• Отслежены тенденции развития АРИЗ и его составных частей с прогнозом на будущее. Предложены концепции ряда новых направлений.

1. О чём речь?

>

Первоначальные варианты АРИЗ представляли собой весьма короткие последовательности внешне простых логических операций. Самый первый из них вообще “не тянул” на алгоритм, хотя уже отличался от прочих рекомендаций указанием на противоречие. Гораздо “алгоритмичней” была третья по счёту версия, опубликованная Альтшуллером Г.С. в 1961г. [2], состоящий всего из 15-и шагов, разбитых на три стадии. Приводимый ниже текст АРИЗ-61 дан с сокращением некоторых несущественных для целей данной статьи деталей.

I. Аналитическая стадия 1. Поставить задачу. 2. Представить себе идеальный конечный результат. 3. Определить, что именно мешает достижению этого результата (то есть, найти противоречие). 4. Определить, почему мешает (найти причину противоречия). 5. Определить, при каких условиях не мешало бы (то есть, найти условия, при которых противоречие снимается). II. Оперативная стадия. 1-4. Проверка возможности изменений самого объекта, внешней среды и соседних объектов (далее следуют перечни возможных изменений). 5. Исследование прообразов из других отраслей техники (поставить вопрос: как данное противоречие устраняется в других отраслях техники?). 6. Возвращение (в случае непригодности всех рассмотренных приёмов) к исходной задаче и расширение её условий, т.е. переход к другой, более общей задаче. III. Синтетическая стадия. 1-3. Внесение изменений в объекты или методы их использования. 4. Проверка применимости найденного принципа изобретения к решению других технических задач.

Этот, один из самых первых АРИЗов, уже содержал в себе принципиальные отличия нового метода от всех ранее (да и позднее) известных. Это отличия представляли собой требование анализа собственно технической системы и, главное, критерий оценки искомого решения - ИКР [П1]. Крайне важно отметить, что эти отличия уже содержали в себе (пока в неявной форме) требования анализа системы с позиций процессов её развития. Последняя версия алгоритма - АРИЗ-85В (не говоря уж о [14]) - уже столь подробна и обширна, что её нельзя привести в журнальной статье, да и нет том особого смысла, поскольку она известна каждому, знакомому с ТРИЗ. Или, во всяком случае, доступна для изучения.

Предметом настоящей статьи является выявление и рассмотрение наиболее общих тенденций развития АРИЗ как самостоятельной логической системы на современном этапе. Рассмотрение будет исходить из того, что невозможно понять организацию, структуру, а тем более развитие алгоритма, если судить только по расположению, наличию или отсутствию в тексте различных “блоков”, микро-алгоритмов или шагов. Разумный подход (то есть - с позиций ТРИЗ) есть функциональный подход, то есть, следует идти от процессов обработки информации [П2]. Рассмотрение же эволюции многочисленных частных элементов алгоритма (например, Оперативной Зоны) - совсем другая тема. Точнее - темы отдельных статей наподобие [10, 20, 34].

Выявление тенденций означает разработку прогноза. А эту работу целесообразно начинать с прошлого.

 

2. Что было раньше?

Несомненные достоинства вышеприведённого АРИЗ-61 содержали в себе и столь же несомненные недостатки, проявившиеся при первых же попытках обучения новому методу “нормальных инженеров”, привыкших мыслить очень конкретно. В самом деле, что значит “Поставить задачу”? Что такое “Идеальный конечный результат”? Что такое “Противоречие”? Каковы правила их формулирования? И так далее. Попытки ответить на эти вопросы влекли за собой модернизацию АРИЗ в форме детализации вышеприведённых операций, новые операции, новые идеи и... новые вопросы [П3].

Эволюция АРИЗ привела к появлению новых шагов, примечаний и поясняющих примеров. Отдельные шаги и понятия также постепенно развивались в логически обособленные операторы, что в конце концов привело их к выделению из алгоритма в самостоятельные инструменты. Так из “Постановки задачи” развился совершенно самостоятельный аппарат анализа исходной ситуации - функционально-идеальное моделирование (ФИМ) [27] [П4]. ФИМ представляет продукт синтеза Законов развития технических систем (ЗРТС) и довольно широко распространённого ФСА (функционально-стоимостного анализа).

Общая идея закономерности развития техники хотя и лежала в основе всего, как сейчас говорят, проекта, но собственно закономерности, да ещё в системном виде появились не сразу. Первое открытое упоминание об использовании закономерностей было сделано только в 1963г. и лишь в 1975г. появилась Справка ОЛМИ с первым списком законов развития технических систем (ЗРТС). Этот процесс шёл как бы сам по себе (как и появление и развитие многих других инструментов ТРИЗ), являясь, по существу, детализацией процедуры формулирования “Идеального конечного результата”. В [6] было приведено 8 сравнительно простых формулировок, а в [7] каждый закон “оброс” различными механизмами реализации. В свою очередь это привело к появлению представления о Линиях развития технических систем (увеличения пустотности и степени дробления [3], увеличения идеальности [36, 37]). Линии развития вполне логично складывались в морфологический ящик, предполагающий существование “пространства возможных изменений системы” [1] внутри этого ящика. Всё это весьма перспективно, но пока очень сыро и спорно. Например, разница между “дроблением” и “пустотностью” условна. Да и с идеальностью далеко не так всё просто [41], как можно было бы подумать на основании [36, 37]

Разработка понятия “Противоречие” привела к появлению понимания противоречий как типовых задач, предполагающих типовое же решение. Из них и шагов Оперативной стадии в 1963г. возникли “Типовые приёмы разрешения технических противоречий”, годом позже сведённые в широко известную таблицу. Поначалу их было 40, затем появились ещё 10 [П5]. Сама таблица с 1971г. уже не менялась.

В дальнейшем появились разновидности: “административное противоречие”, “техническое противоречие” и “физическое противоречие” (Курги предложил даже математическое). Эти разновидности противоречий, в свою очередь, также подверглись дроблению, породив ряд подвидов. Особенно заметно это явление в модернистских АРИЗах (Зусман и Злотин, Зломанов, Курги,..). Бдуленко М.К. предлагала [9, 10] ещё серию разновидностей противоречий.

“Физическое противоречие” превратилось на “физическое противоречие на макро-уровне” и в “физическое противоречие на микро-уровне”. Далее оно раздробилось [14] на “первичное”, “краткое”, “функциональное”, “для потока”,.. За схожестью их названий скрывается совершенно различная сущность. Кроме того, появились 11 принципов разрешения физических противоречий. А сам по себе переход от “технического противоречия” к “физическому” привёл к необходимости локализации конфликта. В результате появились “оперативное пространство” и “оперативное время”. Они также претерпели определённую эволюцию, начав дробиться на подвиды, которые затем стали образовывать собственную структуру.

Локализация “физического противоречия” привела к возникновению понятия “вещественно-полевых ресурсов” (ВПР), которые затем претерпели весьма бурную эволюцию - эдакое инфляционное распухание [32, 33, 34].

В начале 70-х годов появилась идея веполей как обобщение понятия “феполь”, созданного из популярного тогда приёма применения ферромагнитного порошка с магнитным полем. Затем выяснилось, что веполи очень хорошо совмещаются с появившимися позже графическими схемами противоречий. Тем самым они нашли своё место на “стволе” АРИЗ. В дальнейшем вепольные схемы, постепенно упорядочиваясь под влиянием параллельно развивавшихся ЗРТС, переросли Вепольный анализ. Веполи как типовые решения задач-аналогов дали толчок созданию Стандартов на решение изобретательских задач, сведённых в Систему стандартов. Сперва их было 5, затем 10, 28, 54 и 77. Позднее появились 600 микро-стандартов [30]. Современная система стандартов представляет собой, в сущности, многомерный морфологический ящик вепольных преобразований.

Идеальный конечный результат (ИКР) также претерпел метаморфозы. Оставаясь в своей роли контрольно-направляющего оператора, на различных этапах алгоритма он приобрёл особые вид и название: “мини-задача”, “модель задачи”, ИКР-1, Усиленный ИКР-1, ИКР-2 и даже “шаг назад от ИКР”. В этой цепочке просматривается определённая цикличность.

Цикличность просматривается и в других логических операторах АРИЗ. Отчётливо она наблюдается в метаморфозах противоречия, в вепольных преобразованиях. Особенно явственна цикличность в инструментах, предназначенных для первоначальных операций анализа исходной ситуации: в “да-нетках”, “золотой рыбке”, ФИМ.

Разработка последнего шага Аналитической стадии АРИЗ-61 поначалу привела к созданию целого курса по развитию творческого воображения (РТВ) и прямому включению в состав АРИЗ соответствующих операторов. Целью курса РТВ и операторов была раскачка, разрушение психологических барьеров, мешающих сознанию уйти от сложившихся стереотипов к тому, что называется новаторским решением, к изобретению. Эти операторы исчезли из текста только в самой последней модификации - АРИЗ-85В [П6]. Их место заняли предварительный анализ задачи (ФИМ и т.п. методы) и чисто психологические операторы (различные формы противоречия, ИКР и т.п.). Назначение последних - удерживать процесс мышления в определённом русле, задаваемом логикой АРИЗ. Их дальнейшее развитие (насколько это возможно) будет протекать исключительно в рамках этой, сугубо вспомогательной функции.

Всё это пышно ветвящееся древо уже с 1973г. из просто АРИЗ превратилось в алгоритмическую методику решения изобретательских задач. А в 1979г. [6] произошло неизбежное дробление и отдельные ветви превратились в самостоятельные направления новой науки - Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) [П7]. Название солидное и… некорректное. Собственно “теоретической частью теории решения изобретательских задач” была совсем небольшое и развивающееся с наибольшим трудом ответвление – теория развития технических систем (ТРТС). Это и есть собственно ТРИЗ, а все вышеперечисленные инструменты – только её приложения. За исключением логической основы АРИЗ, но об этом немного погодя.

 

3. Как это следует понимать?

Исходя из того, что АРИЗ (равно как и ТРИЗ) является системой, следует вывод, что развитие этой системы должно подчинятся определённым закономерностям. Поскольку АРИЗ является не технической системой, а логической, постольку и закономерности должны быть “привязаны” к логике, а не к технике. Однако, ЗРТС есть только совокупность различных проявлений гораздо более узкой группы законов. Это, видимо, законы диамата. Проявление этой узкой группы законов на иных системных уровнях должно подчинятся некоторым правилам [42]. И эти правила, очевидно, должны быть общими для различных видов систем. Следовательно, законы развития не-технических систем должны быть похожими на ЗРТС, хотя и не тождественными. Не говоря уже о том, что формулировки самих ЗРТС далеки от совершенства. Поэтому, хотя лобовое применение ЗРТС для анализа развития АРИЗ будет не вполне корректным, попытаемся (за неимением лучшего) сделать это, памятуя о вышесказанных оговорках. Итак, в уже пройденных этапах достаточно легко рассмотреть проявление определённых тенденций. Например:

1. Последовательное усиление (сознательно или нет) проявления закона повышения идеальности. Проявляется это, прежде всего, в нарастающих ограничениях выбора там, где он так или иначе возникает. В наиболее явной форме идеализация использовалась в [17].

2. Появление и обособление всё более специализированных, узкофункциональных инструментов, переживающих своё собственное развитие как форма проявления закона полноты частей системы. Часть их уже прошла этапы обособления и бурного развития (например, Система стандартов или ВПР). Другие ещё находятся в самом зачаточном состоянии, а то и вовсе присутствуют только в наиболее “продвинутых” соображениях. Последнее относится к операциям перехода от абстрактной модели ответа, существующей сегодня в виде ИКР-2, к конкретной системе (нынешняя 4-я часть АРИЗ откровенно архаична и “пробочна”).

3. Последовательное дробление отдельных операторов (с последующим развёртыванием в самостоятельные инструменты) и освобождение АРИЗ от них, как формы проявления закона перехода на микро-уровень и специализации. Логическая основа АРИЗ как бы освобождается от различных вспомогательных операторов.

4. Отдельные подсистемы АРИЗ (операторы) дробятся на видоизменения, образующие свои, временные системы. При этом они возникают вновь и вновь на различных этапах анализы, то есть – циклично (особенно это заметно на примере ИКР). Эту тенденцию можно рассматривать и как форму проявления закона перехода в над-систему и как дробление во времени. Тенденция к цикличности – суть проявление рекурсивной природы процесса поиска: цепочка “модель (облик) решения - поиск (синтез) решения – оценка и выбор (принятие) решения” определяет процесс поиска решения на всех системных уровнях этого процесса. Важно отметить, что операции этой цепочки выполняются человеком всегда, независимо от их наличия или отсутствия в методике и степени владения самой методикой.

5. Возникновение двух самостоятельных ветвей дальнейшего развития АРИЗ - “ручной” и “компьютерной” - как формы проявления закона согласования. Первая опирается прежде всего на учёт психологических особенностей человека как обработчика информации, а вторая - на возможности компьютеров по накоплению и структурированию практически неограниченных объёмов информации [П12].

6. Постепенный переход от операций со статичными объектами к операциям с потоками (процессами) как проявление закона повышения динамичности [17, 14]. Повышение динамичности проявляется также в форме повышения адаптивности метода к различным типам задач: в зависимости от типа задачи и типа промежуточных результатов на разных этапах метод подключает различные операторы (или трансформирует их)

Рассматривая эволюцию более подробно (развёрнутый анализ полезно повторить самостоятельно), можно выявить соответствие её и всем остальным законам развития, а также механизмам их реализации. То есть, развитие АРИЗ как логической системы (но всё же системы) вполне укладывается в рамки известных законов развития.

 

4. Что это означает и чего следует ждать?

Если развитие АРИЗ подчиняется законам развития систем, то на их основании можно сделать предположения о новых этапах развития АРИЗ, да и всей ТРИЗ в целом. Очевидная гипертрофия отдельных операторов-инструментов (ВПР, Указателей физических эффектов [П13], Системы стандартов,..) приводит к мысли о наступлении очередного этапа их развития - свёртывания. И в самом деле, из постоянства логической схемы решения задачи следует, что нет множества задач - есть одна задача. Это было подмечено Альтшуллером уже давно. Остаётся сделать следующий шаг: добиться выводимости всех частных случаев из некоторой общей структуры. Ведь что такое приёмы? Это 40 (+10) частных случаев противоречия. А стандарты? Это 77 (или 600?) частных случаев вепольных построений. А принципы разрешения физических противоречий [21] и ЗРТС [19] [П14]? То есть, всем этим получившим самостоятельность и развившимся инструментам рано или поздно предстоит этап свёртывания. В полном, разумеется, соответствии с законами развития систем.

Всё это так, но Альтшуллер прекратил работу над совершенствованием АРИЗ с выходом АРИЗ-85В [1]. Но хотя и раньше и позже появлялись отдельные работы ряда специалистов по развитию АРИЗ [9¸ 11, 14, 17, 20, 22, 25, 26, 40], в целом из опасения нарушить единство метода к широкомасштабному распространению пост-Альтшуллеровских АРИЗов не прибегали (кроме появившейся в начале 90-х годов “звёздочной” модификации АРИЗ-85В на основе [20] в Петрозаводске, Одессе, Новосибирске и Чебоксарах). Объединить же усилия не удавалось. Не помогло и совещание по этому вопросу (Ленинград, 1991г.), вылившееся в банальный обмен опытом и аккумулирование его устроителями совещания. А сегодня положение усугубилось эмиграцией ряда ведущих специалистов ТРИЗ, практически парализовавшей всякую координацию и кооперацию в этом важнейшем деле.

Фактически сложилась практика двух АРИЗов: для преподавания использовался ортодоксальный АРИЗ-85В, а для собственных нужд - различные модернизации. Отсутствие широкой практики опробования теоретических новинок закономерно привело к торможению развития ТРИЗ, к застою. На языке АРИЗ-85В сложившуюся ситуацию можно охарактеризовать как техническое противоречие:

Если внедрять в практику преподавания пост-Альтшуллеровские модернизации, то развитие АРИЗ и ТРИЗ будет ускорено широкой практикой, но нарушится единство метода и ТРИЗ начнёт разваливаться на мелкие течения. Как сказал бы математик - верно и обратное: Если не внедрять .. и т.д.

Самоочевидные подробности дальнейшего разбора ситуации можно опустить, поскольку каждый без труда может повторить анализ, имея под рукой текст АРИЗ. Конечный вывод таков: для преодоления застоя преподавать надо логику АРИЗ, а полные тексты АРИЗ-85В и модернизаций подавать как частные случаи её оформления. Разработка инвариантной логики АРИЗ есть генеральная тенденция развития АРИЗ. Алгоритм должен полностью завершить процесс освобождения от частных операторов. Частным операторам (стандартам и т.п.) предстоит полный выход из АРИЗ, оформление в самостоятельные инструменты, путь собственного развития и свёртывание как частные тенденции развития АРИЗ.

Свёртывание надо понимать как принципиальное изменение подхода к операторам [8, 26], что воспринимается очень сложно, порой болезненно. Вот, скажем, история ВПР. Всего за несколько лет довольно неопределённое представление о ресурсе вообще превратилось в разветвлённую систему выхода на самые разнообразные ресурсы (системные, генетические, готовые,..). Как следствие, тщательно изгоняемый из АРИЗ метод проб и ошибок объявился в обличье ВПР: системно генерируемые на шаге 2.3 разнообразные ресурсы стали поочерёдно подставляться в формулировки 3-й части. А ресурсов-то множество. Можно изобретать способы ускорения и сокращения отбора, но МПиО есть МПиО. Поэтому предстоит перейти к решению обратной задачи: как, исходя из требований физических противоречий и ИКР, а также функций и ограничений сконструировать нужный ресурс и получить его из имеющихся источников?

Аналогичная задача должна быть поставлена по отношению к указателям физических, химических, геометрических, художественных, биологических и всех возможных прочих эффектов. Можно эту мысль выразить и так: применение методов ФИМ к операциям АРИЗ. Обычно модернизации опирались исключительно на способы выполнения отдельных операций АРИЗ без учёта работы его “логического скелета” в целом [1] [П9]. Предстоит же совершенно чётко разделить собственно алгоритм и все его вспомогательные операторы, работая с ними по отдельности, но не забывая о неизбежном слиянии-свёртывании в некотором неопределённом будущем.

Как известно, степень превращения искусства в науку характеризуется степенью её математизации. То есть, использованием количественных оценок и зависимостей. В свою очередь степень истинности математических моделей проверяется геометрическими интерпретациями. Работа в этом направлении есть объективная необходимость, не зависящая от степени понимания или осознания её специалистами ТРИЗ [П16]. Первые попытки “геометризации” были отмечены ещё в 1984г. в среде днепропетровских специалистов и встретили тогда весьма суровую оценку Альтшуллера Г.С. [П10]. Позднее наиболее активную деятельность в этом направлении развили в Набережных Челнах [12] [П11]. Но так или иначе, а геометрическая интерпретация ТРИЗ - одна из тенденций её развития. Применительно к АРИЗ это может выглядеть как оформление его логических формул как математических выражений. Правда, спешить с этим не стоит: возможность геометрической интерпретации – только признак достаточно высокого уровня развития теории, но не самоцель.

Описанная эволюция АРИЗ приведёт к избавлению от нелепого прилагательного “железный” (“железный АРИЗ”, “железная ТРИЗ”). Надо полагать, что это прозвище дали те, кто не понимает АРИЗ (и ТРИЗ), а потому не может применять логику АРИЗ в нетехнических сферах. Однако, в общем-то, применять можно и сейчас [13,18, 28, 29]. Тем более, что сам термин “железная ТРИЗ” есть всего лишь по возможности элегантное название “тупика” в развитии ТРИЗ. “Тупик” же тоже лишь маскирует ситуацию, описанную во 2-м абзаце данной главы. АРИЗ возник на основе технических систем, но технические системы есть только частный случай приложения логики АРИЗ как прикладной диалектики.

 

5. Что останется от АРИЗ?

А что же останется от АРИЗ после обособления столь многих его частей? Останется всё та же почти неизменная логическая схема обработки некоторого исходного пакета информации. Эта схема мало отличается от Аналитической стадии АРИЗ-61 и выглядит сегодня [17] как последовательное выявление:

а) недостатка в исследуемой системе;

б) основной функции системы, побочным результатом работы которой будет этот недостаток;

в) структуры системы, отвечающей за реализацию этой функции;

г) свойств структуры, позволяющих ей реализовывать эту функцию;

д) анти-свойств; то есть, свойств, позволяющих реализовать обратную функцию и избежать появления недостатка;

е) структуры, создающей анти-свойства.

Если это система, причём работающая система, то интересно (и необходимо!) посмотреть, насколько она соответствует хотя бы Закону полноты частей системы [9, стр. 75] (с учётом, разумеется, замечаний в начале главы 3). Итак, роли распределяются следующим образом:

1. Двигатель (источник энергии) - ну, эту роль без всякого сомнения можно отвести “основной функции системы”. Понятно, почему: нет функции - нет и проблемы.

2. Трансмиссия (преобразователь) - структура системы. Не сама система, а именно её структура, поскольку система - слишком сложное понятие, много чего в себя включающее.

3. Орган управления - увы, отнюдь не человек, который сам нуждается в управлении с помощью упоминавшихся выше психологических операторов. На эту роль может претендовать только “недостаток”.

4. Рабочий (исполнительный) орган - это может лишь то, что преобразовывает структуру системы. В приведённом перечне на эту роль годятся “свойства”. Свойство ведь есть ни что иное как характеристика связи между элементами структуры.

Более подробные рассуждения в обоснование данного распределения ролей слишком пространны и самоочевидны, чтобы их тут приводить. Тем более, что каждый может их повторить [П8]. Короче говоря, с этой системой можно работать. Естественно, в полном соответствии с принципами ТРИЗ!

В качестве примера можно привести вышеупомянутую цикличность. Совершенно очевидно, что раз система (алгоритмическая схема) находится на этапе “моно-“, то в своём развитии она должна непременно перейти в стадию “би-“ и далее “поли-“. По этому вопросу есть отдельная работа [22] и даже разработан поли-системный алгоритм [11]. Вполне возможно, что не всё там верно (первые самолёты летали из рук вон), но зато верна тенденция.

Говоря о законах, нельзя не упомянуть, что любому процессу, описываемому ЗРТС, всегда сопутствует анти-процесс, то есть процесс с обратной направленностью [23]. То есть, процессу постепенного дробления и обособления инструментария ТРИЗ должен сопутствовать процесс их объединения в новую систему. Что это может быть? Это должна быть некая процедура системного применения всех, ныне самостоятельных инструментов ТРИЗ: АРИЗ, Стандарты, приёмы, банки аналогов и эффектов, ЗРТС,.. С тем отличием, что степени развития этих инструментов должны быть адекватна требованиям новой системы. То есть, они должны завершить процесс своего самостоятельного развития, придя к достаточно свёрнутой форме, прежде чем войдут в над-систему.

Внешне процесс “свёртывания” и “развёртывания” АРИЗ будет выглядеть как выход из состава алгоритма нынешних 1-й и 2-й частей с одновременным преобразованием 4-й части. 1-я и 2-я части выйдут потому, что их функция – не решение задачи, а её выбор. Цель же преобразования 4-й части – алгоритмизация работы с аналогами. Сегодня эта работа по АРИЗ-85В всё ещё мало отличается от работы по АРИЗ-61. Совершенно не разработана теория этих аналогий. От будущей теории требуется создать алгоритм формулирования пространства аналогий, способного “проявить” физический (технический, реальный,..) облик новой системы, возникающий из абстрактной схемы решения в виде, скажем, ИКР-2. Это – ещё одна тенденция.

В итоге от сегодняшнего АРИЗ мало что останется. Но в сущности это будет всё тот же АРИЗ, только новый этап его развития совпадёт с переходом на новый виток. Наиболее адекватным термином был бы “Полный АРИЗ”. Или, скажем, АРИЗ-II. Ещё можно будет назвать его “сильным мышлением”. Или ещё как, но дело не в названии. Основные функции АРИЗ-II (пусть пока будет так) представляются следующими:

а) анализ ситуации и выявление задачи;

б) выбор инструмента решения задачи;

в) собственно решение задачи.

То есть, за собственно АРИЗ в традиционном его понимании останется довольно ограниченная часть работы над проблемой. Если, конечно, вообще анализ дойдёт до необходимости применять АРИЗ. Поэтому представляется целесообразным уточнить функцию АРИЗ.

 

6. Для чего нужен АРИЗ?

Рассмотрим ещё одну сторону эволюции АРИЗ - изменение объекта его главной функции. Первоначально АРИЗ понимался как единственный и универсальный аналитический и решательный аппарат и, естественно, применялся вообще ко всем задачам независимо от их сложности [4]. Так вот, строго говоря, характеристика сложности изобретательских задач, некогда введённая Альтшуллером Г.С., не вполне корректна [П15]. Поэтому, совсем не случайно (то есть - закономерно) из практики применения ТРИЗ стала постепенно складываться совсем иная классификация.

Первым выделился класс задач, описываемых характеристическими техническими противоречиями и решаемых изменениями технической системы. Затем определился класс задач, описываемых Системой стандартов и решаемых преимущественно внесением в систему дополнительных элементов. Последнее время наиболее интенсивно ведётся работа по выделению класса задач, описываемых ФИМ и аналогичными методами. Задачи этого класса решаются путём устранения первопричины их возникновения [П16]. Грубо говоря - путём устранения ранее сделанной глупости (стандартный пример – история с отбраковкой печатных плат на Черкасском радиозаводе). Можно было бы ещё указать на задачи, решаемые с помощью аналогов, но это было бы ошибкой, поскольку аналог появляется только как иллюстрация-подсказка к абстрактной формуле решения, полученной в вышеуказанных классах задач [П17]. Образец фонда аналогов - современные Указатели различных эффектов. Более подробное рассмотрение вопросов классификации задач, равно как и роли аналогий - темы отдельных статей.

Что же остаётся на долю собственно АРИЗ. Сказать, что АРИЗ, мол, “тяжёлая артиллерия” и предназначен для решения самых трудных задач, значит ничего не сказать. Это газетный, рекламный стиль. Поэтому целесообразно более чётко очертить круг задач, относящихся к “компетенции” собственно АРИЗ. А заодно уточнить роль АРИЗ в решении этих задач.

Как уже показано, постепенно происходило дробление массива задач. Причём ясно, что видимые признаки дробления отнюдь не являются именно тем свойством системы, по которому происходит её дробление. Это лишь потом мы оформляем так более-менее определившуюся группу задач, вешаем ей этикетку. Но само дробление должно происходить по какому-то иному свойству. И это свойство в явной или неявной форме должно соответствовать его главной функции и, следовательно, присутствовать во всех версиях АРИЗ. Ведь, согласно принципам ТРИЗ, именно недостаточная способность выполнять главную функцию и вынуждает развивать его. Проведя соответствующий анализ (его полезно выполнить самостоятельно), увидим, что это свойство - физическое противоречие.

Рассмотрим список известных приёмов разрешения физических противоречий и сравним его с определением собственно физического противоречия. Сразу станет видимым, что от АРИЗ постепенно отделялись инструменты, нацеленные на решение задач с недиалектическими противоречиями, то есть задач, решаемых с помощью различных фондов аналогов. Следовательно, характеристикой задачи, определяющей её класс, является характеристика её физического противоречия [9, 17, 21]. То есть, к “компетенции” АРИЗ относятся задачи, содержащие диалектическое противоречие. А роль АРИЗ в решении задачи ограничивается абстрактным моделированием. Остальное – предмет заботы иных инструментов АРИЗ-II. Конечный вывод: развитие логики АРИЗ определяется степенью решения проблем, связанных с разрешением диалектического противоречия. Сегодня это самая туманная область, самая трудная, поскольку “патентный фонд” не то, чтобы отсутствует. Его просто быть не может. Решение предстоит найти “на кончике пера”, сконструировав логический оператор. Но зато эта область и самая многообещающая. Ведь, в сущности, этот логический оператор будет ничем иным, как свёрнутым АРИЗом. Но работ в этом направлении всего ничего [21, 22, 34, 39]. Всё остальное, включая количественные факторы, суть только вспомогательные операторы. А скорей всего и не вспомогательные вовсе, а просто самостоятельные, с другими функциями и целями инструменты. Сам же логический оператор (точнее – механизм его работы) дополнит ТРТС в составе “теоретической части ТРИЗ”.

Сомнительно, что в конечном итоге выйдет нечто совсем уж беспереборное - это возможно только в идеальном случае для идеальных же систем. Реальность налагает множество объективных и субъективных ограничений на способы решения конкретных задач, предопределяя существование не одного “самого-самого” решения, а области решений. Но это уже относится к проблемам выбора задачи: что решать и что требуется получить? То есть, это вне области “компетенции” собственно АРИЗ. С другой стороны, если порассуждать аналогиями (вспомнив, например, число корней уравнений разной степени), то можно предположить существование не просто ограниченного числа решений, а ограниченного именно каким-то, строго определённым количеством.

 

7. Что ещё?

В заключение немного о том, что упоминалось в первом абзаце данной статьи - о развитии отдельных шагов АРИЗ и повышении их инструментальности, о составлении микро-алгоритмов выполнения шагов, о совершенствовании психологических операторов,.. В сущности, всё это нужно и каждое изменение ортодоксального АРИЗ-85В полезно, если оно помогает автору изменения лучше решать задачи. Помогает - и прекрасно! Но из того факта, что автору стало легче, отнюдь не следует необходимость спешного осчастливливания своей находкой прогрессивной части человечества (то есть, знакомой или желающей познакомиться с ТРИЗ). Другим новация может пойти во вред. Каждый ведь всегда имеет своё, несколько иное видение. И выделить из всех новаций те, что подходят не то что всем, хотя бы большинству, - сложная задача.

Есть проверенный веками путь - пробовать. В общем-то так и шло развитие АРИЗ. И эта рекомендация содержится во всех материалах на тему улучшения АРИЗ. Но если рассматривать проблему как задачу с позиций ТРИЗ, то ТРИЗ рекомендует ограничивать число проб и ошибок с помощью идеального конечного результата. Есть ли у нас ИКР, коллеги? Конечно, у нас есть ИКР!

Королёв В.А.
25.01.1998 г.

Примечания:

П1. Рекомендации авторов прочих эвристических методов сводились, в общем-то, к требованию поднапрячься и получше думать. Даже наиболее близкий к алгоритмичности метод морфологического анализа Цвикки не располагал инструментарием анализа технической системы. Тем более - прочие разнообразные методы выработки и перебора максимального количества возможных и невозможных вариантов решения изобретательской задачи.

П2. Именно такой подход был применён в [17]: при “шлифовке” текста неожиданно выяснилось, что вся информация, необходимая для формулирования шага 3.6, содержится в первой половине шага 1.1 и в шагах 2.4 - 2.6 (также: Горьковская школа в 1974г. и Крячко В.Б., Ленинград, 1985г.). Остальное же – в основном сугубо психологические операторы. Однако, справедливо это в том и только в том случае, когда операции производились не с объектами, а с процессами (в которых эти объекты участвовали) и с потоками (проходящими через эти объекты в процессе функционирования). Неизбежным следствием было появление “Новой схемы АРИЗ” (на самом деле - просто схемы, но логической), содержащей только перечисленные аналитические шаги, а также шаги 1.3 и 3.6 с их явно высоким потенциалом, Произошло “свертывание” АРИЗ.

В связи с этим любопытно вспомнить часто наблюдавшийся опытными специалистами эффект “свёртки”, когда они едва разобравшись с недостатками сразу выскакивали на физическое противоречие и ИКР-2. Эффект объясняется просто: опытный специалист редко нуждается в психологических “костылях”, они для него полностью лишены информационной нагрузки. Любопытно также сходство этой “схемы” с “АРИЗёнком” (Злотин Б.Л., г. Кишинёв) и “Микро-АРИЗ” (Тихоненко И.Г., г. Омск).

П3. Примечательно предостережение, обычно даваемое преподавателями семинаров ТРИЗ своим слушателям: вы, мол, ещё серые, поначалу решите по АРИЗ задач эдак сто, а затем уж предлагайте свои “рацпредложения”. Это говорит о невысокой степени объяснимости тех или иных действий, предписываемых АРИЗ. Зато хорошо иллюстрирует принятый Альтшуллером метод совершенствования АРИЗ – через статистику “сбоев”. То есть, только достаточный процент “упавших самолётов” среди “взлетевших” даёт основание для совершенствования развития “самолёта”.

П4. Кроме ФИМ, известны ФАИС - функциональный анализ изобретательской ситуации [31], АВИЗ - алгоритм выбора изобретательской задачи [15], алгоритм формулирования функции объекта [35], диаграммы, “деревья” функций,.. Все эти инструменты представляют собой различные подходы и взгляды на одну и ту же проблему: возможно полный, всесторонний анализ ситуации, формулирование задач, выбор задачи. Развитие этого аппарата навело кое-кого (например, Хоменко Н.Н., г. Минск) к максималистской идее, что вообще нет необходимости решать какие-либо задачи, поскольку из предварительного анализа становятся самоочевидными простые средства устранения причин возникновения изобретательской ситуации. В большинстве случаев это действительно так. Особенно на этом поприще преуспели японцы. Другое дело, когда надо сработать на опережение.

П5. Позднее появилось уточнение: “Типовые приёмы разрешения характеристических технических противоречий”. То есть, противоречий, привязанных к определённому набору конкретных характеристик технических систем, аналогичных характеристическим уравнениям математического анализа.

Интересно, что именно таблица приёмов своей внешней простотой и наглядностью вдохновляла и продолжает вдохновлять подкованных героев на создание соответствующих компьютерных программ. А ведь знают о связях между отдельными приёмами, о парных приёмах, комплексах приёмов, паспорте приёма,..

П6. В общем-то, разработка курса РТВ было своего рода отступлением, признанием того, что всё более детализирующийся алгоритм по-прежнему не даёт однозначного, логического выхода на ответ. По-прежнему требовалась игра воображения, прикрываемая благозвучными терминами “домысливание” и “мобилизация ресурсов”. Не зря в “Пояснениях к АРИЗ-85В” приводится многозначительная фраза: ”Четвёртая часть ... обладает большими резервами развития”. Хорошим признаком застоя в развитии АРИЗ может служить некоторое оживление (Л. Шрагина и М. Меерович, г. Одесса) в направлении совершенствования комплекса упражнений по РТВ. Впрочем, какое оно “творческое”, если это прилагательное только дань моде, а на деле - маскировка отхода от целенаправленности алгоритма, маскировка возвращения МПиО. На самом деле функция 4-й части состоит в оперировании с аналогиями, с ассоциациями. А пока мы имеем советы типа “попробуйте так”, “загляните туда” и т.п. (А.В. Зусман и Б.Л. Злотин провели большую работу, попытавшись на основе массива типовых решений сымитировать ассоциативную сеть человеческого мышления; получилось интересно, но громоздко; нужен иной подход). Будущему алгоритму предстоит полный цикл развития. Его можно ускорить только за счёт приложения к решению возникающих по мере развития задач аппарата ТРИЗ, А пока же этот алгоритм находится в самой зачаточной форме (примерно как АРИЗ-56) – в облике метода ММЧ.

П7. Важно отметить, что все упомянутые версии и модификации АРИЗ выпускались “в свет” исключительно самим Альтшуллером Г.С.. При этом он, хотя и использовал некоторые идеи своих учеников, всячески препятствовал разработке ими своих вариантов АРИЗов. Как следствие, произошло дробление основного “ствола” развития АРИЗ и стали появляться конкурирующие системы под другими, естественно, названиями. В числе их разработчиков достаточно упомянуть Половинкина, Голдовского, Кудрявцева.

Различие между конкурирующими системами, в общем-то, совсем невелико и сводится к формам детализации отдельных шагов одной и той же логической схемы да их информационному обеспечению. Поэтому не в данной статье разбираться в этих отличиях. Правда, работы “конкурентов” впоследствии оказались необходимыми (в разной, естественно, степени) при разработке проекта “Изобретающая машина” (ИМ). Дело в том, что богатейший опыт применения АРИЗов Альтшуллера привёл его к созданию версии с оптимальным соотношением логического и психологического начал. Тогда как “конкуренты” волей-неволей больше внимания уделяли сугубо логическому началу. Что и было востребовано при первых же попытках компьютеризации (впрочем, востребовано – не значит применено, ИМ пока больше похожа на электронный справочник).

Важно также отметить, что нарисованная картина изрядно идеализирована, поскольку реально всё происходило несколько иначе, как и в развитии любой ТС. Очень часто отдельные “веточки” этого “дерева” возникали как бы сами по себе и лишь впоследствии находили своё место на основном стволе. Но наличие “историй” множества ТС позволяет построить идеальную кривую, а в случае ТРИЗ мы имеем одну-единственную историю.

П8. Некоторое удивление может вызвать отсутствие в перечне привычных в весьма распространённых “блок-схемах” АРИЗ противоречий, ИКР, блоков обработки или выявления того или сего,.. Но упоминать их – это всё равно, что при описании конструкции калькулятора или там телевизора выводить на первый план место расположения различных клавиш. Это вопросы дизайна, психологической и функциональной совместимости технических систем с человеком-пользователем.

П9. По большому счёту все эти мелкие изменения формулировок отдельных шагов АРИЗ отражают лишь особенности их восприятия тем или иным “усовершенствователем”. Насколько известно, практически все они лишь затемняют действительно производимые операции. Аналог – тактические новации Фридриха II, бездумно и активно перенимавшиеся его противниками. Но он-то делал это намеренно, с целью введения в заблуждение усиленно подражавших ему монархов. А скрывал он старый, добрый принцип Эпаминонда, слегка доработанный им под огнестрельное оружие и линейный боевой порядок (“косая” атака вместо ударной колонны). Кстати, если мы внимательно рассмотрим история развития военного искусства, то без особого труда отметим, что принцип Эпаминонда (создание местного перевеса в критическом месте в критическое время) продержался до наших времён без изменений. Менялись только способы реализации принципа в зависимости от оружия, местности и качества живой силы.

П10. Мнение Альтшуллера Г.С. опиралось на предшествующую неудачу с вепольными преобразованиями. Веполи, в общем-то, с некоторой натяжкой также можно рассматривать как геометрическую интерпретацию структуры задачи и когда они были открыты, на них возлагали очень большие, но так и не оправдавшиеся надежды. Но, с другой стороны, как сама ТРИЗ буквально напрашивалась из работ Маркса и Энгельса [2], так и переход к операциям с абстрактными структурами (с геометрической интерпретацией) напрашивается из метода ТРИЗ. Тем более, что для этого существует весьма мощное теоретическое обоснование [24].

П11. К сожалению, как это часто бывает, автор быстро сбился на искусственную, отвлечённо-формальную модель - икосаэдр (поначалу - тетраэдр). Модель не имеет никакого физического смысла, зато объявлена универсальной, применимой ко всему на свете структурой. (Неплохой аналог - уравнения Максвелла [16]: с их помощью можно вытворять почти что угодно с электромагнитными полями. Вот только они никак не помогают понять, что такое “электромагнитные поля”. То есть, и поля и уравнения - только удобная модель, не более. А какова действительность - пока неведомо.) С другой стороны, автор этой статьи сам грешен (1987г.) экспериментированием с тетраэдром, как возможным этапом развития веполя (точка - линия - плоскость - объём-...). Так что...

П12. Тему взаимоотношения человека и компьютера в области ТРИЗ изучают давно и всесторонне. В этом плане стоит выделить надежду разработчиков [14] на то, что компьютер поможет справиться с нарастающим усложнением алгоритма, усложнением всей системы инструментов ТРИЗ. Думаю, всем знаком эффект: когда шахматист начинает прислушиваться к подсказкам, то он быстро перестаёт понимать происходящее на доске, утрачивает контроль за игрой. То есть, компьютер - не панацея, а попытка компенсации за непомерное усложнение. Здесь надо честно сказать, что человек должен использоваться только как источник информации (пока ЭВМ с этим не справляется и не в состоянии иметь достаточно полную картину мира; неплохой аналог возможностей ЭВМ – картина мира слепоглухонемого человека), а решать - компьютеру. А в конечном счёте задача выглядит как обучение компьютера решению диалектических противоречий и работе с аналогами-подсказками.

П13. Сегодня существуют три принципиальные схемы Указателя физ-эффектов: две широко известных - в виде традиционного справочника и на основе вепольных схем, а третья, малоизвестная, - на основе энергетического подхода. Последний построен в форме двух таблиц, аналогичных известной Таблице применения типовых приёмов разрешения технических противоречий. Но вместо связанных параметров приведены “Выполняемая функция - Вид энергии” и “Поле на входе - Поле на выходе” . Эта система разработана в Горьком в 1979г. при создании комплексного метода поиска новых ТР.

П14. В этих двух работах [19, 21] предложен механизм свёртывания и, соответственно развёртывания физических противоречий и ЗРТС из некоей исходной структуры в частные случаи. А в [8, 17] - идея универсального стандарта вместо Системы стандартов.

П15 Ну, в самом деле, кто возьмётся подсчитать количество вариантов, которые нужно перебрать для решения той или иной конкретной задачи, вдобавок - ещё не решённой? Ещё можно определить как-то это число по уже решённым задачам да и то лишь частично - только в отношении неудачных реализованных вариантов. А кто подсчитает число отброшенных мысленных экспериментов? А если вообще сразу ошиблись с выбором задачи? Или неверно был определён (задан) системный уровень задачи? Так что, история с неудачно взлетающими самолётами ближе всего к “жизни” как реальная статистика. Правда, в этом случае весь перебор сводится всего к 150 вариантам. Логично? Да. Но неправильно, поскольку это только в среднем и только по отношению к реализованным на практике пробам. Применение морфологических таблиц также не даст особого эффекта, поскольку даже для элементарного крепёжного соединения хороший специалист по ТРИЗ без особого труда сможет построить многомерный “ящик” с многими миллионами комбинаций. То есть, количество проб и ошибок - хорошая рекламная иллюстрация, но и только.

П16. К сожалению, в середине 70-х годов расхождения по этому вопросу (при различных внешних оттенках) привели к расколу в ОЛМИ (см. статью Голдовского Б.И. в журнале ТРИЗ 3.1.92). А зря. В конечном счёте всё сводилось к более чётким разграничениям: что есть что и для чего. С позиций сегодняшнего дня можно сказать, что предложения нижегородцев (горьковчан) были несколько преждевременны. Энергетический подход слишком далеко отстоял от основного “ствола” АРИЗ и потому не мог быть органично присоединён к последнему без достаточного уровня понимания ЗРТС. Тогда отсутствовали нынешние инструменты анализа ситуации и выбора задачи ТРИЗ, основанные как раз на ЗРТС. Компенсация же этого отсутствия введением в алгоритм дополнительных инструментов полезна, но бесперспективна. Впрочем, вопрос весьма сложен и уходит корнями в понятийную основу ТРИЗ.

П17. Это чисто психологическая проблема, описываемая известным изречением: мы далеко не всегда видим то, на что мы смотрим. То есть, видим мы только знакомое нам хотя бы отчасти. Вот аналог-то и помогает нам увидеть это знакомое в абстрактной формуле решения. Алгоритмическая проблема здесь в том, что мы используем аналог как нечто целое, как целостную, готовую систему. Более правильным было бы перейти к использованию элементов аналогов, использованию комбинаций этих элементов. Причём сама комбинация должна задаваться абстрактной формулой решения. Грубым подобием может служить метод ММЧ.

Литература:

1. Альтшуллер Г.А. “АРИЗ-85В: “улучшения” и улучшения”
2. Альтшуллер Г.С. “Как научиться изобретать”, Тамбовское книжное изд., 1961г.
3. Альтшуллер Г.С., Вёрткин И.М. Доклад на 4-и петрозаводском семинаре 1987г. от линиях развития.
4. Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. “”О психологии изобретательского творчества”, “Вопросы психологии” 1956, №6, стр. 37-49.
5. Альтшуллер Г.С. “Стандарты на решение изобретательских задач”, 1975г.
6. Альтшуллер Г.С. “Творчество как точная наука”, М., Советское радио”, 1979г.
7. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л. и Филатов В.И. “Профессия - поиск нового”, Кишинёв, изд. “Картя Молдовеняскэ”, 1985г.
8. Андриевский Ю.В. Письмо от 23.01.1988г. о результатах применения АРИЗ (опытного).
9. Бдуленко М.К. “К алгоритму решения изобретательских задач”, 1984г.
10. Бдуленко М.К. “К законам развития технических систем”, 1985г.
11. Горяинов Л.Г. “Алгоритм многоступенчатого решения задач”, 1994г.
12. Зломанов Ю.П. “АРИЗ-95ТЭ”, 1995г.
13. Злотина Э.С. “Закономерности развития музыкальных форм”, 1985г.
14. Зусман А.В., Злотин Б.Л. “АРИЗ-СМВА-91/Э2”, ЧОУНБ-1992-59-20.
15. Иванов Г.И. “Алгоритм выбора изобретательской задачи”, 1989г.
16. Клайн М. “Математика. Поиск истины” , Изд. “Мир”, Москва, 1988г. стр.166.
17. Королёв В.А. “Алгоритм решения изобретательских задач - АРИЗ (опытный). Развитие АРИЗ-85В”, ЧОУНБ1989-29-10.
18. Королёв В.А. “Знал ли Иешуа Га-Ноцри как "Найти идею"?”, ЧОУНБ1992-64-8
19. Королёв В.А. “О технических системах и их полноте”, ЧОУНБ1987-5-7.
20. Королёв В.А. “Первая часть”, 1987г., ЧОУНБ1987-9-2.
21. Королёв В.А. “Принципов разрешения физ-противоречий не одиннадцать, а гораздо меньше”, ЧОУНБ-1991-55-2.
22. Королёв В.А. “Рекурсия: от “улучшений” и улучшений к качественному скачку”, ЧОУНБ1996-106-3.
23. Королёв В.А. “ТРИЗ - не “точная наука”. Но что?”
24. Лексин Ю. “Гармония для избранных”, “Знание сила” 1992-1-47.
25. Литвин С.С. “Приёмы разрешения физических противоречий”, 1987г.
26. Литвин С.С. Доклад на 5-м семинаре в Петрозаводске-89 о путях модернизации АРИЗ.
27. Литвин С.С., Герасимов В.М. “Применение ТРИЗ и ФСА с целью получения новых технических систем”, 1987г.
28. Молдавер А.М. “Диалектика литературных сюжетов”, 1988г.
29. Мурашковские И.Н. и Ю.С. “Скажите, как пройти на Парнас?”. 1985г.
30. Певзнер Л.Х. “Концепция создания микро-стандартов для алгоритма решения задач на ЭВМ”, “Журнал ТРИЗ” 1990-2-44.
31. Пиняев А.М. “Функциональный анализ изобретательских ситуаций””, “Журнал ТРИЗ”, т. 1, №1, 1990г., стр. 30.
32. Ройзен З.Е. “Особенности использования ресурсов для решения задач и развития полученных решений” (доклад на 4-м семинаре в Петрозаводске-87).
33. Ройзен З.Е. Доклад на 5-м семинаре в Петрозаводске-89.
34. Хотимлянский Ю. И. “Энергетический оператор”, ЧОУНБ 1991-54-1..
35. Стрижак С.В. “Алгоритм формулирования функции объекта”, ЧОУНБ 1991-56-4.
36. Фей В.Р. “На пути к идеальному веществу”.
37. Фей В.Р. “Хронокинематика Технических систем”, 1988г.
38. Фликштейн И. “Исследование основных приёмов устранения технических противоречий при решении изобретательских задач” (1973г.).
39. Френклах Г.Б., Езерский Г.А. ”Система “Анти”, 1989г..
40. Хоменко Н.Н. “Противоречия как система противоречий”, 1988г. (доклад на майской 1988г. конференции в Миассе).
41. Королёв В.А. “Улыбка чеширского кота”, ЧОУНБ 1992-62-1.
42. Королёв В.А. “О технических системах и их полноте”, ЧОУНБ 1987-5-7