научно-технического творчества. - Л: ИПК СП, 1980.-
|
88 с. |
|
|
|
|
12. |
Жуков Р.Ф., Петров В.М. Методы научно- |
||||
|
технического |
творчества (учебное пособие), Ч.1-3.-Л., |
|||
|
1982.-356 с. |
|
|
|
|
13. |
Злотина Э.С., Петров В.М. Методы научно- |
||||
|
технического творчества. - Л.: ЛДНТП, 1987.-20 с. |
|
|||
14. |
Дерзкие формулы творчества/Сост. А.Б.Селюцкий. - |
||||
|
Петрозаводск: Карелия, 1987. - 269 с.-(Техника- |
||||
|
молодежь-творчество). |
|
|
||
15. |
Нить в лабиринте/Сост. А.Б.Селюцкий. - Петрозаводск: |
||||
|
Карелия, 1988.-277 с.-(Техника - молодежь - творчество). |
|
|||
16. |
Правила игры без правил/ Сост. А.Б.Селюцкий. - |
||||
|
Петрозаводск: Карелия, 1989.-280 с.-(Техника - молодежь |
||||
|
творчество). |
|
|
|
|
17. |
Как |
стать |
еретиком/Сост. |
А.Б.Селюцкий. |
- |
|
Петрозаводск: Карелия, 1991.-365 с.-(Техника - молодежь |
||||
|
творчество). |
|
|
|
|
18. |
Шанс на приключение/Сост. А.Б.Селюцкий. - |
||||
|
Петрозаводск: Карелия, 1991.-304 с.-(Техника - молодежь |
||||
|
творчество). |
|
|
|
|
19. |
Петров В.М., Злотина Э.С. Теория решения |
||||
|
изобретательских задач - основа прогнозирования |
||||
|
развития технических систем. |
-Л.:Квант,-Прага: |
ЧДНТО, 1989, 92 с.
20.Петров В.М., Злотина Э.С. Структура и основные понятия теории решения изобретательских задач.
Тель-Авив, 1991.
Петров В. АРИЗ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Структура и функции ТРИЗ
1.1. Функции ТРИЗ
Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)
разработана советским ученым Генрихом Альтшуллером. Первая работа по ТРИЗ была опубликована в 1956 г.96. Основная суть ТРИЗ - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.
Опишем подробнее функции ТРИЗ:
1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.
2.Решение научных и исследовательских задач.
3.Выявление проблем и задач при работе с техническими системами и при их развитии.
4.Выявление и устранение причин брака и аварийных ситуаций.
5.Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.
6.Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
7.Объективная оценка решений.
8.Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.
9.Развитие творческого воображения и мышления.
96 Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. Психология изобретательского творчества. - Вопросы психологии, 1956, № 6, с. 37-49.
223 |
Петров В. АРИЗ |
ПРИЛОЖЕНИЯ
10. Развитие качеств творческой личности.
11. Развитие творческих коллективов.
1.2. Структура ТРИЗ
В состав ТРИЗ (см. рис. 1.1 и табл. 1) входят:
1. Законы развития технических систем (ТС).
2.Информационный фонд.
3.Вепольный анализ (структурный вещественнополевой анализ) технических систем.
4.Алгоритм решения изобретательских задач – АРИЗ.
5.Методы развития творческого воображения. Информационный фонд состоит из:
•системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач);
•технологических эффектов (физических,
химических, биологических, математических, в
частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрических) и таблицы их использования;
•приемов устранения противоречий и таблицы их применения;
•ресурсов природы и техники и способов их использования.
АРИЗ представляет собой программу
(последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, т.е. решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда (на рис.1.1 показано стрелкой), и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения. Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора задачи и оценки полученного решения. Модификация АРИЗ-85-В описана в приложении 1, а оригинал АРИЗ-85-В приведен в книгах Г.Альтшуллера.
Петров В. АРИЗ
Приложение 1. Структура и функции ТРИЗ
СТРУКТУРНАЯСХЕМАТРИЗ
ЗАКОНЫРАЗВИТИЯТЕХНИЧЕСКИХСИСТЕМ
ТРИЗ
стандартных |
Решение |
задач |
нестандартных |
|
|
ИНФОРМ. ФОНД
1. Стандарты |
ВЕПОЛЬНЫЙ |
1. Программа |
|
АНАЛИЗ |
|||
|
|
2.Технологически е эффекты 2. Информационное
обеспечение
3. Приемы
3. Методы управления
4. Ресурсы психологическими факторами
А Р И З
Рис. 1.
Вепольный анализ (структурный вещественно-
полевой анализ) позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить ее свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи. Вепольный анализ – это специальный язык формул, с помощью которого легко описать любую техническую систему в виде определенной (структурной) модели. Построенная таким образом модель преобразуют по специальным правилам и закономерностям, получая структурное решение задачи.
Классификация системы стандартов на решение изобретательских задач и сами стандарты построены на основе вепольного анализа технических систем. Кроме того,
Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov |
225 |
ПРИЛОЖЕНИЯ
он включен в программу АРИЗ (это показано стрелками на рис.1.1).
Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений97 разработан Злотиным Б.Л. и Зусман А.В. и назван "диверсионным" подходом. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики “изобретаются” для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденции ее изменения, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении проблемы. Кроме того, изыскиваются и анализируются способы, предотвращающие возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений.
Методы развития творческого воображения98
позволяют уменьшить психологическую инерцию при решении творческих задач.
Разработаны теории развития творческой личности99 и творческих коллективов100.
Теория развития творческой личности описывает качества и знакомит с жизненной стратегией творческой личности. Теория развития творческих коллективов
97Злотин Б.Л., Зусман А.В. Решение исследовательских задач. -
Кишинев: МНТЦ "Прогресс", Картя Молдовеняскэ, 1991.- 204 с.
98Альтшуллер Г. Краски для фантазии. Прелюдия к теории развития творческого воображения. Шанс на приключение/Сост. А.Б.Селюцкий.
-Петрозаводск: Карелия, 1991. - 304 с. - (Техника - молодежь творчество).
99Альтшуллер Г.С., Верткин И.М. Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности. – Мн: Белорусь, 1994. – 479 с.
100Злотин Б.Л., Зусман А.В., Каплан Л.А. Закономерности развития
коллективов. - Кишинев: МНТЦ "Прогресс", 1990.
Петров В. АРИЗ
Приложение 1. Структура и функции ТРИЗ
выявляет и использует законы развития творческих коллективов.
Использование различных элементов ТРИЗ для конкретных функций показано в таблице 1: "Функции и структура ТРИЗ". При прогнозировании развития техники,
поиске и выборе задач и оценке полученного решения
используются система законов развития техники и система
стандартов на решение изобретательских задач, вепольный анализ.
Для развития творческого воображения могут использоваться все элементы ТРИЗ, но основной упор делается на методы развития творческого воображения.
Решение изобретательских задач осуществляется с
помощью законов развития технических систем, информационного фонда, вепольного анализа, АРИЗ и,
частично, с помощью методов развития творческого воображения.
С помощью ТРИЗ решаются стандартные и нестандартные типы задач. Под стандартным (известным) для ТРИЗ типом задач понимается задача с известным типом противоречия, а нестандартным (неизвестным) – задачи с неизвестным типом противоречия.
Стандартные (известные) типы изобретательских задач решаются с использованием информационного фонда, а нестандартные (неизвестные) – применением АРИЗ. По мере накопления опыта решения класс известных типов задач пополняется и структурируется.
В настоящее время разработаны компьютерные программы, основанные на ТРИЗ, обеспечивающих интеллектуальную помощь инженерам и изобретателям при решении технических задач, а также выявлению и прогнозированию аварийных ситуаций и нежелательных явлений.
Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov |
227 |
ПРИЛОЖЕНИЯ
Рассмотрим более подробно отдельные разделы ТРИЗ. Блок-схему ТРИЗ для функции решения задач приведена на рис. 1.1.
Петров В. АРИЗ
Таблица 1. ФУНКЦИИ И СТРУКТУРА ТРИЗ
Функции
1Прогнозирование развития ТС
2Поиск задачи
3Выбор задачи
4Решение задачи
5Оценка решения
6Развитие творческого воображения
7Развитие творческой личности
8Развитие творческих коллективов
Структура
ЗаконыразвитияТС |
|
Вепольныйанализ |
|
|
|
|
МЕТОДЫ |
|
АРИЗ |
Стандарты |
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ФОНД |
РАЗВИТИЯ |
Коллективов |
||||
Приемы |
Ресурсы |
Воображения |
Личности |
|||||
|
|
|
|
|
|
ТВОРЧЕСКИХ |
Технологические
эффекты
Физ.Хим. Био. Матем.
1 |
- |
2 |
2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
- |
2 |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
3 |
4 |
- |
- |
2 |
1 |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
- |
- |
1 |
2 |
2 |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
2 |
1 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. В таблице цифрами обозначена очередность применения, что примерно соответствует степени важности этого элемента для данной функции. Знак "-" показывает, что данный элемент для этой функции не используется.
229 |
Петров В. АРИЗ |
Приложение 2. Сокращенный текст АРИЗ-85- В, видоизмененный автором.
Г. Альтшуллер АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ
ЗАДАЧ - АРИЗ-85-В101
1. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ
1.1. Записать условия мини-задачи
(без специальных терминов и без существенного изменения имеющейся технологии)
1.1.1. Основная функция системы (указать) 1.1.2. Состав системы (указать) 1.1.3. Нежелательный эффект.
Что плохого в системе (указать)
1.1.4. Ожидаемый результат.
Результат, который должен быть получен. Что нужно получить (сделать)?
Необходимо при минимальных изменениях в системе (указать) не допустить (или устранить) нежелательный эффект (или указать другой результат, который должен быть достигнут).
1.2. Сформулировать конфликтующую пару.
1.2.1. Изделие (указать)
1.2.2. Инструмент (указать)
Правило: Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару.
1.2.3. Состояние (действие) инструмента:
1.2.3.1. Состояние 1. Одно предельное состояние (указать)
101 Сокращенный текст |
АРИЗ-85-В, видоизмененный Э. Злотин и |
В. Петровым. |
|
|
|
230 |
Петров В. АРИЗ |