Текст
                    Библиотека создания инноваций
«СОЛОН»

Михаил Орлов
Азбука ТРИЗ
основы изобретательного
мышления
для школьников,студентов
и всех творчески мыслящих личностей
ВВОДНЫЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ КУРС
для создания инновационных идей и решений
abc-TRIZ
for the youngsters
6 УРОКОВ и 97 ПРИМЕРОВ
Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) -
ДЛЯ УСПЕХА В ИНЖИНИРИНГЕ И ЭКОНОМИКЕ, БИЗНЕСЕ И ОБРАЗОВАНИИ
СОЛОН-ПРЕСС

Михаил Орлов Азбука ТРИЗ Основы изобретательного мышления - школьникам, студентам и начинающим для сертификации на уровень Модерн ТРИЗ Ученик Адаптированный практический курс - 6 уроков и 97 примеров ABC-TRIZ for the modern youngsters to be certificated at a level Modern TRIZ Apprentice Made in Adlershof, Berlin, Germany Учебник разработан в рамках проектов, поддержанных грантами Министерства Экономики и Технологий Федеративной Республики Германии Москва СОЛОН ПРЕСС 2014
УДК 008 ББК71 066 Орлов М. А. 066 Азбука ТРИЗ. Основы изобретательного мышления. — М: СОЛОН-Пресс, 2014. — 208 с.: ил. ISBN 978-5-91359-080-0 Эта книга предназначена для школьников и учителей, студентов и всех начинающих для правильного - с первых шагов! - тренинга изобретательности, для воспитания любознательности и творческой устремленности, для увлечения фантазией и мечтой, которые могут стать реальностью. Учебник безусловно полезен для всех начинающих, особенно, для школьников старших и средних классов, а также для студентов по направлениям Инноватика, Инновационный менеджмент, Менеджмент проектов, Управление качеством и т.п. Книга рекомендуется специалистам, не знакомым с ТРИЗ, а также студентам по любым другим специальностям - инженерным, педагогическим, дизайнерским, менеджерским, маркетинговым, практически без ограничений. “Азбука ТРИЗ” поддерживается специальной справочной книгой автора "Первичные инструменты ТРИЗ. Справочник практика", а также программными средствами - софтвером EASyTRIZ™. Данная книга является составной частью учебно-методического комплекса, состоящего из трех учебных курсов: 1. "Азбука ТРИЗ. Основы изобретательного мышления" 2. "Нетрудная ТРИЗ" 3. "Основы классической ТРИЗ Учебник входит как неотъемлемый компонент в программу обучения, и прежде всего, дистанционного обучения через Интернет, осуществляемого Международной Академией Модерн ТРИЗ, основанной в 2005 году и руководимой автором. Книга, как и весь учебный комплекс под общим брендом "Основы Модерн ТРИЗ", базируется на новой технологии, разработанной автором и не имеющей аналога в мире. Эта технология прошла многолетнюю отработку во многих странах с участием тысяч обучаемых. Учебник эффективен как для самостоятельного освоения основ ТРИЗ, так и для обучения и сертификации на уровень Apprentice in MTRIZ Science and Arts (МТРИЗ Ученик) и не требует дополнительной подготовки, поэтому доступен широким массам читателей. В помощь преподавателю учебник снабжен тестами, упражнениями, задачами и ответами, а также поддерживающими поурочными рекомендациями для школьных учителей, включая стандартный почасовой план курса. По вопросам приобретения обращаться: ООО «АЛЬЯНС-КНИГА» www.alians-kniga.ru тел.: (495) 258-91-94(95) ISBN 978-5-91359-080-0 © Обложка «СОЛОН-ПРЕСС», 2014 © М. А. Орлов, 2014
Моему сыну Николаю - с любовью и уважением за его творческий талант и учительское мастерство, а еще - за чуткость и терпение, постоянно преподаваемые не только его студентам, но и мне Отзывы специалистов Генрих Кохе - специалист компании VW, Ганновер: Модерн ТРИЗ позволяет быстро "поднять" молодых специалистов на уровень опытных, а опытных - сделать "молодыми" и инициативными. Преимущество Модерн ТРИЗ - в аккумулировании, селекции и передаче опыта на основе стандартного реинвентинга. Сеонг-Хьен Ю - профессор AJOU University, Сувон, Южная Корея: Мы увидели обновленную ТРИЗ на лекциях и семинарах профессора Орлова, проведенных в Республике Корея для специалистов SAMSUNG и других предприятий, для профессоров и студентов ряда университетов. Ванг Венминг - владелец компании, изобретатель, участник семинара в Северо-Восточном Лесотехническом Университете, Харбин, Китай для 1000 обучаемых: Прямо здесь на семинаре по Модерн ТРИЗ я создал новую идею, улучшающую мой собственный патент. Потрясающе! Я бы никогда не поверил раньше, что такое возможно! Гао Хонг - профессор, декан физического факультета Харбинского Педагогического Университета, участница семинара для 1000 обучаемых: Я просто поражена простыми и эффективными моделями Модерн ТРИЗ. И я сейчас убеждена, что МТРИЗ должна преподаваться в нашем педагогическом университете и в других университетах. Инновационное предложение - читателям: СМОТРИТЕ НА ВАШИХ КОМПЬЮТЕРАХ цветные и анимационные иллюстрации к важнейшим темам книги - с сайтов Модерн ТРИЗ Академии и из софтвера EASyTRIZ™! ВНИМАНИЕ! Заказ Интернет обучения, семинаров и WEB-конференций www.solon-press.ru, e-mail: triz@coba.ru Телефон: (499) 254-44-10, (499) 795-73-26
ТРИЗ- Теория Решения Изобретательских Задач TRIZ- Theory of Inventive Problem Solving СОГЛАШЕНИЕ ОБ АВТОРСКИХ ПРАВАХ Настоящий СПРАВОЧНИК находится под защитой международного законодательства об охране авторских прав, запрещающего копирование, демонстрацию и распространение материалов без разрешения автора. Применение, цитирование и копирование Мета- Алгоритма Изобретения (МАИ) в версии МАИ Т-Р-И-3 или в полной версии МАИ Д-Р-Т-В, а также и других моделей, НЕ ОГРАНИЧИВАЕТСЯ при соблюдении двух легко выполнимых условий: 1. перед применением МАИ и-или других моделей, разработанных автором, пользователи регистрируются в Модерн ТРИЗ Академии, при этом: - право регистрации принадлежит только Модерн ТРИЗ Академии; - процедура регистрации поддерживается веб-сайтами Модерн ТРИЗ Академии; - регистрация бесплатная; - имя пользователя можно свободно запросить на сайте Модерн ТРИЗ Академии из реестра партнеров и акцептантов авторских прав. 2. при применении МАИ и-или других моделей и материалов этой книги, разработанных автором, пользователи дают ссылку на автора.
Стандартный Мета-Алгоритм Изобретения Стандартное представление и аккумулирование опыта Стандартное массовое обучение Стандартное индивидуальное и коллективное применение О названии книги Азбука всегда числилась среди самых уважаемых книг. С нее начинается особое постижение Мира - через чтение, а значит, через открытие мудрости и опыта, мыслей и чувств других людей. Через понимание и сочувствие. Пусть и эта книга станет для Вас азбукой постижения творчества, первым открытием современной теории изобретения, которой, по существу, и является ТРИЗ. О названии системы обучения EASyTRIZ™ Название EASyTRIZ™ несет два смысла: 1) от англ, easy - нетрудный, откуда появляется нетрудная ТРИЗ, 2) от англ. EASy - Early Acquisition System - система раннего обнаружения и захвата цели (в радиоло- кации), что применительно к целям обучения интерпретируется как Early Acquisition System for TRIZ, то есть как система начального открытия и освоения ТРИЗ.
ABC-TRIZ: открыть простое в сложном Презентация 1 книги Несмотря на большую известность, которую ТРИЗ (Теория Решения Изобретательских Задач) получила в мире за последние 20 лет, она все еще остается недоступной для многих инженеров и менеджеров, не говоря уже о студентах. Одной из причин является недостаток простых и практичных учебников, которые были бы понятны не только опытным специалистам, но также студентам и, желательно, школьникам. Автор уже известен своей работой2, ориентированной больше на инженеров и выпущенной в 2003 году и неоднократно переизданной в Берлине и Нью-Йорке издательством Springer, а также в Москве издательством СОЛОН Пресс. Вот и эта книга является логичным шагом автора в приближении к массовому, возможно, самому заинтересованному читателю - к школьникам и студентам. Простое, и в тоже время детальное, представление первичных моделей ТРИЗ, четкие понятные примеры - это то, что нужно читателю и начинающему пользователю для быстрого и правильного введения в ТРИЗ. Михаил познакомился с ТРИЗ в 1963 году, будучи студентом Минского политехникума в том возрасте сегодняшних старшеклассников, которым он и адресует свою книгу. Затем, учась и работая в нашем институте3, он применял ТРИЗ для создания своих первых изобретений по инструкциям, которые распространялись специалистами патентного бюро института для студентов и сотрудников. Это были первые алгоритмы и каталоги будущей ТРИЗ. В 1980-е годы автор поддерживал становление созданной мной лаборатории для разработки интеллектуальной системы "Изобретающая Машина", часть базы знаний которой была основана на ТРИЗ, а в середине 1990-х он участвовал в распространении этого софтвера в ряде стран. И вот теперь, пройдя путь пользователя, преподавателя, консультанта и разработчика ТРИЗ, автор обратился к очень важной аудитории - к школьникам и преподавателям школ, к студентам и профессорам университетов, с вводной книгой, в которой отражены его понимание и опыт преподавания ТРИЗ. Девизом автора на протяжении многих лет является "открытие простого в сложном", а целью - создание технологии массового обучения основам ТРИЗ. И я желаю читателям успеха в освоении "азбуки ТРИЗ" по этой книге. Валерий Цуриков Январь, 2010 1 книгу представляет Валерий Михайлович Цуриков - создатель пионерского интеллектуального софтвера "Изобретающая Машина" (середина 1980-х), основатель (1992) всемирно известной компании Invention Machine Corp., Boston, USA 2 к настоящему времени 3 издания на нем. и 2 на англ.; на русском см. Орлов, Михаил: Основы классической ТРИЗ. - М., СОЛОН-ПРЕСС, 4-е издание (2006-2010) 3 автор этой книги, как и Валерий Цуриков, - выпускник Минского Радиотехнического Института (в настоящее время Белорусский Государственный Университет Информатики и Радиоэлектроники)
Мы привыкаем ко всему, что нас окружает. И мы разучаемся удивляться таланту авторов и красоте идей, присутствующих почти в любом артефакте. Поэтому эта книга приглашает Вас совершенствоваться в понимании: ❖ красивого - в практичном, ❖ удивительного - в обычном, ❖ простого - в сложном. На эмблеме нашей Модерн ТРИЗ Академии помещена цитата4 из Библии: Преобразуйтесь обновлением ума [своего]. Эта книга приглашает Вас изменить себя, стать изобретательнее и сильнее, чтобы преодолевать препятствия, превращать "невозможное" в возможное и просто получать радость от создания красивых идей и полезных решений. 4 Библия, Послание к римлянам Святого Апостола Павла, Глава 12 (2); в оригинале: Transformamini renovatione mentis. Источник: Nova Vulgata, Apostoli ad Romanos Epistula Sancti Pauli, 12 (2). Цитирование из Библии не означает предпочтения одной религии любой иной и не означает проповедования религии, а означает лишь черпание мудрости из конкретного историко- литературного источника.
8 Четыре "нетрудные" задачи для разминки Четыре "нетрудные" задачи для разминки Большинство задач, приведенных в этой книге, было когда-то решено без ТРИЗ. Значит, и Вы можете знать или изобрести решения этих задач, обладая большими или меньшими знаниями, опытом и творческим талантом. Возникает вопрос: можно ли извлечь творческий опыт из решения этих и других подобных задач? Можно ли этот опыт обобщить и представить в виде моделей и практических рекомендаций для решения подобных задач в будущем? ТРИЗ - и только ТРИЗ! - отвечает на эти вопросы утвердительно. Но если мы можем извлекать творческие модели из ранее решенных проблем и можем учиться решать подобные проблемы, не значит ли это, что мы имеем дело с основами новой теории творчества - теории изобретения? И на этот вопрос ТРИЗ отвечает положительно. ТРИЗ и является по определению теорией изобретения. ТРИЗ развивается, и появляются новые модели и определения, новые идеи дальнейшего развития теории. И все же есть определенные первичные знания, с которых начиналась когда-то ТРИЗ и без которых ТРИЗ не может существовать как теория. Эти знания необходимы каждому, кто хочет овладеть навыками инноваторства и изобретательства. Именно первичные (ключевые и расширенные) модели являются абсолютно необходимыми для изучения, для овладения навыками их применения. Эти модели универсальны. Они не зависят от области применения, хотя большинство из них носит "технократический" характер. Они могут адаптироваться к любым ситуациям и проблемам. Данный практический курс и весь учебно-методический комплекс, базой которого является основной учебник5, посвящены изучению первичных моделей классической ТРИЗ. Но поскольку накопленные за несколько десятилетий первичные модели ТРИЗ представлены в этой книге в новых определениях, снабжены новыми примерами и - самое главное! - новыми методиками обучения, поддержаны новым инструментальным софтвером, то и весь комплекс становится системой обучения основам современной ТРИЗ, обозначаемой как Модерн ТРИЗ, или более коротко, МТРИЗ. А теперь переходим к задачам. Они, в целом, не трудны, что для начального обучения особенно важно! И первой из них приводим очень красивую творческую задачу, которую можно рассматривать как одну из бенчмарк-задач, то есть задач, с эффективностью и красотой которых другие решения можно сравнивать как с эталоном. Следует помнить, что все эти задачи были решены усилиями и творческим талантом авторов этих больших и малых изобретений. Многие имена таких авторов-изобретателей не сохранились в истории цивилизации. Однако все мы пользуемся плодами их творчества. 5 М.Орлов: Основы классической ТРИЗ. Вводный курс. - Москва: СОЛОН Пресс, 4-е изд., 2010; далее указывается как "Основы классической ТРИЗ”
9 Задача Р1. Как сконструировать Звезды Московского Кремля? Рубиновые звезды Московского Кремля были всемирно известными символами Советского Союза, а теперь являются символами России и Москвы. Эти звезды были установлены в 1937 году на всех главных башнях Кремля, высота самой большой из которых даже без звезды более 70 метров. Звезды выполнены из специального стекла с добавкой селена - "селенового рубина", хрусталя и матового стекла, скрепленных сетью из особой нержавеющей стали. Стальные планки сети повторяют контуры звезды и придают звездам особую стройность. Главные звезды имеют большой размер около 5 метров в диаметре и площадь поверхности до 6 квадратных метров. Иными словами, звезда имеет большую парусность, и при сильном ветре может быть сброшена с башни. Звезда весит около тонны, и обеспечение надежности и безопасности звезд при сильном ветре было серьезной задачей для инженеров, проектировавших и строивших Кремлевские звезды. Задача: как обеспечить надежную защиту звезды от ураганного ветра, но конструкцию звезды сделать не слишком сложной и даже не требующей больших затрат энергии для работы?
10 Четыре "нетрудные"задачи для разминки Задача Р2. Как удержать сосульки на водостоке? Я помню из моего детства одну необычную картину, когда дворник (была такая рабочая должность вроде заботливого хозяина, наблюдавшего за порядком в одном или нескольких соседних дворах) весной или в оттепель забирался на крышу дома и сбивал с краев крыши и водостоков нависавшие сосульки. Иногда такие сосульки достигали больше чем метровой длины. Нам, детям, они нравились своими причудливыми формами и сверканием на солнце, непрерывными каплями, падавшими с них, а иногда и тем, что они с грохотом срывались вниз и разлетались сотнями хрустальных осколков. А маленькие сосульки на сараях мы могли срывать, залезая на сугробы или небольшие заборы. И тогда мы брали эти сосульки в рот словно конфеты, и они казались нам такими сладкими. Вот только в тот же день многие из нас имели больное горло и высокую температуру. И мы пытались скрыть причину ангины, не упоминая о сосульках. Но мамы или бабушки быстро догадывались обо всем. И говорили нам, что они видят правду по нашим глазам. А еще интересно, что слово "сосулька" для этих опасных льдин произошло в русском языке, как видно, от глагола "сосать". А название "леденец" для сладкой прозрачной карамели явно прошло обратный путь - от карамели к сравнению с ледяной сосулькой. Так вот: дворники сбивали сосульки для того, чтобы они не упали сами, возможно, в самый опасный момент, когда под ней мог находиться какой-нибудь прохожий. О таких случаях знали даже дети. Родители предупреждали нас поглядывать на крыши больших домов и не ходить под сосульками. А теперь - задача: как сделать, чтобы сосульки практически полностью таяли весной на солнце, не отрываясь от крыш или водостоков?
11 Задача РЗ. Как сделать "Магический Кран"? Этот кран6 успешно развлекает туристов в Аквапарке на Тенерифе - самом большом из испанских Канарских островов. Поток воды из крана, который ни к чему не подсоединен, ошеломляет даже тогда, когда знаешь, как все это устроено. В разных городах и странах известно немало таких динамических скульптур. Задача с подсказкой: как Вы сделали бы подобный "иллюзион"? Обратите внимание вот на какое обстоятельство: ведь если какое-то явление, трюк, фокус, иллизионный цирковой номер существуют, то это значит, что все ресурсы, необходимые для реализации этого "чуда", имеются! Вопрос состоит в том, чтобы разгадать - или переизобрести - конструкцию для демонстрации трюка! Вот и "переизобретите" устройство "Магического Крана". 6 не спешите узнать разгадку на сайте http://sobrecadiz.eom/2008/07/11/el-parque-acuatico-aqualand- bahia-de-cadiz или на других сайтах
12 Четыре '^нетрудные^задачи для разминки Задача Р4. Как убедить заниматься физической культурой? Мы много слышали о необходимости заниматься гимнастикой, спортом, прогулками и пробежками на свежем воздухе. Мы много читали о вреде курения и злоупотребления алкоголем. Но вот вопрос: следуем ли мы этим очень правильным советам? Придерживаемся ли мы этих очень важных рекомендаций? Увы, ответ слишком часто оказывается не слишком оптимистичным. И все же министерства здравоохранения и энтузиасты многочисленных обществ борьбы за здоровье принимают все новые и новые усилия для привлечения внимания людей к сохранению собственного здоровья, к отказу от вредных привычек - от курения, от алкоголя, от пассивного сидения и лежания перед телевизором... Я помню, и также из далеких времен моего детства, как во многих местах на улицах, в учебных заведениях, на предприятиях можно было видеть огромные плакаты, на которых большими буквами были написаны разные полезные призывы, например: "Если хочешь быть здоров - закаляйся!" или в графической форме: Понятно, что не все могут стать такими крепкими, как папа (или, может быть, старший брат) пионера на этом плакате. Задача с подсказкой: какими еще можно сделать дизайн и информационное содержание постеров, чтобы побудить людей к занятиям физической культурой? Может быть, сделать это с юмором и изобретательностью? Вперед, мои читатели!
Чудо изобретения Предисловие автора Восхождение меняет человека: оно изменяет систему его ценностей. Каждый шаг этого Восхождения доступен, в принципе, каждому, и преступление перед самим собой - всю жизнь протоптаться на одном месте.7 Генрих Альтшуллер 1. Секрет чуда Важность ТРИЗ объясняется тем, что она дает верный путь к решению экстремально сложных проблем. А особая привлекательность ТРИЗ состоит в том, что ТРИЗ дает ключ к чуду! Ключ к постижению того, что лежит в глубине, и может быть открыто только благодаря методу и обучению. Хотя, разумеется, есть некоторая небольшая вероятность открытия этого чуда случайным образом. После обучения и постижения чуда, Вы начинаете уверенно ориентироваться в неожиданной проблемной ситуации, начинаете понимать и ценить силу нового способа решения проблемы, испытывать радость от создания сильной и неслучайной идеи. ТРИЗ дает чудесное соединение метода и искусства! Метод поддается описанию и изучению. Метод открывает путь к созданию эффективных идей. Чудо рождается от соединения таланта с мышлением по ТРИЗ, от преодоления невозможного, от постижения красоты идеи. Вы сомневаетесь, что в наше просвещенное время может быть соединение метода и чуда? Тогда посмотрите на картинку (рис. П1) на следующей странице. Если Вы не знаете метода ее постижения, Вы можете никогда не увидеть того, что содержится в глубине этой картинки. Пример П1. Постер Magic Eye8 Вот метод рассмотрения этой картинки - хорошо освещенной и повернутой на 90 градусов по часовой стрелке: приблизьте картинку к лицу так близко, чтобы изображение стало расплывчатым, а затем постепенно отдаляйте картинку, глядя не на поверхность листа, а за лист, сквозь него. Чтобы в какой-то момент увидеть чудо объемного изображения! ТРИЗ работает точно так же!!! Секрет состоит в том, что нужно всматриваться не в поверхность проблемы, а в глубь, в суть\ Прямо по Гете9: становиться на один уровень с объектами - значит учиться; брать объекты в их глубине - значит изобретать. 7 составлено мной (М.О.) по книге: Альтшуллер Г.С., Верткин И.М. Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности. - Минск: Беларусь, 1994 8 Магическое Зрение - англ. 9 Иоганн Вольфганг фон Гёте (1749 - 1832) - выдающийся немецкий мыслитель, поэт, философ и естествоиспытатель
14 Чудо изобретения Рис. П1. Прежде, чем идти дальше, откройте "тайну" этого постера, а для рассмотрения поверните лист на 90° по часовой стрелке и всматривайтесь в глубину, а не на поверхность!
Предисловие автора 15 Когда постигнете трехмерную глубину скрытого в картинке изображения, Вас не может не поразить чудо открытия, чудо понимания] Может случиться, что Вам не удастся с первых попыток проникнуть в псевдо- трехмерный мир картинки на основе технологии Magic Eye. Но удовольствие видеть такие картины растет по мере освоения навыка быстрой самонастройки. То же самое происходит и с изучением ТРИЗ. Сначала за методами не видно особых чудес, а учебные задачи выглядят либо несложными и не слишком интересными, либо, напротив, непонятными, как эта картинка, рассмотренная поверхностно и поспешно. Но когда Вы самостоятельно решите хотя бы несколько десятков учебных задач, и тем более, когда научитесь смело браться за решение любой задачи, бросающей Вам вызов, Вы станете посвященным в тайну и ремесло ТРИЗ] Я уже не первый десяток лет совершал мое восхождение к ТРИЗ, когда в 1992 году мой немецкий шеф-партнер привез и повесил в коридоре нашего совместного предприятия в Минске огромный странный постер, плотно заполненный волнистыми линиями сине-зеленого цвета. Постер был сделан по технологии Magic Eye, которой мы не знали. Неделю все ходили мимо постера и посмеивались над ним, а заодно, и над шефом. Тогда шеф предложил всем более внимательно вглядеться в постер, утверждая, что в нем есть некий секрет. Те, кто откроют секрет, не должны никому об этом говорить, а рассказать только ему, поскольку первым "открывателям" будут выданы призы, так что игра должна быть честной. В настойчивых визитах к постеру или, напротив, в равнодушном или демонстративном следовании мимо, проявился весь спектр характеров полусотни инженеров и программистов. Секрет открылся не сразу и не всем. Именно тогда я и заметил сходство процесса постижения картин Magic Eye с процессом освоения ТРИЗ. И я уверен, что постижение мастерства в любой деятельности сопряжено не только с освоением метода, но и с открытием какой- то тайны выбранной профессии, какой бы скромной она ни казалась. Ибо без чуда не может быть непреходящей радости от профессии... Я познакомился с ТРИЗ более 45 лет назад в 1963 году по первой книге10 Генриха Альтшуллера, основателя ТРИЗ. В той маленькой книге ТРИЗ еще не имела ни своего имени, ни развитых инструментария и структуры! А к этой небольшой книге, написанной мной для Вас, я шел 3 последних года. Такова моя плата за мой интерес к ТРИЗ, за мое восхождение к ТРИЗ. Но это также и время моего общения с ТРИЗ и радостного постижения ее тайн! Восхищение принципами, простотой и глубиной ТРИЗ, сохранилось во мне как ощущение непрерывного постижения чуда - чуда красоты изобретательной мысли и чуда человеческого таланта, создающего новые идеи. Вы можете прочитать эту книгу примерно за 3 недели, а кое-кто и за 3 дня. Разделите мои годы на время Вашего чтения, и Вы оцените Ваш огромный выигрыш при изучении ТРИЗ - в десятки и даже сотни раз! Но еще больший выигрыш Вы получаете от того, что через ТРИЗ овладеваете концентрированным опытом мышления сотен тысяч изобретателей, сотен тысяч талантливых людей! 10 Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. -Тамбов, Тамб. книжное изд-во, 1961.
16 Чудо изобретения И, конечно, можно надеяться, что Вы откроете для себя чудо ТРИЗ с еще большим восхищением, чем это достигается с помощью картин Magic Eye. Разумеется, освоение Вами мастерства ТРИЗ также потребует не одного года работы, а успех применения ТРИЗ зависит и от Вашего таланта, и от Вашего характера. Но все же Вы можете совершить Ваше восхождение к ТРИЗ намного быстрее, чем автор этой книги, а значит, можете пойти дальше, можете создать за свою жизнь больше прекрасных идей или, может быть, одну, но совершенно гениальную идею. Пусть так и будет! А на постере, о котором я рассказал, открывалась величественная Статуя Свободы! Она невесомо наполняла собой пространство над бухтой, и за ней из воды и утренней дымки поднимался Нью-Йорк, касавшийся неба двумя незабываемыми башнями11. По прошествии не слишком большого времени все научились без особого труда, свободно и с одной "самонастройки" видеть чудо этой объемной картины! И я желаю Вам достичь такой же свободы ежедневного открытия чуда - свободы творческого мышления по ТРИЗ. 2. Каждый человек - изобретатель! Этими словами я часто начинаю свои лекции и семинары. Профессиональные изобретатели не всегда охотно соглашаются с этим. Сначала. Каждый профессионал хоть немного считает себя в душе особо талантливой личностью. Кстати, так оно и есть! Но об этом позже. Человек очень мотивирован и целеустремлен! И наделен главным свойством личности - свободой выбора! Выбора образа жизни, выбора образования, вида деятельности, выбора музыки, книги, покупки, поступка и так далее. Миллиарды людей, мужчины и женщины, многоопытные профессионалы и школьники, седые мудрецы и маленькие дети ежедневно осуществляют свой индивидуальный выбор. Миллиарды актов выбора, в том числе выбора мысли, слова, действия, соединяются в то, что называется жизнью. Часто выбор происходит как бы неосознанно, автоматически. Но на самом деле мозг всегда проходит полный изобретательский цикл (мета-алгоритм современной ТРИЗ): 1) человек испытывает потребность в чем-либо. Это определяет мотивацию его действий; 2) человек придумывает (изобретает!) цель, достижение которой удовлетворило бы потребность; 3) он придумывает (изобретает!) способы достижения цели и находит (изобретает!) идеи и решения; 4) он сравнивает идеи и выбирает лучшие. Иногда решения нет, и тогда он повторяет этот цикл, меняет способы или даже цель. 11 обе башни World Trade Center в Нью Йорке были разрушены 9 сентября 2001 года в результате террористического акта; погибло более 3000 человек, живших обычной человеческой жизнью и ни в чем не повинных перед убийцами
Предисловие автора 17 Изобретателен даже очень ленивый и не очень смелый человек. Более того, таким людям нередко приходится проявлять особую изобретательность, чтобы минимальными усилиями достигать чего-то, в чем они очень заинтересованы. А посмотрите, как находчивы дети, да и взрослые, изобретая мнимые причины для оправдания собственных ошибок или неудачных действий! В том числе, чтобы убедить себя отказаться от достижения "недостижимой" цели. Чтобы доказать себе и другим, что виноваты все, кроме нас самих! И все же нередко выбор действительно непросто сделать. То не хватает информации. То не хватает ресурсов (нужных материалов, времени, денег, наконец). А то и просто непонятно, какие можно было бы поставить цели для разрешения ситуации. И во всех без исключения случаях человек имеет дело с противоречиями! Человек идет к цели через противоречия! Это - ключевой постулат ТРИЗ. Вот простые (и может быть, несколько несерьезные) примеры "типичных" противоречий (рис. П2), которые могут вызвать у Вас приятное чувство превосходства и сознания, что к Вам эти примеры не относятся. УЗНАТЬ НЕКИЙ ЕДИНСТВЕННЫЙ ЧУДЕСНЫЙ МЕТОД ДЛЯ РЕШЕНИЯ ВСЕХ СВОИХ ПРОБЛЕМ ХОЧЕТ КАЖДЫЙ НЕ ХОЧЕТ ПОДЧИНЯТЬСЯ "ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМУ ДИКТАТУ" ЛЮБОГО МЕТОДА, ЧТОБЫ СОХРАНИТЬ ... "СВОБОДУ ТВОРЧЕСТВА' ПОЛУЧИТЬ ВСЕ, СРАЗУ И БЕЗ УСИЛИЙ! ХОЧЕТ КАЖДЫЙ НЕ ХОЧЕТ ТРАТИТЬ ВРЕМЯ И ДРУГИЕ РЕСУРСЫ НА "СТРАТЕГИЮ", КОТОРАЯ САМА ПРИЗНАЕТ, ЧТО "МЕТОД • ЭТО ЕЩЕ НЕ ВСЕ !" Рис. П2. Схемы некоторых "фундаментальных" противоречий Но и не будьте строги к себе, если узнаете в примере себя! Это очень естественно - стремиться к "идеальному результату" при экономии ресурсов! И помнить, правда, что важна не цель, а путь, которым к ней идешь12. Более того, оказывается, что чем сложнее и запутаннее ситуация, тем более психологически оправданно опираться на стратегию, при которой задача как бы решается "сама собой"! При которой вообще не вводятся дополнительные ресурсы! При которой все необходимые ресурсы извлекаются из проблемной ситуации! 12 из песни "Канатоходец”, 1967; автор Юрий Алексеевич Кукин (р. 1932) - российский бард
18 Чудо изобретения Это не значит, что совсем нет неразрешимых проблем. Их немало. Однако слишком часто человек останавливается перед решением разрешимых проблем. Потому, что нет нужных знаний "здесь и сейчас". Потому, что не использовались более сильные методы поиска идей решений. Человек изобретает и цель, и путь к ней! И достигает невозможное! Соединяет несовместимое! И делает это удивительным, часто просто непостижимым образом. Что здесь от знания, а что - от искусства, от закономерностей и от интуиции, от работы и от вдохновения, от случайности или просто от обыденного опыта и здравого смысла? Можно ли найти и предложить методы изобретательства идей и обоснования выбора? Можно ли рекомендовать эти методы если не всем (ведь каждый человек уникален!), то хотя бы очень многим? ТРИЗ положительно отвечает на поставленные вопросы. ТРИЗ рассматривает вместе и практические примеры, и методы. Знание практических примеров ускоряет освоение методов. Однако примеры не должны подменять для Вас методы! Вряд ли возможно найти примеры на все случаи жизни. Чтобы можно было, как случалось иногда в школе, списать ответ из учебника. Кроме того, примеры "стареют" и становятся менее привлекательными, а методы продолжают работать! Методы ТРИЗ помогают творчеству. Знание техники решения проблем расширяет Ваши возможности и увеличивает Вашу свободу. Свободу создавать эффективные идеи и достигать цели. Так что, если Вы акцептируете и адаптируете для себя основные идеи и приемы ТРИЗ, то Вы сможете: 1. Многократно экономить время и ресурсы на формирование идеи решения. Даже нескольких идей, что лучше! 2. Кардинально уменьшить риск сделать грубую ошибку. И ни в какой ситуации не бояться трудностей, а лишь настойчиво увеличивать свои шансы, превращать их в преимущества. 3. В любой ситуации добиваться стратегической свободы выбора, увеличивать возможности для реализации своей идеи. Конечно, я, как и любой учитель или консультант, не вместо Вас, а для Вас. Поэтому главное зависит только от Вас. Вам нужно будет потренироваться. И желательно, хоть немного, тренироваться постоянно. Нужно решать ТРИЗ-этюды - см. здесь чуть ниже этюд-эксперимент в следующем пункте об A-студии. А о том, как нужно тренироваться, чтобы достичь хоть чего-то значительного в жизни, рассказывают после этюда-шутки последние две страницы этого предисловия. 3. А-студия Пусть у Вас есть некий волшебный подсказчик способов для решения всех сложных задач. Тогда Вам оставалось бы только придумать собственно решение по "подсказанному" способу для конкретной проблемной ситуации и устранить проблему.
Предисловие автора 19 Итак, для решения проблем нам надо бы иметь две "волшебные" вещи: 1) "магический" инструментарий - способы и примеры решения проблем; 2) "магического" советчика - подсказчика нужного способа или нескольких полезных способов для конкретной ситуации. Пример П2. Эксперимент13 Генриха Альтшуллера. Эту задачу решили дети в детском саду. Не все, но некоторые из них - талантливые и изобретательные. И вот теперь, с небольшими изменениями, я показываю эту задачу Вам как этюд- шутку. Но, как говорится, в каждой шутке... А что в шутке, пусть покажет комикс с пояснениями. Итак, в совершенно пустой комнате висят две тонкие веревки (рис. ПЗа). Их нужно взять обеими руками (ПЗЬ). Однако расстояние между веревками слишком велико, чтобы, взяв в руку одну веревку, дотянуться до второй! Тогда в голову приходит идея: раскачать одну веревку (ПЗс)! Но пока Вы схватите вторую веревку и вернетесь на место, дотянуться до первой веревки уже не получается (FI3d). Первая веревка слишком легкая и сильно не раскачивается. В этом месте, по рассказу Генриха Сауловича Альтшуллера, многие дети плакали и получали в утешение конфету. Они останавливались перед "неразрешимой" задачей, перед барьером. Может быть, им не хватило времени подумать. Или, они стеснялись присутствия экспериментатора и воспитательниц. Может быть... Но ведь кто-то из них победил, несмотря ни на что! С S _____U_______ Ь) требуемое положение - "надо" с) идея - раскачать одну веревку! а d Рис. ПЗ. Исходная проблемная ситуация А теперь начинаем "магическое" решение по ТРИЗ. 13 Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск, Изд. Наука, 1986 (есть новейшие переиздания)
20 Чудо изобретения Цель: веревка должна качаться на нужную длину. Но для этого нужно увеличить время "качания". Обдумывание основного недостатка "системы": веревка легко теряет энергию, потому что веревка тонкая и мало весит. Сопротивление воздуха быстро останавливает веревку. Рис. П4. Структура А-матрицы А теперь обратимся к "магическому" советчику - к матрице Алыпшуллера, или к А-матрице™. Для этого "советчику" надо рассказать о проблеме коротко, в виде противоречия: "хотим этого - цель, или плюс-фактор, а нам мешает вот это - препятствие, или минус-фактор”. A-матрица (рис. П4) содержит 39 плюс- факторов (строки) и 39 минус-факторов (столбцы). Если выбрать один плюс-фактор и один минус-фактор, то они укажут (стрелки) на клетку A-матрицы, в которой записаны "советы" - способы решения задач, любых задач, в которых противоречия могут быть описаны именно этой выбранной парой факторов. Точнее, в клетке записаны номера способов, а сами способы собраны в специальном каталоге - Ас-каталоге14 15, в котором содержатся 40 способов. Эти 40 способов решения проблем и есть "магический" инструментарий, да еще с примерами! Среди них есть такие способы, как "сделать наоборот", "сделать динамическим, подвижным", "сделать в виде копии", "сделать в виде многих частей", и так далее! Так что остается только выбрать нужный способ по его номеру и изучить, что он рекомендует, а по примерам - как работает. Конечно, как и во всякой "волшебной" истории, нужно понять, что же этот способ подсказывает применительно к данной проблемной ситуации! Нужно интерпретировать подсказки способа так, чтобы появилась идея для решения имеющейся конкретной проблемы! Способ - это "магическая" метафора, смысл которой нужно "разгадать" (прямо как в сказке!) и превратить с помощью Вашего таланта и воображения в такое изменение ситуации, объекта, чтобы проблема устранилась. Вот и посмотрим, как можно представить "советчику" - А-матрице - противоречия имеющейся ситуации. Выберем сначала первый вариант: веревка должна раскачиваться долго, но она быстро теряет переданную ее энергию. Этому неформальному описанию одного из возможных противоречий можно поставить в соответствие следующие входы A-матрицы: плюс-фактор 23 Время действия подвижного объекта и минус- фактор 39 Потери энергии. A-матрица "советует" применить способы 01 Изменение агрегатного состояния объекта, 02 Предварительное действие и 18 Посредник. Посмотрим, что конкретно "советуют" эти способы. "Фрагменты портрета" возможного решения выглядят так: 14 Орлов М.А. Первичные инструменты ТРИЗ. Справочник практика. - M.: СОЛОН-Пресс, 2010; раздел 16. A-матрица; далее книга указывается кратко как "Первичные инструменты ТРИЗ" 15 там же, раздел 17. Ас-каталог
Предисловие автора 21 01 Изменение агрегатного состояния объекта: Ь) изменить концентрацию или консистенцию, степень гибкости, температуру и т.п. Хорошо, допустим, что нам нужно увеличить вес веревки. 02 Предварительное действие: а) заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично); Ь) заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на доставку. Понятно: нужно изменить вес веревки заранее. 18 Посредник: а) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие; Ь) на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект. А вот это совсем здорово! Нужно добавить к веревке какой-то достаточно тяжелый предмет! Но комната пуста! И вот тут-то начинается собственно изобретательское мышление: Вы можете снять обувь, скажем, сандалию, привязать ее заранее (рис. П4,а) к одной из веревок и... раскачать (П4,Ь) эту веревку как маятник! Потом нужно бежать и схватить вторую веревку (П4,с), вернуться в центр и поймать первую веревку (П4,с1). Все! Комикс окончен! По крайней мере, "посредник" сработал! а) снять обувь и привязать к веревке с) подбежать и схватить вторую веревку! Ь) раскачать веревку как маятник! d) вернуться и поймать первую веревку Рис. П4. Решение задачи по ТРИЗ А у одного малыша в кармане оказалась куташка прочных ниток после урока ручного труда, на котором он мастерил воздушного змея. Малыш привязал один конец нитки к одной из веревок, взял второю веревку в руку и приблизился, насколько было возможно, к первой веревке. И потом свободной рукой подтягивал первую веревку за нитку. При этом он удерживал нитку... зубами, чтобы перехватить ее свободной рукой как можно дальше и подтянуть еще "на длину руки". И так до тех пор, пока он не смог дотянуться "тянущей" рукой до первой веревки. Вот Вам и изобретение решения, и "школа выживания"!
22 Чудо изобретения Таким образом, решение прошло через следующие четыре фазы: проблема - модель проблемы (противоречие) - способ (модель решения) - решение! Это и есть "классический" ТРИЗ-цикл, предельно упрощенно представляемый во многих книгах в мире следующей схемой (рис. П5): Рис. П5. Упрощенная схема решения проблем по ТРИЗ Конечно, на самом деле, все несколько сложнее. II И все же основу ТРИЗ составляют именно понятия противоречий и способов их разрешения. Изучению этих моделей и наработке первых навыков их правильного применения и посвящена эта книга. Именно поэтому она и | названа "азбукой" ТРИЗ. Первичный инструментарий ТРИЗ включает модели противоречий и способы решения противоречий с помощью различных A-каталогов, а также с помощью А- матрицы, используемой для выбора способов в одном из каталогов. Именно этот первичный инструментарий и был назван16 автором A-студией в честь Г.С.Альтшуллера. Основные модели A-студии и есть "азбука" ТРИЗ. Конечно, эта книга не так проста, как азбука для первого изучения букв, слогов и слов. Но ведь и задачи, для решения которых книга подготовит Вас - это не этюд-эксперимент в детском саду. И Ваш возраст, надо полагать, уже более чем в три раза (!) превышает возраст малышей из того детского сада, где проводился рассмотренный эксперимент. Так что, Вас ждут уже совсем другие задачи. И по своему многолетнему опыту преподавания основ ТРИЗ, автор надеется, что книга эта будет не только полезной, но также интересной и даже веселой, а еще - увлекательной, как настоящее исследование, как открытие Вами самих себя, как усиление Ваших способностей. 4. МТРИЗ-герби! Книга, которую Вы держите в руках, дает стандартный стартовый минимум для сертификации по программе EASyTRIZ™ (www.abc-triz.com, www.easytriz.com) на уровень МТРИЗ Ученик. Но кроме знаний, нужны еще тренировка и характер, чтобы освоить знания и применять их, не сдаваясь при неудачах. В завершение предисловия я расскажу17 Вам одну историю, которая подтверждает важность стандартного обучения и мощной тренировки, но и напоминает о том, что во всяком деле немаловажную роль играют также мотивация, упорство и воля к достижению цели. 16 "Основы классической ТРИЗ", раздел "A-студия: алгоритмическая навигация мышления" 17 автор начинал эту книгу параллельно с книгой "Нетрудная ТРИЗ" и счел возможным поместить этот рассказ в обеих книгах, веря в очень большое значение истории, рассказанной здесь
Предисловие автора 23 При подготовке американской национальной сборной по хоккею к Олимпиаде’1980 в Лейк-Плэсид, США, тренером был назначен Герб Брукс18. Тренер сказал своим парням следующее: вы думаете, что можете выиграть только талантом... Джентльмены, вы недостаточно талантливы, чтобы побеждать только талантом. Вдумайтесь, он сказал это выдающимся американским игрокам, отобранным для того, чтобы стать одной командой, братством и семьей! Для увеличения стартовой скорости и развития скоростной выносливости игроков он изобрел и использовал метод, который впоследствии получил нарицательное имя "герби" (от собственного сокращенного имени тренера: Herbie - на англ.). Кратко его суть состояла в том, чтобы во время тренировок стартовать от линии своих ворот (рис. П6) и бежать изо всех сил сначала до ближайшей синей линии на своей половине площадки, резко остановиться и так же бежать назад; потом остановиться и без передышки бежать до средней красной линии - и назад до линии своих ворот; потом развернуться и без передышки бежать до синей линии на половине противника - и назад; наконец, бежать до линии ворот противника через всю площадку - и назад! И так сотни раз! Рис. П6. Ширина хоккейной коробки - 20 метров, длина - 40 метров! Спросите себя, способны ли Вы к такой муштре?! Если нет, то, может быть, и эта книга не для Вас, и Вам нужно найти себе занятие попроще. Если да, то будьте уверены, что программа EASyTRIZ™ действительно не трудна для тех, кто хочет и может упорно работать. Герб Брукс убеждал Олимпийский Комитет США при своем назначении: американцы должны изменить свой стиль игры и адаптировать смешанный стиль канадцев и русских! В полуфинальном матче с непобедимой (!) командой СССР его парни победили. Многие помнят этот матч как финальный. Потому что этот матч запомнился больше, чем финальный, хотя и не менее драматичный, матч США- Финляндия. Герб Брукс написал в своих мемуарах19: мы были быстрой, креативной командой, которая сыграла исключительно дисциплинированно... без шайбы. 18 Герберт Брукс (Herbert Brooks, 1937-2003) - выдающийся американский тренер по хоккею на льду 19 www.herbbrooksfoundation.com
24 Чудо изобретения Так делалась победа до игры] И только затем - во время игры] Этот матч стал выдающимся спортивным событием потому, что показал, на что способны личность и команда при мощной правильной тренировке, помноженной на целеустремленность и волю. Они победили в 1980-м. Я помню этот матч... Личность и команды, понимающие и применяющие Модерн ТРИЗ, способны достичь многого. Учебная программа EASyTRIZ™ призвана стать прологом к успеху для каждого, кто хочет успеха, кто готов пройти через МТРИЗ-герби для подготовки к борьбе за успех. И пусть удача сопутствует Вам! Михаил Орлов Берлин,январь 2010 P.S. Я вспомнил еще одно особо важное для меня высказывание Герберта Брукса: Give the Game Back to the Kids. В связи с этим еще немного об одной мечте - чтобы обучение основам ТРИЗ начиналось как можно раньше, не позднее, чем во второй половине школьных лет, а лучше - еще раньше, даже до школы. Чтобы это обучение было для учащихся увлекательной игрой и захватывающим исследованием, радостным познанием мира. Чтобы эти радость и увлеченность продолжились на всю жизнь. Я знаю, что выдающиеся педагоги ТРИЗ есть, и в первую очередь, в России. И это мой сигнал дружеской солидарности всем коллегам по движению ТРИЗ - делать больше для детей, прийти в школы, детские сады, семьи. В начале этого пост-скриптум я процитировал слова Герберта Брукса, сказанные им уже после того, как он привел свою команду к Олимпийской победе. Он мечтал снова вернуть Игру детям, вернуть радость Игры, не губить Игру "молохами" безудержной меркантильности, равно как и бездумного "фэнства". И завершу пост-скриптум также словами Брукса, только подразумевая, что эти слова относятся не к хоккею, а к ТРИЗ: отвага быть необычным, быть бескомпромиссным, быть инновативным, быть сверх-подготовленным, стать сверх- результативным через тяжелую работу и упорство, отвага мечтать, не бояться неудач, уважать других - учеников и учителей. Быть непреклонным, непокорным, противоречащим и упорно работающим - и все это с большой любовью к людям, играющим и помогающим.
Конструктивная технология обучения Предлагаемая технология20 обучения основам современной ТРИЗ, или в брендовом варианте - Модерн ТРИЗ, сформировалась примерно за 10 лет работы, начиная с 1995 года, над разными по сложности вопросами в ТРИЗ. Например: что такое "изобретательский прием" (модель трансформации), что такое противоречие и можно ли более точно и универсально определить тип противоречия, как построить самый простой и в то же время конструктивный "алгоритм изобретения", как обучать быстро и правильно с формированием надежного практического навыка решения новых задач. Технология конструктивного - системно-организованного, функционально- достоверного и стандартизованного - обучения разработана автором впервые в истории ТРИЗ. Понимание того, что обучающий, а равно и обучаемый, работают по правильной и эффективной технологии, в кратчайший срок ведущей к формированию неиспорченного практического навыка, создает уверенность в методе и ускоряет формирование умения правильно работать по ТРИЗ. За 6 последних лет по этой технологии уже обучены несколько тысяч человек в разных странах, в разных аудиториях как по составу, так и по количеству участников, представляющих разные специальности и разные позиции в структурах предприятий и учреждений, даже в правительствах и структурах государственного управления, имеющих разный возраст и разные интересы. И уже более 3 лет расширяется ассоциация партнеров для глобального распространения дистанционного обучения основам Модерн ТРИЗ. Растет и число обучаемых буквально по всему глобусу (см. наши веб-сайты www.modern- triz-academy.com, www.easytriz.com и www.abc-triz.com). А теперь ответ на часто задаваемый вопрос: в чем конкретно состоят главные отличия Вашей "конструктивной технологии" обучения основам ТРИЗ, и почему вообще Вы называете Ваш подход (назовем его так) технологией? Мой ответ заключается в следующем. Конструктивная технология обучения основам Модерн ТРИЗ основана на 5 инновационных идеях, образно представляемых метафорическими "названиями": I. "Артефакт": предлагается использовать для обучения любые артефакты, а не только технического назначения, а также любые информационные источники, содержащие эффективные идеи и решения. Все артефакты когда-то были изобретены впервые, а потом усовершенствованы многочисленными изменениями. То есть, во всем, что нас окружает, объективно присутствуют не только видимые технические решения, но и "спрятанные" внутри них креативные решения, творческие озарения и находки, идеи красоты и гармонии. ТРИЗ заинтересована в выявлении в любых объектах не только технического или технологического содержания и изменений, но и прежде всего креативного, то есть в выявлении креативных моделей, способов изменений. 20 раздел предназначен в основном для преподавателей средней и высшей школы, знакомящихся с ТРИЗ, а также для последователей Модерн ТРИЗ, применяющих МТРИЗ самостоятельно или являющихся партнерами МТРИЗ Академии
26 Конструктивная технология обучения Главное по цели: изучение перехода любого артефакта от состояния "было" к состоянию "стало" с разрешением (устранением) системных противоречий, имевшихся в состоянии "было". Главное в методике: "анатомирование" самого процесса создания эффективной идеи через сравнение "конструкций" артефакта-прототипа и артефакта- результата с тем же или расширенным функциональным назначением. II. "Экстрагирование": выявление моделей противоречий и выявление моделей креативных трансформаций для устранения противоречий. Исследовательский метод выявления моделей трансформации (изобрета- тельских способов генерации идей) и моделей противоречий (причин для создания изменений) используется в Модерн ТРИЗ в качестве метода интенсивного обучения. То есть студенты учатся извлекать модели трансформации из любых артефактов и, тем самым, учатся понимать и применять (интерпретировать) "абстрактные" модели трансформации. III. "Реинвентинг": моделирование процесса создания конструктивной идеи при переходе известного артефакта от состояния "было" (прототип) к состоянию "стало" (результат). Реинвентинг обеспечивает ускоренное формирование правильного практи- ческого навыка генерации эффективных идей. То есть, реинвентинг является методом ускоренного обучения. Экстрагирование и реинвентинг являются безусловными пионерскими методами в составе конструктивной технологии обучения, в частности, и в развиваемом автором направлении Модерн ТРИЗ - в целом. IV. "Мета-Алгоритм Изобретения Т-Р-И-3 (МАИ Т-Р-И-3)": стандартизация обучения и последующего процесса генерации идей на основе четырехэтапного Алгоритма Решения Изобретательских задач (АРИЗ) в составе этапов Тренд - Редукция - Изобретение - Зуминг, или сокращенно, Т-Р-И-3. Создание и применение системно-организованной стандартизованной методики моделирования, а затем и решения реальных задач, - есть радикальный шаг для обеспечения воспроизводимости и эффективности обучения. Именно из такого моделирования вырастает навык эффективной генерации идей для изобретения новой идеи с целью разрешения имеющихся системных противоречий в некотором существующем артефакте, требующем усовершенствования. Этот артефакт становится прототипом с состоянием "есть". И требуется изобрести принцип и "конструкцию" артефакта-результата с состоянием "надо", имеющим новые требуемые свойства и не имеющим противоречий, присущих прототипу. V. "Усилитель интеллекта" 21: технология массового базового обучения как реализация двух процессов - собственно обучение и, затем, непрерывный самотренинг обучаемых по нашей технологии. в честь выдающегося польского писателя, философа-футуролога Станислава Лема (1921-2006), автора футурологической работы "Сумма технологии" (мной использовано название одного из разделов этой работы - М.О.), а также романов "Солярис", "Возвращение со звёзд" и др.
Авторский дайджест khuzij 27 При этом организуется последовательное обучение на следующих уровнях: - базовый уровень для школьников и студентов МТРИЗ Ученик на основе настоящей книги "Азбука ТРИЗ" и софтвера EASyTRIZ™ Apprentice™, - базовый уровень для специалистов МТРИЗ Юниор на основе книги "Нетрудная ТРИЗ" и софтвера EASyTRIZ™ Junor™, - продвинутый уровень МТРИЗ Практик с опорой на книгу автора "Основы классической ТРИЗ" и с использованием софтвера EASyTRIZ™ Practician™. Для обучения, самотренинга и решения новых задач создаются специальный банк знаний Модерн ТРИЗ и сетевая технология его использования. Конструктивная технология имеет неограниченные перспективы дальнейшего функционального развития. Она имеет надежную теоретическую платформу, которая также готовится к опубликованию и предопределяет будущую эффективную реализацию (индивидуальный инструментальный софтвер, банки ТРИЗ-знаний и сетевые системы). При этом будущая технология в свою очередь приведет к развитию ТРИЗ. На это указывает и этого требует разрабатываемая теоретическая платформа Модерн ТРИЗ. В качестве небольшого иллюстрирующего примера рассмотрим два артефакта из сферы, которая немедленно возвращает мою память в мою юность, в возраст старшеклассников, которым адресована эта книга, и в первый опыт по созданию собственных изобретательских идей. Пример Т1. Это - KOH-I-NOOR! Это загадочное название известно, конечно, немалому числу любителей порисовать хорошим карандашом! Да, это пример именно о карандашах чешской компании22 KOH-I-NOOR, которыми когда-то 17-летний автор начал свою трудовую деятельность в качестве техника-конструктора на одном из новых в то время предприятий будущей электронной промышленности. Производство простого карандаша началось в 1802 году, а механического - в 1890-м, почти через 100 лет. Артефакт-прототип имеет тот функциональный недостаток, что его надо постоянно заострять для рисования тонких линий. Понятно, что при этом затрачивается время, и большое количество грифеля попадает в отходы. KOH-I-NOOR HARDTMUTH WOftlDWHM QUAUTTMNCt ino Рис. T1. Простой и механический карандаши KOH-I-NOOR 22 фабрика по производству карандашей с мировым брендом KOH-I-NOOR была основана изобрета- телем графитно-глиняного стержня, пригодного для промышленного производства, Йозефом Хардтмутом (Josef Hardtmuth) в 1790 году в Вене, с 1848 года производство продолжается в Чехии; название переводится с персидского как "Гора света" и является производным от названия крупнейшего (на то время) индийского алмаза с многовековой драматической историей
28 Конструктивная технология обучения А на производство корпуса карандаша расходуется ценная порода дерева - кедр. Не вдаваясь в детали, можно сказать, что артефакт-наследник позволяет проводить тонкие линии непрерывно, так как сам грифель имеет требуемый диаметр. Кроме того, запас грифельных стержней внутри механического карандаша намного превышает ресурс грифеля одного простого карандаша. Понятно, что корпус механического карандаша может служить много лет, и отсутствует использование какой-либо древесины. Нас интересует: какие проблемы решает появление нового принципа и новой конструкции? Какие креативные модели объективно присутствуют в этих столь известных и распространенных объектах? Ограничимся рассмотрением только одной проблемы, присущей простому карандашу - необходимость заострения грифеля. Можно сказать, что концепция и функциональные свойства простого карандаша содержат следующие противоречия: Рис. Т2. Примеры стандартного противоречия Заметим, что в любом объекте можно выделить подобные противоречивые свойства, поэтому тип противоречия с двумя разными противоречивыми свойствами можно вполне назвать стандартным, то есть присутствующим во всех ситуациях и артефактах как "шаблон", как "стандарт". Можно, однако, обострить конфликт путем формулировки иного противоречия: Рис. ТЗ. Пример радикального противоречия Действительно, в любой ситуации имеются две возможности: "быть" или "не быть" (острым), "иметь" или "не иметь" (свойство "острый"). Каждая возможность ведет к диаметрально противоположным, несовместимым (на первый взгляд) результатам. Это - радикальное противоречие, причинный корень проблемы.
Авторский дайджест книги 29 В новом механическом карандаше реализована такая техническая идея: сделать тонкие грифельные стержни нужного размера, поместить их в камеру внутри карандаша, выдвигать стержень из карандаша на нужную длину для работы, а израсходованный стержень заменять новым из внутренней камеры. По использовании всех стержней загрузить в камеру новую партию стержней. Здесь, независимо от воли авторов, то есть объективно (!), присутствует ряд доминирующих (принципиально важных) моделей трансформации, названия которых (по ТРИЗ) отражают их конструктивное содержание: - "сделать заранее" - стержни "заострены" заранее на определенный размер и заранее положены в камеру для будущей замены, - "дробление" - разделение карандаша на части (корпус и стержень отдельно), - "замена механической среды" - конструкция-прототип, представленная как монолитный неразъемный стержень, заменена системой, имеющей специальные структуру, механизм и движущиеся части, - "динамизация" - грифельный стержень сделан подвижным, появился механизм перемещения стержня и фиксации в рабочем положении, и т.п., - "наоборот" - не заострять грифель! - "отброс и регенерация частей" - замена стержней и пополнение их запаса, - "матрешка" - использование внутренней камеры для запасных стержней. Не считая такого общего недостатка, как потеря остатка стержня, результат такой: 0-потери грифеля и, практически, 0-потери времени! Идеальный результат! Рассмотренные действия отражают содержание таких операций, как выбор артефактов, экстрагирование моделей трансформации и противоречий. Эти операции упрощенно представляют в действии идеи I и II. Теперь, когда экстрагированы модели трансформации и устраненные противоречия, весь процесс изобретения механического карандаша можно представить четырьмя крупными этапами: Этап 1. Тренд. Нужно выявить недостатки в артефакте-прототипе и определить направление (тренд) будущих изменений. Например, как сделать, чтобы грифель не надо было заострять? Это, как минимум, указание цели усовершенствования. Этап 2. Редукция. Установить причины проблемы в виде противоречий (см. выше). Становится ясно, что только устранение противоречий позволит достичь поставленную цель. Действительно, если не надо будет заострять грифель, то и не будет потерь времени и материала! Идеальный желаемый результат! Этап 3. Изобретение. Ключевая идея: заранее сделать грифельный стержень с нужным диаметром, необходимым для работы! При этом создать такую конструкцию карандаша, чтобы стержень можно было выдвигать по мере израсходования и заменять новым стержнем из некоторого запаса. Этап 4. Зуминг. Теперь, по аналогии с изменением фокуса и масштаба в фото- или кинокамере нужно проанализировать результат с разных позиций и уровней рассмотрения. Например, на уровне рабочего органа: стержень не надо заострять! На уровне карандаша: исходные противоречия устранены. На уровне производства: гораздо проще производить отдельно механический корпус и стержни. На уровне пользователя: экономия времени, гарантия размера линии,
30 Конструктивная технология обучения дешевле, чем при постоянной покупке простых карандашей. На уровне экологии: нет расходования ценного дерева. Из первых букв в названиях этих этапов и формируется аббревиатура ТРИЗ, или Т-Р-И-3. А эти четыре этапа и составляют МАИ Т-Р-И-3. Рассмотренные действия по МАИ Т-Р-И-3 отражают упрощенно операции на основе идей III и IV. Такие, только более точные и подробные, описания и являются стандартными примерами в Модерн ТРИЗ и создают эмпирическую основу для развиваемого банка знаний МТРИЗ, для всей технологии, метафорически названной как "Усилитель интеллекта". Задача ТРИЗ состояла и состоит в том, чтобы научиться применять такие модели сознательно (по воле авторов!), целенаправленно и эффективно. Задача Модерн ТРИЗ состоит в том, чтобы обеспечить массовое изучение основ ТРИЗ, стандартное и эффективное применение моделей ТРИЗ, непрерывно совершенствовать сами модели ТРИЗ и развить общесистемную и математическую платформы для представления теории ТРИЗ. А в результате будет создано продвинутое информационное и технологическое обеспечение Модерн ТРИЗ, обеспечивающее дальнейшее "саморазвитие" теории и технологии, а главное - массовое практическое применение. Рассмотренные задачи и процессы отражают в действии идею V развиваемой технологии. Изученная для начала по этой книге, эта технология может успешно воспроизводиться и применяться всеми практиками Модерн ТРИЗ: тренерами, учителями, любыми прикладными специалистами, и, разумеется, старшеклассниками и студентами. Рис. Т4. В зале 10ОО участников тренинга! Эффективность технологии хорошо иллюстрируется следующим примером: по окончании двухдневного семинара в Харбине, Китай, с 1000 участниками все сданные работы с индиви- дуальным (!) реинвентингом не имели ошибок! За 2 дня! Дистанционное обучение еще более эффективно, так как обучаемые выполняют значительно больше практи- ческих заданий. Причем большинство сертификаци- онных работ выполняется по своей профессии. В заключение этого раздела автор приглашает всех желающих к сотрудничеству в развитии ТРИЗ и к кооперации в распространении ТРИЗ, в обеспечении массового обучения и применения ТРИЗ.
ЧАСТЬ 1. КЛЮЧЕВЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ МОДЕЛИ Следует сразу же и совсем определенностью подчеркнуть: методика решения изобретательских задач - не рецепт для создания изобретений. Методика не заменяет и не подменяет технические знания. Она лишь помогает применять их с предельной эффективностью. Бессистемные поиски, сопряженные с огромной затратой энергии и времени, она заменяет рациональной системой. Методика не отрицает и определенной роли способностей. Она исходит из того, что в той или иной степени эти способности есть у каждого человека. Методика помогает их развить и правильно использовать. Представьте себе встречу боксеров на ринге. В схватке нужны не только мускулы, нужно еще и умение вести бой. Так и в единоборстве изобретателя с технической задачей. Знания, опыт, способности - это "мускулы" изобретателя. А методика учит не размахивать попусту кулаками. Разумеется, изучение методики не гарантирует, что изобретатель превзойдет Попова или Эдисона. Но ведь и изучение университетского курса физики не гарантирует, что студент со временем превзойдет Ньютона или Эйнштейна. Для создания великих изобретений нужно не только большое творческое мастерство. Нужны еще и определенные исторические условия, нужно стечение многих обстоятельств. Методика рассчитана, в основном, на решение обычных изобретательских задач - таких, с которыми чаще всего приходится сталкиваться изобретателю.23 Генрих Альтшуллер 23 по книге: Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. - Тамбов: Тамб. книжное изд-во, 1961
УРОК 1. ПРОТИВОРЕЧИЕ - КЛЮЧЕВОЙ КОНЦЕПТ ТРИЗ Элементы теории 1.1. Определение ТРИЗ и АРИЗ ТРИЗ - Теория Решения Изобретательских Задач - была основана в России изобретателем, писателем и независимым исследователем Генрихом Сауловичем Альтшуллером. Первые шаги в создании будущей ТРИЗ были сделаны им вместе с Рафаилом Борисовичем Шапиро 24 25. Генрих Саулович Альтшуллер (1926-1998) - основатель26 ТРИЗ "Изобретательской задачей" в ТРИЗ была названа задача, эффективное (приемлемое) решение которой нужно изобрести, поскольку очевидные решения неудовлетворительны, либо отсутствуют и не могут быть получены имеющимися профессиональными методами. Определение "Изобретательская проблема" Изобретательская проблема (задача) - проблема, содержащая противоречие в виде несовместимости требований и-или свойств, вызванных неравномерным развитием частей системы или данной системы и ее окружения, и не имеющая очевидных удовлетворительных методов и средств разрешения в данной проблемной ситуации. Определение "Изобретение" Изобретение (изобретательская идея, изобретательское решение) - идея, устраняющая противоречие и, соответственно, проблему, содержащую это противоречие. Фундаментальная концепция ТРИЗ состоит в том, что для решения новых изобретательских задач может быть использован опыт создания более ранних изобретений в самых разных отраслях! 24 "Основы классической ТРИЗ", разделы "5. Классическая ТРИЗ" и "9. От существующего - к возникающему” 25 О психологии изобретательского творчества. - Журнал "Вопросы психологии", 6, Москва, 1956; соавторы Генрих Саулович Альтшуллер (1926-1998) и Рафаил Борисович Шапиро (1926-1993) 26 фото: журнал Der Spiegel, Juni 2005
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 33 Для выявления такого опыта Г.Альтшуллер и его последователи проанализировали десятки тысяч изобретений. В результате были открыты "изобретательские приемы" (модели трансформаций), которые встречались наиболее часто в реальных изобретениях. И были открыты два основных типа противоречий, преодоление которых и вело к созданию изобретений: техническое (в МТРИЗ: стандартное) противоречие и физическое (в МТРИЗ: радикальное) противоречие. Определение ТРИЗ Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) - конструктивная методология генерации эффективных идей и разрешения проблем на основе моделей противоречий и методов их разрешения, экстрагированных из известных примеров эффективных решений. Конструктивная методология - дополнение к определению ТРИЗ ТРИЗ является конструктивной методологией, поскольку содержит практически воспроизводимые модели и методы, позволяющие изобретать новые эффективные идеи и обучать процессу, моделям и методам создания эффективных идей. Фундаментом ТРИЗ является следующее положение: Системная платформа Технические системы развиваются по определенным законам, которые можно познать и применить для создания новой технологии творчества... превратив в точную науку развития технических систем27. Структура ТРИЗ приведена на рис. 1.1. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) МОДЕЛИ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУАЦИИ ТРАНСФОРМАЦИИ Противоречия. Оперативная зона и оперативное время. Экторы: индуктор (инструмент) и рецептор (деталь). Идеальное решение. Ресурсы. Фундаментальные трансформации (принципы). Специализированные трансформации (приемы). Стандартные трансформации (стандарты). Базовые трансформации (эффекты). ЗАКОНЫ И ТРЕНДЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА Законы и тренды развития и организации систем. Многоэкранная схема. Функционально-стоимостной анализ. Мини-и макси-задачи. Идеальный Конечный Результат. Метод Размерность-Время-Стоимость. Метод прямых и фантастических аналогий. Метод Маленьких Фигурок. Рис. 1.1. Структура ТРИЗ В своей первой статье "О психологии изобретательского творчества" Г.Альшуллер и Р.Шапиро сформулировали три основных момента, присутствующие в каждом творческом решении новой задачи: 27 Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск, Изд. Наука, 1986 (есть новейшие переиздания)
34 Часть 1. Ключевые первичные модели 1. Постановка задачи и определение противоречия, которое мешает решению задачи обычными, уже известными в технике путями. 2. Устранение причины противоречия с целью достижения нового - более высокого - технического эффекта. 3. Приведение других элементов системы в соответствие с измененным элементом. В дальнейшем Г.Альтшуллер развил следующие принципы решения изобретательских задач: 1. Ключ к решению проблем - выявление и устранение системного противоречия! 2. "Изобретательских задач - бесчисленное множество, а типов системных противоречий сравнительно немного. Существуют типичные системные противоречия и существуют типовые приемы их устранения28 29”. Методы решения проблем (приемы) могут быть выявлены на основе анализа сильных изобретений. 3. Стратегия и тактика направленного решения проблем должны опираться на закономерности развития технических систем. И еще одно положение особенно важно для понимания основ ТРИЗ: Психологическая платформа Методика изобретательства строится не только на закономерностях развития техники и обобщении опыта изобретателей. Методика учитывает и психические особенности человека. Она исходит из того, что... способности есть у каждого человека. Методика помогает 29 их развить и правильно использовать . Направленные поиски отнюдь не исключают интуицию. Напротив, упорядочение мышления создает "настройку", благоприятную для проявления интуиции30. ТРИЗ начала особенно интенсивное распространение в мире с 1995-96 годов после того, как мировую бизнес-прессу облетели сообщения о многомиллионных покупках фирмами Моторола и Мицубиши многотысячных лицензий на первый в мире, сенсационный ТРИЗ-софтвер Изобретающая Машина. Софтвер Invention Machine сопровождался вызывающим слоганом Software That Invents. Мало кто знал тогда, что этот софтвер в течение почти 10 лет создавался в Минске по концепции и под руководством выдающегося специалиста ТРИЗ, а также специалиста в области искусственного интеллекта и экспертных систем В.М.Цурикова. Сегодня ТРИЗ стала уже глобальным явлением. ТРИЗ становится достоянием наследников XXI века и III тысячелетия. Развитие ТРИЗ продолжается. 28 Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. - Тамбов, Тамб. книжное изд-во, 1961. 29 составлено автором (М.О.) по работе: Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. - Тамбов, Тамб. книжное изд-во, 1961. 30 Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - Москва, Изд. Московский рабочий, 1973.
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 35 АРИЗ - Алгоритм Решения Изобретательских Задач - является методикой, содержащей практические инструкции для перехода от состояния "есть" некоторой усовершенствуемой системы к состоянию "должно быть". Схема методики (рис. 1.2) имеет алгоритмический вид и характер операций. Объект в есть I ПРОБЛЕМА состоянии состоянии АРИЗ-1956 для создания изобретательских решений на основе устранения противоречия АНАЛИТИЧЕСКАЯ СТАДИЯ Анализ исходной постановки проблемы; п выявление основного звена и основного противоречия; выявление непосредственных причин существования противоречия ОПЕРАТИВНАЯ СТАДИЯ Поиск и применение преобразований для устранения противоречия через изменение причин, создающих это противоречие: опора на аналоги и приемы из изобретательской практики СИНТЕТИЧЕСКАЯ СТАДИЯ Объект в оценка изобретения ДОЛЖНО быть проверка применимости идеи для решения других технических проблем; Введение изменений в систему, в сопредельные системы, в методы применения системы; ИДЕЯ Рис. 1.2. Первый мета-алгоритм изобретения АРИЗ-1956 Именно в статье "О психологии изобретательского творчества" и был опубликован первый АРИЗ. АРИЗ-1956 имел трехфазовую схему и стал первым "алгоритмом изобретения" на основе моделей противоречий моделей их разрешения. АРИЗ-1956 стал также ядром роста будущей ТРИЗ. Выдающееся отличие этого мета-навигатора мышления от других подобных схем и теорий состояло в его инструментальности и конструктивности. Инструментальность означает, что три основные фазы АРИЗ-1956 - аналитическая, оперативная и синтетическая - уже тогда были наполнены первыми моделями и рекомендациями для практического изменения (трансформации) любых объектов, что и обеспечивало для АРИЗ-1956 его целенаправленность и результативность, то есть конструктивность. К 1961 году Г.Альтшуллер исследовал уже около 10000 изобретений из 43 патентных классов! Идея о возможности выявления эффективных моделей изменения объектов (изобретательских приемов, трансформаций, навигаторов) полностью подтвердилась. Автор будущей ТРИЗ писал31: "...конечно, каждая техническая задача по-своему индивидуальна. В каждой задаче есть что-то свое неповторимое. 31 составлено из разных источников. - М.О.
36 Часть 1. Ключевые первичные модели С помощью анализа появляется возможность пробиться к главному - к системному противоречию и его причинам. И положение сразу меняется. Появляется возможность вести творческий поиск по определенной рациональной схеме. Магической формулы нет, но есть приемы, достаточные для большинства случаев." ТРИЗ выросла из АРИЗ-1956 в направлении мощной ключевой идеи - выявления и сопоставления определенному типу противоречия (и, шире, определенному типу конфликта) соответствующего набора адекватных и эффективных моделей трансформаций. Эта идея еще не была сформулирована в АРИЗ-1956, но вскоре стала естественным логическим открытием, придающим моделям ТРИЗ закономерное сходство с моделями физики, математики и вообще любой науки. С годами АРИЗ изменялся и усложнялся, а к 1985 году превратился в одну из самых сложных версий, насчитывающую десятки шагов и промежуточных рекомендаций. Для массового применения необходимы более простые версии АРИЗ - специализированные, например, по уровню подготовки обучаемых и пользователей или даже по языку предметной области и приложения. II Изучение АРИЗ-1985 практически невозможно для начинающих из-за необходимости владеть предварительно хотя бы фундаментальными моделями и начальными инструментальными методами ТРИЗ. Генрих I Альтшуллер также отмечал, что АРИЗ рассчитан на уровень мастера. Поэтому опыт преподавания ТРИЗ выявил необходимость изучения фундаментальных моделей ТРИЗ на основе более простых схем, таких как Мета- Алгоритм Изобретения (см. урок 3) и других, которые и были разработаны в Модерн ТРИЗ. Предсказывая и приближая массовое применение и распространение ТРИЗ, можно предвидеть, что ТРИЗ будет применяться не только в инженерных, но и практически во всех других областях - ограничений сегодня не видно. И все же, несмотря на серию вариантов АРИЗ и мета-алгоритмов, некий наиболее совершенный АРИЗ остается - и останется! - недостигнутым идеалом, к которому, наверное, можно только бесконечно приближаться. В любом АРИЗ всегда останется какая-то принципиально неалгоритмизуемая часть, принципиально неустранимая иррациональная составляющая, не менее важная, чем все другие составляющие, выражаемая и достигаемая разве что только через понятия Красоты и Гармонии, интуиции и... счастливого случая. 1.2. Противоречие как атрибут развития "Изобретательской задачей" в ТРИЗ была названа задача, эффективное (приемлемое) решение которой нужно изобрести, поскольку очевидные решения неудовлетворительны, либо отсутствуют и не могут быть получены имеющимися профессиональными методами. От понятия изобретательской проблемы (задачи) происходит и название ТРИЗ - Теория Решения Изобретательских Задач.
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 37 Целью ТРИЗ является создание эффективных моделей для изобретения эффективных идей. Решение проблем с противоречиями требует особых надпрофессиональных творческих знаний и мастерства, предоставляемых сегодня в интегрированном виде - в концепции, теоретических моделях и практико-ориентированной технологии - только в ТРИЗ. Без разрешения противоречий невозможно развитие систем (продукции, технологий, организаций, разрешение любых конфликтов). Поэтому проблемы, определяемые противоречиями развития, всегда являются вызовом (англ.: challenge) для творческого ума, для инженеров и менеджеров, требуют полной мобилизации знаний и творческих способностей, особой психологической концентрации. Свойство "Эффективность идеи" - "системное" дополнение 1 к определению понятия "Изобретение" Идея эффективна, если обладает следующими свойствами: 1. устраняет проблему, тормозившую развитие системы; 2. создает объект с новыми свойствами, отвечающими требованиям вышестоящих систем; 3. открывает возможность дальнейшего развития системы и-или окружающих систем; 4. как правило, решает проблему минимально возможными средствами (ресурсами); 5. требует минимально возможных изменений в самой системе или в окружающих системах. Феномен "Исчезновение чуда" - "психологическое" дополнение 2 к определению понятия "Изобретение" Изобретательская идея: 1. не очевидна до ее открытия; 2. воспринимается как необыкновенное и яркое явление при ее возникновении - феномен "чудо"; 3. воспринимается как обычное и простое явление после ее объяснения. Характеристика эффективности идеи в соответствии с дополнением 1 является, по существу, комплексом важнейших требований к качеству изобретательской идеи. Понимание особенностей эмоционального восприятия идеи в соответствии с дополнением 2 предупреждает, а следовательно, защищает изобретателя, по крайней мере, от двух опасностей: 1) завышенная (очень редко - заниженная) оценка найденной идеи автором; следует помнить, что объективные оценки появляются только после практической реализации идеи, после реального экспериментирования; 2) заниженная (очень редко - завышенная) оценка идеи окружающими (обществом); разумеется, и в этом случае лучшей оценкой может быть только успешное применение идеи на практике. Рассмотрим примеры, иллюстрирующие приведенные понятия. Пример 1.1. Изобретение велосипеда. Велосипед можно рассматривать как изобретательскую идею, берущую начало от известных транспортных средств с применением колеса - например, боевая колесница, грузовая телега, пассажирский экипаж.
38 Часть 1. Ключевые первичные модели Велосипед как изобретательская идея имеет три радикальных отличия от потенциальных предшественников (прототипов). Первое - "энергетическое" - отличие велосипеда от предшественников состоит в идее приведения этого устройства в действие только с помощью собственной энергии человека, а именно, с помощью силы ног того, кто будет передвигаться с использованием этого устройства. Заметим, что колесница, телега или экипаж приводились в движение с использованием дополнительного источника энергии, например, лошади. Второе отличие - "функциональное" - состоит в изменении принципа передвижения, а именно, за счет динамической устойчивости, прототипом которого может быть, например, свободно катящееся колесо. Третье, очень радикальное, отличие - "структурное" - состоит в размещении колес, связанных общей конструкционной рамой, в одной плоскости друг за другом. Исходная проблемная ситуация может быть сформулирована как отсутствие видимых идей для удовлетворения потребности ускорить передвижение человека по земле, используя только силу его ног (или рук, или всего тела - это тоже возможно). Главный целевой фактор (плюс-фактор) может быть определен как "увеличение скорости передвижения" и-или "уменьшение затрат энергии на передвижение". Однако, прямое использование известных транспортных средств выглядело неэффективным. Действительно, можно было бы разгонять, например, телегу, и вспрыгивать на нее, чтобы проехать на ней какое-то расстояние. Но телега требует немалых усилий для разгона и быстро теряет скорость из-за большого веса (мешающий минус-фактор). Впрочем, эту идею можно было бы развивать, меняя параметры компонентов, вплоть до выхода как минимум на идею наподобие "самоката" и даже будущей "дрезины", только без рельс. Тогда суть проблемы можно сформулировать в виде следующего противоречия: применение телеги (рассматриваемой как прототип или аналог) для передвижения человека по земле с использованием только собственной энергии имеет целью увеличить скорость передвижения (плюс-фактор, целевой параметр развития), однако этому препятствует большой вес телеги (минус-фактор как препятствие для достижения первого фактора или как прямой недостаток прототипа). Представим проблему и идею решения в таблице (рис. 1.3). # Описание проблемы Противоречие Решение проблемы Хро- ника (+)-фактор (-)-фактор 1 Ускорить пере- движение чело- века по земле, используя силу его мышц Рост скорости; уменьшение затрат энергии Большой вес известных экипажей с двумя, тремя и четырьмя колесами Граф Сиврак изоб- рел двухколесный самокат с деревян- ной рамой и без руля (Франция) 1790 Рис. 1.3. Противоречие как модель исходной проблемной ситуации накануне изобретения идеи велосипеда
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 39 Первый "велосипед" представлял собой самокат (рис. 1.4), на котором "велосипедист" сидел в седле и для осуществления движения отталкивался от земли ногами. Изобретательские модели, натолк- нувшие автора на изобретение идеи решения, могут быть определены, гипотетически, следующим образом: копирование свободно катящегося колеса; объединение элементов, предназначенных для реализации одинаковой функции; копирование передвижения на ездовом животном, так как для удобства на первых "велосипедах" сверху накладывалась мягкая подушка или небольшое "настоящее" седло. Рис. 1.4. Детский велосипед-игрушка как модель (копия) велосипеда де Сиврака (одна боковая часть, закрывавшая колеса, на рисунке условно снята) Данное изобретение является пионерским и открывает появление нового вида технических систем для передвижения человека по земле. Причем основная схема расположения колес остается неизменной уже более более 2 веков! Известны утверждения о том, что информация о графе де Сивраке и его "пионерском” изобретении является шуткой-фальсификацией. Для нас, однако, важно другое, а именно, распространение в конце 17-го и в начале 18-го века и "взрослых", и детских, двухколесных "велосипедов", как раз соответствующих описанию "изобретения" де Сиврака. Нам важен принцип передвижения на "транспортном средстве", показанном на рис. 1.4, какое бы название оно ни имело и кто бы ни был его изобретателем. Кстати, такие "игрушки" для детей можно купить и в наши дни. Правда, более продвинутые - с передним рулевым колесом. Пример 1.2. Изобретение руля и поворотного переднего колеса. Нетрудно видеть, что одним из серьезных недостатков "перво-велосипеда" является трудность осуществления поворота. Действительно, заставить велосипед поворачивать можно только непростым маневром, связанным с наклоном тела велосипедиста в сторону поворота. Причиной этого недостатка было соединение всех элементов велосипеда в единую жесткую конструкцию. Сейчас трудно представить, что от изобретения первого велосипеда до оснащения его первым примитивным механизмом для поворота переднего колеса прошло почти 30 лет! Причем этот принцип управления велосипедом после его изобретения не изменился за прошедшие почти 200 лет! Описание проблемы и моделирующего ее противоречия приведено в таблице на рис. 1.5. В этом изобретении переднее колесо охвачено "вилкой", верх которой соединен со стержнем, проходящим через отверстие в раме велосипеда и соединенным вверху с поперечной планкой, представлявшей собой руль (рис. 1.6). Основная изобретательская модель, натолкнувшая автора на изобретение поворотного колеса и руля, может быть определена, гипотетически, как упрощенное копирование поворотного механизма колесницы или телеги. Такой механизм был к тому времени уже давно известен.
40 Часть 1. Ключевые первичные модели # Описание проблемы Противоречие Решение проблемы Хро- ника (+)-фактор (-)-фактор 2 Трудно поворачивать для изменения направления движения Улучшить управление для поворота Жесткое соединение всех элементов конструкции, отсутствие элементов управления Барон Карл Драйс изобрел управле- ние с помощью поворотного переднего колеса (Германия) 1817 Рис. 1.5. Противоречие как модель проблемы и исходной проблемной ситуации накануне изобретения рулевого переднего колеса Несмотря на усовершенствование управления, принцип осуществления движения путем отталкивания ногами остался прежним (рис. 1.7)! а) Рис. 1.6. Макет (а) и образец* (Ь) велосипеда Карла Драйса *фото автора из Музея Техники в Вене, Австрия Рис. 1.7. Передвижение на велосипеде Карла Драйса (с сайта http://www.daociyou.com/BicYcleEvolution3.htm)
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 41 Пример 1.3. Изобретение педалей. Нам теперь очень трудно представить себе, что движение велосипеду придавалось отталкиванием ногами. История хранит легенду, что для рекламы своего детища Карл Драйс проехал таким способом - пробежал! - многие сотни километров по Германии и Франции. Понятно, что такой способ передвижения нельзя назвать экономным с точки зрения расхода энергии или обеспечения равномерности движения. Описание соответствующей проблемы и моделирующего ее противоречия приведено в таблице на рис. 1.8. В качестве ключевой творческой идеи здесь также вполне можно увидеть аналогию-копирование, например, колодезного ворота или другого подъемного механизма, вращаемого одной или двумя рукоятками. # Описание проблемы Противоречие Решение проблемы Хро- ника (+)-фактор (-)-фактор 3 Движение при отталкивании ногами от земли требует больших затрат энергии и получается медленным и неравномерным Повысить удобство движения; уменьшить затраты энергии; увеличить скорость Отсутствие передачи энергии от человека на средство передвижения Филип Фишер изобрел педали, соединенные с передним колесом и увеличил переднее колесо до 2 метров, чтобы увеличить перемещение за один оборот педалей(Германия) 1830 Рис. 1.8. Противоречие как модель исходной проблемной ситуации накануне изобретения педалей Рис. 1.9. Образец одного из первых педальных велосипедов (фото сделано автором на выставке автомобильной фирмы Рено в Берлине)
42 Часть 1. Ключевые первичные модели Существует немало возможностей для определения и представления моделей противоречий. Однако здесь мы дадим только те определения, которые в большей мере соответствуют основам классической ТРИЗ. Хотя в других, расширенных курсах, мы рассматриваем и другие модели. Определение "Противоречие" Противоречие - модель системного конфликта, отражающая несовместимые требования к свойствам объекта. Определение "Бинарная модель противоречия" Бинарная модель противоречия - упрощенно, бинарная модель или бинарное противоречие - моделирует конфликт несовместимости только между двумя требованиями. Графически бинарное противоречие представлено на рис. 1.10. Описание конфликтующих свойств Рис. 1.10. Обобщенная графическая форма представления бинарных противоречий. Любые запутанные многофакторные конфликты можно представить в виде композиции бинарных моделей. А затем находить главное, "ключевое" бинарное противоречие, решение которого является необходимым условием разрешения общей сложной модели. Можно выделить два основных случая несовместимости, рассматриваемые в следующих двух разделах. 1.3. Стандартное противоречие Многие философы и многие исследователи методов творчества замечали, что противоречие есть суть проблемы, но никто до Генриха Альтшуллера не превратил это понятие в "универсальный ключ" для раскрытия и разрешения самой проблемы!
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 43 Только в ТРИЗ противоречие стало конструктивной моделью, оснащенной инструментами для трансформации этой модели с целью устранения самого противоречия. Изобрести означает устранить противоречие! Пример 1.4. Тренировка пловцов на сверхдлинные дистанции (назовем эту задачу для краткости "Пловец") На рис. 1.11 показан общий вид Олимпийского бассейна для водных соревнований в Пекине, построенный к Олимпиаде 2008. Очень красивое и функционально совершенное сооружение, стены и крыша которого выполнены как бы из тысяч воздушных пузырей, соединенных в структуру, напоминающую гигантскую пену на воде. Проблемная ситуация Предположим, в бассейне тренируются пловцы на сверх-длинные дистанции, например, на 5, 10 или более километров. Обычно такие заплывы проводятся в морях, на реках или больших озерах. Понятно, что тренироваться лучше в бассейне. Такая тренировка не зависит от погоды и может проводиться круглый год. Однако, при тренировке в обычном бассейне (таком, как показан на рис. 1.11 и 1.12,а) возникает неприятная проблема из-за постоянного достижения пловцом краев бассейна. При этом приходится выполнять поворот или переворот вместо непрерывного прямого движения. Техника движения становится неадекватной реальным условиям будущего заплыва, нарушаются ритм и дыхание спортсмена. По сравнению с длиной дорожки обычного бассейна сверх-длинную дистанцию можно считать бесконечно-длинной. Так что, можно сказать, что для тренировки нам нужен бесконечно длинный бассейн. После такой постановки задачи слушатели на семинарах иногда легко вспоминают известное решение (см. раздел "Ответы") этой проблемы, и тогда остается только похвалить их за знание хороших решений и сказать, что теперь мы рассмотрим путь к такому решению с помощью моделей ТРИЗ. Однако чаще возникает другое предложение, свойственное брейнстормингу: построить круглый бассейн (рис. 1.12,Ь). Если это предложение прозвучало первым, то часто к контрольному решению участники семинара не выходят, доказывая, что такое решение просто и легко реализуемо. На мое возражение о том, что диаметр круглого бассейна должен быть значительно больше, чем длина прямоугольного в 50 метров, ответ обычно звучит такой: да, возможно, что круглый бассейн должен быть несколько большего размера, но все же он будет иметь достаточно простую форму и его можно построить. Тогда я привожу последний "спасительный" контр-аргумент: если спортсмен будет плыть в одном направлении, то у него одна рука станет со временем длиннее другой!
44 Часть 1. Ключевые первичные модели Рис. 1.11. Олимпийский бассейн в Пекине The Beijing National Aquatics Center "Water Cube" (иллюстрация с сайта www.china.org.cn/english/olympic/241055.htm) На это немедленно возникает предложение построить бассейн в виде цифры 8 (рис. 1.12,с). То есть, бассейн более сложной формы! Понятно, что здесь упорно отстаивается первоначальная идея, даже при заведомом ухудшении качества решения. Модель проблемной ситуации в виде стандартного противоречия Итак, нам нужен бассейн, в котором водная дорожка имела бы бесконечную длину. Однако, при этом возникает проблема, состоящая в том, что такой бассейн, предположительно, будет иметь сложную форму. Рис. 1.12. Традиционная (а) и возможные (Ь, с) формы бассейнов для плавания на "бесконечную" дистанцию
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 45 Во всяком случае, прямоугольная форма проще, чем любая из этих двух. В этой ситуации мы видим, что новый бассейн нельзя получить без разрешения возникшей проблемы. Обобщенно, модель проблемы можно представить так: к двум разным свойствам гипотетического бассейна предъявляются несовместимые требования, а именно, требование увеличить длину водной дорожки ведет к усложнению формы бассейна. Известный же бассейн имеет простую прямоугольную форму, но не может быть очень длинным. То есть, улучшая одно свойство, получаем ухудшение другого свойства. Такие проблемные ситуации встречаются на практике чрезвычайно часто. Вы можете достаточно легко припомнить немало таких примеров. В частности, стандартные противоречия моделируют проблемные ситуации в примерах 1.1 - 1.3, а именно (в упрощенном виде): 1) в примере 1.1: требование "рост скорости" конфликтует со свойством "вес" прототипа; 2) в примере 1.2: "улучшить управление" противоречит состоянию "жесткое соединение элементов" в конструкции прототипа; 3) в примере 1.3: "повысить удобство движения" противоречит состоянию "отсутствие передачи энергии" в устройстве прототипа. По прочтении этой книги Вы познакомитесь более чем со 100 такими примерами. А если Вы пройдете тренинг и будете сертифицированы на уровень МТРИЗ Практик, то Вы овладеете вполне совершенной техникой моделирования и разрешения подобных противоречий в любой ситуации. Модель проблемы в виде несовместимости двух требований к разным свойствам •вполне можно признать типовой или стандартной, и дать ей соответствующее определение (рис. 1.13,а). В качестве "эталонного" образца приведем стандартное противоречие для данного примера, которое моделирует конфликт между свойством "длина" водной дорожки и свойством "форма" бассейна рис. 1.13,Ь). Обобщенное графическое представление стандартного противоречия приведено на рис. 1.13,с. ВНИМАНИЕ: попробуйте решить задачу по примеру 1.3 "Пловец" самостоятельно. При затруднениях продолжайте изучать уроки. Начало решения этой задачи дано в разделе 4.1. Структура ОЗ (Пример 4.1), а первое решение дано в разделе 4.2. Ресурсы ОЗ (Пример 4.3). Решение через стандартное противоречие дано в разделе 7.1.4.
46 Часть 1. Ключевые первичные модели Стандартное противоречие (1) Стандартное противоречие (standard contradiction - англ.; в классической ТРИЗ: техническое противоречие) - бинарная (двухфакторная) модель, отражающая несовместимые требования к двум различным функциональным свойствам конструкта (или разных конструктов). Стандартное противоречие (2) Стандартное противоречие - двухфакторная модель, в которой один из факторов соответствует и содействует главной полезной функции системы (позитивный тренд-фактор, или плюс-фактор), а другой фактор не соответствует или противодействует этой функции (негативный проблем-фактор, или минус-фактор). а) 1 СВОЙСТВО _______4/- "длина" Плюс-фактор должен иметь (очень длинную у S' водную лрппжкхЬ^— ^S Бассейн __________ требует< сложной формы. J Минус-фактор их ^2 свойство Ь) - "форма" с) Рис. 1.13. Определение стандартного противоречия
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 47 1.4. Радикальное противоречие Пример 1.5. Тренировка прыгунов в воду с трамплина и вышки (назовем эту задачу для краткости "Дайвер") На рис. 1.14 показан общий вид вышки и трамплинов в Олимпийском бассейне в Пекине. Проблемная ситуация (стандартное представление см. в разделе 4.2.5. Реинвентинг примера 1.5) Современные сложнейшие прыжки в воду с акробатическими пируэтами и сальто тренируются годами. На рис. 1.15,а показан прыжок Дмитрия Саутина, двукратного чемпиона Олимпийских Игр, 5-кратного чемпиона мира, 12-кратного чемпиона Европы, участвовавшего в 5 (!) Олимпийских Играх и единственного спортсмена, имеющего 8 олимпийских наград в истории соревнований по прыжкам в воду. Рис. 1.14. Вышка и трамплины в Олимпийском бассейне в Пекине (иллюстрация с сайта www.china.org.cn/english/olympic) Критическим моментом прыжка является вхождение в воду. Хорошо, если вход будет таким четким, как на рис. 1.15,Ь (Саутин) и 1.15,с. Но даже при этом нагрузка на тело и, особенно, кисти рук, так велика, что у многих прыгунов это приводит к профессиональным заболеваниям. Достаточно сказать, что и Дмитрий Саутин не избежал длительных этапов лечения кистей и тяжелейшей операции. В одном интервью он сказал: у меня все порезано- отрезано до такой степени, что я даже с 10-метровой вышки не могу прыгать; спина сильно болит. Что и говорить о последствиях, если вход в воду будет неправильным, пусть даже таким относительно "безобид- ным", как показано на рис. 1.15,d, но, скажем, с высоты в 10 метров! Так как же безопасно тренироваться прыгунам в воду?
48 Часть 1. Ключевые первичные модели Рис. 1.15. Прыжок в воду (иллюстрации, в частности, с сайтов www.moikompas.ru/compas/dmitriy_sautin и www.newizv.ru/news/2009-04-08/107653/) Модель проблемной ситуации в виде радикального противоречия Построим для начала стандартное противоречие этой проблемы в таком варианте: нужно увеличивать высоту прыжка, но при этом растет сопротивление воды при входе в воду, что оказывает вредное воздействие на спортсмена. Анализ показывает, что с ростом высоты прыжка растет скорость, с которой спортсмен входит в воду. Высоту и скорость входа в воду мы изменить не можем. Тогда остается искать решение в... воде! Но как? С ростом высоты воздействие на тело человека при ударе о поверхность воды мало отличается от воздействия при ударе о бетон или камень. Может ли вода стать "мягкой"? Хотя бы на некоторое время, на момент удара о воду, если вход в воду будет неправильным?!
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 49 Обобщенно, модель проблемы можно представить так: к одному и тому же свойству - плотность воды - гипотетически предъявляются два несовместимых и, более того, противонаправленных, требования: вода должна быть "твердой", что соответствует ее естественным свойствам при ударе тела о поверхность воды с большой высоты, и вода должна быть "мягкой", чтобы избежать травм! То есть, к некоторому - одному и тому же! - пространству на поверхности воды предъявляются взаимно-исключающие требования - быть "твердым" и быть "мягким". Коренное (radical - англ.) противоречие, лежащее в основе проблемы, четко определено. Конфликт в такой модели предельно обострен, а решение на первый взгляд кажется невозможным (см. раздел "Ответы"). Такое противоречие и называется радикальным! Это противоречие метафорически можно было бы назвать противоречием Гамлета с его знаменитым "Быть или не быть - вот в чем вопрос!". В частности, радикальные противоречия могут быть сформулированы и для проблемных ситуаций в примерах 1.1 - 1.3, например, в таком виде: 1) для примера 1.1: требование "небольшой вес" (чтобы легче разгоняться) конфликтует со свойством "большой вес" (у прототипа, например, телеги); 2) для примера 1.2: "нежесткое соединение” (для управления) противоречит состоянию "жесткое соединение элементов" (для прочности конструкции); 3) для примера 1.3: "отталкиваться ногами от земли" (чтобы раскрутить колеса "велосипеда") противоречит требованию "не отталкиваться ногами от земли" (из-за того, что способ раскрутить колеса для непрерывного движения на "велосипеде" неизвестен). Определение радикального противоречия приведено на рис. 1.16,а, "эталонный" образец - на рис. 1.16,Ь, а обобщенное графическое представление - на рис. 1.16,с. ВНИМАНИЕ: попробуйте решить задачу по примеру 1.4 "Дайвер" самостоятельно. При затруднениях продолжайте изучать уроки. Начало решения этой задачи дано в разделе 4.1. Структура ОЗ (Пример 4.2), а первое решение дано в разделе 4.3. Идеальное моделирование цели (Пример 4.5). Решение через стандартное противоречие дано в разделе 7.1.5.
50 Часть 1. Ключевые первичные модели Радикальное противоречие (1) Радикальное противоречие (от англ, radical - коренной, радикальный, решительный, действенный; в классической ТРИЗ: физическое противоречие) - совокупность двух противоположно направленных и взаимноисключающих системных требований к одному и тому же свойству. Радикальное противоречие (2) Радикальное противоречие - бинарная (двухфакторная) модель, в которой первый фактор отражает одно требование (условно: плюс-фактор), а второй фактор - второе требование (условно: минус-фактор), такие, что оба фактора представляют одно и то же свойство одного и того же конструкта (компонента, ресурса, функции, действия, состояния и т.п.), однако являются несовместимыми. а) Вода должна быть мягкой и должна быть ч^твердой Одно и то же свойство - Ь) Описание конструкта плотность Описание свойств несовместимости Для одной цели КОНСТРУКТ должен иметь свойство Компонент Функция Действие Состояние Для другой цели ЭТОТ ЖЕ КОНСТРУКТ должен иметь свойство -Z С) Рис. 1.16. Определение радикального противоречия
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 51 ПРАКТИКУМ Заключение к уроку 1 1. Противоречия являются неотъемлемым атрибутом развития систем. В процессе применения к системам предъявляются новые и новые требования (претензии). Противоречия отражают несовместимость требований и имеющихся или предполагаемых свойств объекта. Эта несовместимость является временной, устраняемой путем изобретения эффективного изменения объекта с тем же принципом действия или путем смены принципа действия объекта. Если совокупность требований не может быть удовлетворена очевидным способом, возникает проблемная ситуация, сложная для разрешения. Устранение проблемы требует в таких ситуациях изобретения нетривиальных решений, часто поражающих неожиданностью идеи и обладающих высокой эффективностью. Противоречие можно рассматривать как модель проблемы. Противоречия указывают на корни проблемы. Корни проблемы состоят в несовместимости (требований и свойств объекта), кажущейся или реальной, но всегда объективно (физически) обусловленной и ведущей к снижению эффективности функционирования системы или вовсе к невозможности реализации главной полезной функции системы. 2. Только два типа системных противоречий - стандартное и радикальное - достаточны для моделирования любого конфликта, любой проблемы. Эти противоречия отражают как объективное содержание неравномерного развития систем, так и психологическое, субъективное восприятие и описание (формулирование) моделей конфликтов развития в виде противоречий. Точная формулировка противоречия является непростой операцией и требует немалого опыта и, разумеется, необходимых профессиональных знаний. От того, как именно сформулировано противоречие, что оно отражает, зависит весь дальнейший ход решения проблемы. Для записи моделей используют текстовые, графические или табличные формы. Тест урока 1 1. Какое противоречие - стандартное или радикальное - содержится в следующем описании проблемы: Водная дорожка должна быть длинной для адекватной тренировки пловцов- марафонцев и должна быть короткой для упрощения конструкции бассейна. 2. Какое противоречие - стандартное или радикальное - содержится в следующем описании проблемы: Водная дорожка должна быть длинной - "бесконечной" - для адекватной тренировки пловцов-марафонцев, однако бассейн должен быть "недлинным" для упрощения конструкции.
52 Часть 1. Ключевые первичные модели Упражнения к уроку 1 Сформулируйте системные противоречия для следующих проблемных ситуаций. Упражнение 1. Авианосец. При строительстве первых авианосцев возникла проблемная ситуация, суть которой можно описать следующим образом. На борту авианосца должно находиться как можно больше самолетов. Однако крылья самолетов имеют большие размеры (размах). Это не позволяет компактно размещать самолеты на палубе и в трюме. Уменьшить крылья по длине нельзя, так как размах крыльев определяется исходя из тактико- технических требований к самолетам. СП для авианосца в целом: Действие, состояние, объект Авианосец ( + ) - фактор (-) - фактор СП для самолета: Действие, состояние, объект Самолет ( + ) - фактор (-) - фактор РП для авианосца в целом: Действие, состояние, объект Авианосец + Z -Z РП для самолета: Действие, состояние, объект Самолет + Z -Z РП для крыла: Действие, состояние, объект Крыло + Z -Z
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 53 Упражнение 2. Нож для резки обоев. После затупления режущей кромки выбрасывался весь нож. Правильно восстановить режущую кромку в домашних условиях сложно. СП для ножа: Действие, состояние, объект Нож (+) - фактор (-) - фактор РП ножа: Действие, состояние, объект Нож + Z -Z Упражнение 3. Защита квартиры от несанкционированного доступа. Проблема почти всех известных видов защиты квартиры от злоумышленников состоит в том, что срабатывание сигнализации не мешает злоумышленнику украсть что-то, так как он имеет некоторый запас времени для своих действий. СП для квартиры: Действие, состояние, объект Квартира (+ ) - фактор (-) - фактор Упражнение 4. Защита мотоциклиста при падении. Для защиты мотоциклиста при падении можно предложить надевать толстые куртки и брюки. Однако такая одежда стесняет движения и затруднит управление мотоциклом. РП защитной одежды мотоциклиста: Действие, состояние, объект Одежда мотоциклиста + Z -Z
54 Часть 1. Ключевые первичные модели Методические рекомендации преподавателям О графическом представлении противоречий Графическое представление противоречий позволяет легко видеть структуру конфликтующих аспектов (рис. 1.17 - 1.19). Для повышения эффективности обучения полезны следующие рекомендации. Особенности формулирования стандартного противоречия 1) Функциональные цели (например: "для правильной тренировки") следует выносить в отдельные блоки, связанные с соответствующими функциональными требованиями (например: "должен иметь бесконечную дорожку"). 2) Грамматическая структура записей не имеет большого значения, поэтому не обязательно согласовывать фрагменты текстов в блоках между собой. 3) Возможны варианты графического представления (рис. 1.17,а и 1.17,Ь) - важно лишь соблюдать правильную структуру связей между блоками. 4) Для СП требования должны быть предъявлены к разным аспектам конструкта (например: длина vs форма). Нарушение этого требования является первым признаком неверной формулировки СП. 5) Несовместимые требования в СП могут относиться к разным конструктам (рис. 1.18). Функциональное Функциональная требование цель Рис. 1.17. Варианты графическое представление стандартного противоречия
Урок 1. Противоречие - ключевой концепт ТРИЗ 55 Рис. 1.18. Вариант представления стандартного противоречия с участием двух конструктов Особенности формулирования радикального противоречия 1) Для РП требования должны быть предъявлены к одному и тому же аспекту (например: мягкий vs твердый). 2) Несовместимые требования в РП должны относиться к одному и тому же конструкту. Нарушение любого из этих требований является первым признаком неверной формулировки РП. Рис. 1.19. Вариант графического представления радикального противоречия
УРОК 2. ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ Элементы теории32 Экстрагирование является первым фундаментальным методом обучения по технологии Модерн ТРИЗ. Этим методом каждый обучаемый будет пользоваться на протяжении всей своей творческой деятельности. Суть метода рассмотрим на простом примере. 2.1. Эффективные модели - в каждом артефакте Пример 2.1. Уголок листа органайзера (окончание - в уроке 3) На рис. 2.1 показан уголок листа органайзера с выполненной на нем перфорацией. Перфорация сделана для того, чтобы можно было легко и достаточно аккуратно оторвать уголок листа. День за днем путем отрывания уголков создается хорошо видимая граница между листами с целыми и оторванными уголками. Эта граница используется вместо закладки для того, чтобы сразу открыть органайзер на текущей дате, видимой на первом листе с целым уголком (например, на левом рисунке в уголке видна актуальная дата ”7 декабря"). Рис. 2.1. Уголок листа ежедневника или органайзера Понятно, что до применения перфорации отрывание уголка трудно было выполнить аккуратно. Линия отрыва получалась неровной, а аккуратное отрывание требовало больших затрат времени. Вопрос: какая креативная операция (модель) применена здесь для создания идеи введения перфорации? Правильный ответ на этот вопрос невозможен для тех, кто не знает ТРИЗ. Потому что... непонятен сам вопрос. На первый взгляд здесь все просто, поскольку обычно мы видим только примененную техническую операцию, в данном случае - перфорацию. 32 "Основы классической ТРИЗ", раздел 6. От практики - к теории
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 57 Зададим наводящий вопрос: а зачем применена перфорация? Ответ может быть сформулирован таким образом: чтобы можно было аккуратно отрывать уголок листа. Еще один дополнительный вопрос: а чем помогает перфорация? Ответ: перфорация заранее задает общее направление линии отрыва и оставляет только маленькие бумажные перемычки между отверстиями, что делает операцию отрыва быстрой и достаточно аккуратной. И вот здесь уже можно сформулировать одну из самых эффективных креативных моделей, найденных когда-то и аккумулированных в ТРИЗ: "Предварительное действие". Творческий метод, соответствующий этой модели, формулируется в ТРИЗ следующим образом: Предварительное действие: а) заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично); Ь) заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на доставку. Связь с рассмотренным примером очевидна. Действительно, при наличии предварительно сделанной перфорации оторвать уголок можно быстро и намного аккуратней. Дополнительно отметим, что здесь с помощью этого метода было устранено следующее стандартное противоречие: Отрывать уголок нужно быстро, но это приводит к неровной линии отрыва. Или в таком варианте: Если отрывать уголок медленно, то линия отрыва получается более аккуратной, однако на это уходит много времени. В классической ТРИЗ было сформулировано 40 первичных (специализированных) моделей и методов трансформации, собранных в так называемый Ас-каталог33. Каждая из этих моделей была получена, как теперь мы можем это определить, методом экстрагирования. А именно: в каждом изученном объекте (изобретении) изучались не столько технические преобразования, принадлежащие прикладной ноосфере артефакта, сколько творческие, относящиеся к креативной ноосфере артефакта. Причем в Ас-каталог были включены только те модели, которые встречались наиболее часто, во многих объектах. Здесь же следует отметить, что многие из 40 классических моделей все же тесно связаны с техническими трансформациями, и их интерпретация на другие области применения требует адаптации, иногда достаточно непростой. 33 "Первичные инструменты ТРИЗ", раздел 17. Ас-каталог
58 Часть 1. Ключевые первичные модели Всем обучаемым следует изучить все 40 моделей, чтобы помнить смысл каждой из них и уметь применять уже только по одному названию. Не по номеру, так как номера могут меняться, а именно по названию. ВНИМАНИЕ. Метод экстрагирования предназначен прежде всего для ускоренного освоения первичных моделей трансформации. Творческое содержание метода состоит в том, что метод ориентирован на открытие необычного и "невидимого" в привычном и обычном. Обучение с помощью экстрагирования имеет игровой характер. А это значит, что экстрагирование всегда приводит к удивительным результатам, к усмотрению неожиданных творческих идей в самых простых, казалось бы, вещах и событиях. Мы приглашаем Вас к экстрагированию и определению новых моделей трансформации в любых областях и для любых объектов. Это будет особенно цениться при выполнении сертификационных работ. 2.2. Метод обучения и тренинга "Экстрагирование" Итак, как можно было видеть, экстрагирование представляет собой операцию по выявлению творческих моделей в окружающих природных или искусственных объектах. Для правильного выполнения такой работы будем опираться на следующее определение. Определение "Экстрагирование" Экстрагирование - извлечение моделей трансформации из любых артефактов и из любых информационных источников, описывающих инновационные идеи и объекты. Дополнение 1 ТРИЗ-экстрагирование - извлечение ТРИЗ-моделей трансформации из объектов. Дополнение 2 Экстрагирование имеет целью быстрое и правильное изучение студентами каталога (фонда) моделей трансформации и поясняющих их примеров. Дополнение 3 Экстрагирование имеет первой сверх-целью развитие умения понимать функциональную и креативную эволюцию артефакта. Дополнение 4 Экстрагирование имеет второй сверх-целью открытие новых моделей трансформации и развитие системной классификации и организации всех моделей трансформации. Для выполнения экстрагирования нужно придерживаться определенной схемы, которая представлена на рис. 2.2.
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 59 Общее описание процесса экстрагирования состоит в следующем: 1) берется любой артефакт и подбирается реальный или воображаемый (виртуальный) прототип для этого артефакта, то есть предполагается, что прототип был предшественником артефакта в истории его конструктивного развития; в идеале прототип имеет ту же главную полезную функцию (назначение, цель применения), что и артефакт. Однако, в качестве прототипа может быть подобран объект, имеющий только часть функций, соответствующих артефакту; 2) затем рассматриваются позитивные изменения, имеющиеся в артефакте, по сравнению с прототипом; 3) выявленные изменения имеют, разумеется, конструкционный характер. Однако сущность экстрагирования состоит в том, чтобы в каждом выявленном конструкционном изменении определить креативную модель трансформации, объективно присутствующую в этом изменении; 4) сначала выполняется экстрагирование моделей, которые уже есть в ранее созданном Ас-каталоге ТРИЗ-моделей трансформации. Если же некоторые изменения не могут быть убедительно описаны имеющимися моделями трансформации, то можно описать новую модель, дать ей название и включить в Ваш личный творческий каталог, а также переслать администраторам курса для оценки правильности определения. Пояснение к алгоритму в соответствии с первым примером: в качестве прототипа можно условно принять любой органайзер, в котором нет заранее выполненной перфорации. Тогда понятно, что метод "Предварительное действие", реализованный в виде заранее выполненной перфорации, обеспечивает ускоренное и аккуратное отрывание уголка листа. Различают два основных варианта экстрагирования: 1) "Экстрагирование-1" - выявление всех объективных моделей трансформации, полностью или частично присутствующих в переходе от прототипа к артефакту; 2) "Экстрагирование-2" - выявление доминирующих трансформаций, необходимых для перехода от прототипа к артефакту и связываемых с определенными устраненными противоречиями. Три признака могут служить для определения доминирующей трансформации: во-первых, она обязательно полностью участвует в интегральной трансформации. во-вторых, каждая из таких трансформаций достаточна для описания основной идеи изобретения, в-третьих, при условном изъятии такой трансформации описание перехода от прототипа к артефакту становится невозможным, либо существенно не полным.
60 Часть 1. Ключевые первичные модели Рис. 2.2. Алгоритм экстрагирования моделей трансформации
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 61 Как и все качественные модели, модели трансформации требуют определенного опыта в их интерпретации и экстрагировании. Практикум содержит далее задания для обоих типов экстрагирования. 2.3. Первичное и углубленное экстрагирование Пример 2.2. Лед для напитка (окончание - в уроке 3) Для того, чтобы напиток - сок, коктейль и т.п. - подольше оставался прохладным, в него добавляют кусочки льда. Однако, по мере таяния льда вкус напитка меняется, так как увеличивается относительное количество воды в уменьшающемся количестве напитка. Известно решение этого "конфликта" в виде использования льда в пластиковых или металлических оболочках. Вода или другая жидкость находится внутри оболочки и замораживается перед применением. Причем оболочки могут выполняться в виде привлекательных фигурок (рыбок, цветов, долек фруктов и т.п. - рис. 2.3). После применения фигурки могут быть вымыты и использоваться повторно. Поскольку фигурки являются многоразовыми, это ведет к экономии воды для приготовления льда. Рис. 2.3. Ледяные фигурки для многоразового использования
62 Часть 1. Ключевые первичные модели Результаты экстрагирования удобно представлять в специальной таблице (рис. 2.4). УС* № Название навигатора Основание для экстрагирования ++ 01 Изменение агрегатного состояния Повторное замораживание + 02 Предварительное действие Предварительное приготовление + 03 Дробление Много фигурок 04 Замена механической среды ++ 05 Вынесение Свойство охлаждения внесено (присутст- вует), а свойство смешивания с напитком вынесено прочь (отсутствует). 06 Использование механических колебаний 07 Динамизация ++ 08 Периодическое действие Многократное применение + 09 Изменение окраски Фигурки могут быть окрашены ++ 10 Копирование Копии многих предметов 11 Наоборот ++ 12 Местное качество Охлаждение дозы напитка 13 Дешевая недолговечность вместо дорогой долговечности + 14 Использование пневмо - и гидроконструкций Фигурки плавают + 15 Отброс и регенерация частей Восстановление льда внутри фигурки 16 Частичное или избыточное действие 17 Применение композиционных материалов ++ 18 Посредник Оболочка играет роль посредника между льдом и напитком 19 Переход в другое измерение + 20 Универсальность Любые формы + 21 Обратить вред в пользу Расход материала на оболочку - изготовление разных форм фигурок 22 Сфероидальность 23 Применение инертной среды 24 Асимметрия ++ 25 Использование гибких оболочек и тонких пленок Оболочки могут быть пленочными + 26 Применение фазовых переходов Таяние льда поддерживает низкую температуру напитка 33 Проскок ++ 34 Матрешка Лед внутри оболочки и внутри напитка 35 Объединение Рис. 2.4. Результаты Экстрагирования-1 для Примера 2.2. Лед для напитка * УС - уровень соответствия: (++) - полное для эффективных навигаторов; (+) - для навигаторов с частичной эффективностью.
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 63 Важнейшими для формирования требуемых свойств технического решения являются доминирующие модели, выделенные двумя плюсами: "01 Изменение агрегатного состояния", "05 Вынесение", "08 Периодическое действие", "10 Копирование", "12 Местное качество", "18 Посредник", "25 Использование гибких оболочек и тонких пленок", "34 Матрешка". Посмотрите вариант реализации этого примера в софтвере EASyTRIZ. Читатели могут оценить, что ключевыми творческими моделями для создания изобретательской идеи здесь являются методы "18 Посредник" и "25 Использование гибких оболочек и тонких пленок". Действительно, оболочка играет роль посредника между льдом и напитком. И непросто сказать, какой из методов более важен для общего решения. Может быть, небольшой перевес в сторону общности можно отдать методу "18 Посредник", основываясь на том, что оболочка может быть и негибкой, и тем более не тонкой пленкой, а напротив, жесткой, металлической - такие решения тоже известны. Именно выявление доминирующих трансформаций и является целью Экстрагирования-2. Далее, следует сказать и о том, что цели Экстрагирования-2 этим не ограничиваются. Не менее важной задачей на этом этапе является определение противоречий, устраняемых ключевыми трансформациями. ВНИМАНИЕ. Противоречия формулируются применительно к прототипу, а не к изучаемому артефакту! Действительно, экстрагированные навигаторы были применены не к артефакту, а к прототипу. Артефакт является результатом трансформации, а объектом исходной проблемной ситуации и носителем конфликтующих свойств является прототип. Поэтому модели трансформации участвуют в переходе от прототипа к артефакту и были предназначены именно для устранения противоречий в прототипе. Как нетрудно понять, ключевые трансформации выявляются среди доминирующих трансформаций на основе результатов из таблицы Экстрагирование-1. В "бессофтверном", "ручном" варианте в новую таблицу переносятся только те модели из таблицы результатов для Экстрагирования-1, рейтинги которых равны 2. В новой таблице, длина которой по условию не может превышать 5 строк, определяются ключевые трансформации, оказывающие на формирование идеи решения наибольшее влияние. Затем для ключевых трансформаций строится модель конфликта в виде противоречия, которое и было устранено этой трансформацией. Если в создании решения неразрывно участвовало несколько трансформаций, то модель противоречия может быть единственной и общей для них.
64 Часть 1. Ключевые первичные модели Результирующая таблица Экстрагирования-2 для рассматриваемого примера приведена на рис. 2.5. Посмотрите вариант реализации этого примера в софтвере EASyTRIZ. Следует отметить, что в данном случае приведенные противоречия вполне можно было бы поменять местами или поместить оба в каждую клетку, так как обе трансформации могут рассматриваться как ключевые, т.е. дающие все необходимые основания для генерации основной идеи решения. УС* № Название навигатора Основание для экстрагирования ++ 01 Изменение агрегатного состояния ++ 05 Вынесение ++ 08 Периодическое действие ++ 10 Копирование ++ 12 Местное качество ++ 18 Посредник Радикальное противоречие: лед должен быть в напитке, чтобы охлаждать его, и не должен быть в напитке, чтобы не менять его вкус. ++ 25 Использование гибких оболочек и тонких пленок Стандартное противоречие: лед при таянии охлаждает напиток, но меняет его вкус. ++ 34 Матрешка Рис. 2.5. Результаты Экстрагирования-2 для Примера 2.2. Лед для напитка * УС - уровень соответствия; ключевые модели содержат описание противоречий ПРИМЕЧАНИЕ. Внимательные читатели, возможно, найдут в будущем в практических примерах присутствие какой-то новой модели. В таком случае достаточно сформулировать описание модели, дать ей название, проверить частоту ее присутствия в других объектах и решениях и прислать в Модерн ТРИЗ Академию для проверки и, возможно, для включения в Ас-каталог моделей. Такие предложения будут особенно цениться при сертификации автора предложения. ПРАКТИКУМ Заключение к уроку 2 1. Два примера показывают присутствие в любом искусственном объекте творческих моделей трансформаций. Причем, можно утверждать, что технические изменения являются лишь способом реализации творческих моделей. Творческие модели выявляются из объектов путем экстрагирования. Обнаруженные творческие трансформации являются относительно устойчивыми и массовыми по применению. Наиболее часто применяемые трансформации принимаются в качестве первичных моделей решения изобретательских задач. В классической ТРИЗ был создан Ас-каталог из 40 первичных творческих моделей.
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 65 2. Для интенсификации изучения первичных моделей также применяется метод экстрагирования. При этом студенты повторяют путь создателей ТРИЗ при формировании Ас-каталога первичных приемов и могут обнаружить новые, не описанные еще модели. Таким образом, при обучении решаются две задачи: собственно обучение (причем, как увлекательная игра - извлечение "невидимого") и, возможно, выявление новых творческих моделей (как исследование, классификация, сравнение и определение). Тест урока 2 1. Содержит ли новую модель следующее описание трансформации: Указка для демонстрации материалов на школьной доске выполнена в виде раздвижной телескопической конструкции. Является ли такой метод выполнения объектов новым? Если да, то эту модель можно было бы назвать "Использование телескопического принципа"! 2. Содержит ли новую модель следующее описание трансформации: Для устранения "самовыкручивания" и выпадения винта из резьбового отверстия, например, в дужках очков, предлагается зафиксировать винт в отверстии с помощью клея. Очевидно, что такой модели в Ас-каталоге нет. Эту модель можно определить как антипод к приему "7 Динамизация" следующим образом: "41 Фиксация" - верно ли это предложение? 3. В решении по примеру 2.2 главной - ключевой! - моделью является "01 Изменение агрегатного состояния". Это объясняется тем, что для применения вода должна быть заморожена и превратиться в лед. А потом лед будет таять, и на время таяния на поверхности ледяной фигурки будет поддерживаться температура, близкая к 0°С. А оба процесса - замораживание и таяние - есть изменение огрегатного состояния. Упражнения к уроку 2 (выполняются с помощью софтвера EASyTRIZ™). ЭКСТРАГИРОВАНИЕ-1 Результаты экстрагирования должны содержать: - описание прототипа, - описание объекта, - заполненную таблицу экстрагирования. Образцом представления результатов для теста "Экстрагирование-1" является пример 2.2. ВНИМАНИЕ - система маркировки: 1. Позиции с высокой степенью соответствия (доминирующие модели) маркируются двумя плюсами или сплошной заливкой клетки "рейтинг" - зависит от версии софтвера. 2. Общее количество доминирующих позиций не может больше 5.
66 Часть 1. Ключевые первичные модели 3. Позиции с частичным соответствием (вспомогательные модели) маркируются одним плюсом или заливкой половинки клетки "рейтинг". 4. Общее количество вспомогательных моделей не может быть больше 5. Задача 1. Непадающая зубная щетка. Выполните экстрагирование для зубной щетки, которая может сама держаться на ровной гладкой поверхности (рис. 2.6). Для этого основание щетки выполнено в виде эластичной присоски. Щетка прижимается к гладкой поверхности, при этом воздух выдавливается из-под эластичного основания, и щетка держится на этой поверхности. Поверхностью может быть, например, не только поверхность раковины или стола, но и кафельная плитка или зеркало на стене. Рис. 2.6. Непадающая зубная щетка Задача 2. Визуализация действий водителя при парковке. Фирма Nissan разработала систему визуализации маневров водителя при парковке. Система содержит 4 миниатюрные видеокамеры, обеспечивающие обзор вокруг автомобиля. Бортовой компьютер обобщает информацию от этих камер и строит вид сверху на автомобиль и примыкающую площадь (см. на рис. 2.7 фотографию с сайта mikeslist.com). Получаемая картина соответствует тому, как если бы этот вид был получен с одной видеокамеры, находящейся над автомобилем на высоте примерно 15 метров. Понятно, что действия безопаснее. водителя могут стать намного точнее и ПОДСКАЗКА для определения прототипа: автомобиль без такой системы управления парковкой. При обычной парковке водитель смотрит через переднее и боковые стекла, в боковые зеркала и зеркало заднего вида, а также часто оборачивается посмотреть через заднее стекло. Иногда водителю приходится выйти из автомобиля, чтобы более внимательно осмотреть предметы вокруг автомобиля, чтобы не повредить их и автомобиль при парковке. Рис. 2.7. Изображение автомобиля на мониторе водителя при парковке
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 67 Рис. 2.8. Закладка-держатель для книги Задача 3. Закладка-держатель для книги. Для облегчения удержания книги с раскрытыми страницами предложено устройство в виде пластмассовой пластины, надеваемой на большой палец руки. При закрытой книге эта пластина служит закладкой (см. на рис. 2.8 фото с сайта thumbthing.com). ПОДСКАЗКА для определения прототипа: обычно мы вынуждены держать книгу двумя руками, что не всегда удобно. Задача 4. Тренировочное поле в гольф-клубе. Для тренировок любителей гольфа в гольф-клубах используют искусственные поля, огражденные высокой сеткой (рис. 2.9). При этом поле имеет достаточно сильный наклон к месту, где производится удар по шару. Это сделано для того, чтобы шары скатывались обратно и "сами" собирались к месту, где находятся спортсмены. Это намного облегчает труд по сбору шаров для повторного применения. ПОДСКАЗКА для определения прототипа: на реальном гольф-поле спортсмен или работник гольф-клуба вынуждены ходить по полю и собирать мячи. Это отнимает много времени и сил. Это делает практически невозможной одновременную тренировку десятков спортсменов. Рис. 2.9. Вид тренировочного поля в гольф-клубе (фотография сделана автором в одном из клубов в Южной Корее) ЭКСТРАГИРОВАНИЕ-2 Результаты экстрагирования должны содержать: - описание объекта, - описание прототипа, - заполненную таблицу Экстрагирования-2. Образцом представления результатов для теста "Экстрагирование-2" является пример на рис. 2.5.
68 Часть 7. Ключевые первичные модели ВНИМАНИЕ 1 - система маркировки: 1. Позиции с доминирующими моделями маркируются двумя плюсами или заливкой клетки "рейтинг" - зависит от версии софтвера. 2. Общее количество доминирующих моделей в таблице - не больше 5. 3. Общее количество маркированных позиций не может быть больше 10. 4. Для сокращения таблицы следует удалить все "недоминирующие" модели. ВНИМАНИЕ 2: формулирование противоречий! 1. Формулировки могут быть только для стандартных противоречий, либо только для радикальных, либо для тех и других - ограничений нет. 2. Часто достаточно определения одного противоречия на всю таблицу. Его можно записать в строке ключевого навигатора по собственному выбору. 3. Для практики рекомендуется сформулировать несколько противоречий, по крайней мере - одно стандартное и одно радикальное, и для компактности представления результатов эти противоречия можно записать в разные строки (если имеются два и более ключевых навигатора) и не повторять в других строках. 4. Встречаются случаи, когда для разных навигаторов больше подходят разные формулировки противоречий и разные типы противоречий (например, для одного ключевого навигатора лучше подходит определенное стандартное противоречие, а для другого - определенное радикальное противоречие). В этих случаях целесообразно записать эти формулировки в соответствующих строках. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Задача 5. Структурная организация нашей одежды. Не обращайте внимания на "научно-звучащее" название примера - это тоже немного шутка. А задача такая: найдите основные принципы ТРИЗ, в соответствии с которыми устроена наша одежда. Запишите их в виде результатов Экстрагирования-1. В качестве подсказки примите во внимание следующий набор объектов: головка лука, куриное яйцо, кочан капусты, неразвернутая конфета - что между ними общего? Задача 6. "Операция" надевания колечка на косичку. Рассмотрим очень изобретательно придуманную процедуру - надевание эластичного колечка на хвостик волос! Это далается так: сначала колечко надевается на запястье одной руки, и пучок волос захватывается этой рукой, а затем другой свободной рукой колечко перетаскивается на волосы с запястья руки, держащей хвостик (рис. 2.10). Рис. 2.10. А вот как эти славные колечки попали на свое место?! Ваша задача: выполнить Экстрагирование-1.
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 69 Задача 7. "Изобретения" в сказке. Какие модели ТРИЗ являются общими, а какие - разными, в таких объектах, как: 1. избушка на курьих ножках; 2. печь у Емели, 3. Колобок, 4. каша, которая шла и шла из горшка, пока ее не остановили, 5. Конек-Горбунок. Запишите результаты Вашего исследования в виде таблицы Экстрагирования-1. Задача 8. Живой ковер из цветов. с) поливать! d) любоваться! Рис. 2.11. Ковер, на котором растут настоящие живые цветы В Германии я однажды заехал в огромный магазин, где можно найти все, что только нужно, для сада. И меня заинтересовала большая длинная коробка, на которой был нарисован цветочный ковер. Цветы явно выглядели живыми, настоящими. Но - так было показано - на комнатном ковре, но в саду! Это была идея рекламы "ковровых дорожек" разной длины, сделанных из специального грунта с пористой основой типа губки. В этот грунт, в поры, заранее были внесены семена различных цветов и удобрения, а рисунок показывал, каким станет этот "ковер" после того, как все семена прорастут и превратятся в цветы (рис. 2.11,d). Кроме того, рисунок можно было сделать свой, а садовод-профессионал подберет Вам нужные сорта цветов и приготовит заказной ковер-цветник! Выполните Экстрагирование-1 для этого артефакта - ковра для... будущих живых цветов. РАСШИРЕНИЕ ЗАДАЧ. Составьте список любых других артефактов, объектов Природы, сказочных и других литературных объектов, выполните для них процедуры экстрагирования и присылайте нам для включения самых интересных из них в банк МТРИЗ Пула.
70 Часть 1. Ключевые первичные модели Методические рекомендации преподавателям О стандартизации представления результатов экстрагирования Для удобства проведения занятий без компьютера можно воспользоваться специальными бланками, которые отлично зарекомендовали себя на протяжении многих лет применения, причем в аудиториях с разным количеством обучаемых - до нескольких сотен - и в разных странах. Бланки могут различаться оформлением, однако главное состоит в том, чтобы с одного взгляда видеть правильно выделенные доминирующие и дополнительные навигаторы, экстрагированные обучаемым из исследуемого артефакта. Если при этом осуществляется проверка правильности выполнения экстрагирования путем сравнения с результатами, известными преподавателю заранее, то применение такого бланка намного ускоряет проведение сравнения, така как в первую очередь достаточно определить совпадение выделенных навигаторов, а уж потом можно проверить интерпретацию их роли в артефакте. Следует поощрять формулирование обучаемыми новых навигаторов, которые можно записывать в специальном окне. ЭКСТРАГИРОВАНИЕ НАВИГАТОРОВ ОБЪЕКТ ► I I 01 Изменение агрегатного состояния 19 Переход в другое измерение 02 Предварительное действие 20 Универсальность 03 Дробление 21 Обратить вред в пользу 04 Замена механической среды 22 Сфероидальность 05 Вынесение 23 Применение инертной среды 06 Использование механических 24 Асимметрия колебаний 25 Использование гибких оболочек и 07 Динамизация тонких пленок 08 Периодическое действие 26 Применение фазовых переходов 09 Изменение окраски 27 Применение теплового расширения 10 Копирование 28 Заранее подложенная подушка 11 Наоборот 29 Самообслуживание 12 Местное качество 30 Применение сильных окислителей 13 Дешевая недолговечность вместо 31 Применение пористых материалов дорогой долговечности 32 Антивес 14 Использование пневмо - и 33 Проскок гидроконструкций 34 Матрешка 15 Отброс и регенерация частей 35 Объединение 16 Частичное или избыточное 36 Обратная связь действие 37 Эквипотенциальность 17 Применение композиционных 38 Однородность материалов 39 Предварительное антидействие 18 Посредник 40 Непрерывность полезного действия ++ хооошее соответствие I Новь|й навигатор: I + частичное оответствие - не подходит СТУДЕНТ — ДАТА Рис. 2.10. Упрощенный бланк экстрагирования (отсутствуют поля для интерпретации)
Урок 2. Экстрагирование первичных моделей ТРИЗ 71 ЭКСТРАГИРОВАНИЕ 1 Nr.Объект____________________ Ранг Nr. Навигатор Обоснование 01 Изменение агрегатного состояния 02 Предварительное действие 03 Дробление 04 Замена механической среды 05 Вынесение 06 Использование механических колебаний 07 Динамизация 08 Периодическое действие 09 Изменение окраски 10 Копирование 11 Наоборот 12 Местное качество 13 Дешевая недолговечность вместо дорогой долговечности 14 Использование пневмо - и гидроконструкций 15 Отброс и регенерация частей 16 Частичное или избыточное действие 17 Применение композиционных материалов 18 Посредник 19 Переход в другое измерение 20 Универсальность 21 Обратить вред в пользу 22 Сферой дал ьность 23 Применение инертной среды 24 Асимметрия 25 Использование гибких оболочек и тонких пленок 26 Применение фазовых переходов 27 Применение теплового расширения 28 Заранее подложенная подушка 29 Самообслуживание 30 Применение сильных окислителей 31 Применение пористых материалов 32 Антивес 33 Проскок 34 Матрешка 35 Объединение 36 Обратная связь 37 Эквипотенциальность 38 Однородность 39 Предварительное антидействие 40 Непрерывность полезного действия Студент Дата Рис. 2.11. Стандартный бланк экстрагирования (1)
УРОК 3. РЕИНВЕНТИНГ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ Экстрагирование и реинвентинг на основе Мета- Алгоритма Изобретения - это современный "ТРИЗ- томограф" мышления изобретателей. Причем, работающий как "машина времени": реинвентинг способен исследовать творческое мышление изобретателей из любых эпох и направлений! Рувим Киссельман, Доктор-инженер, изобретатель, руководитель клуба 34 изобретателей "Schopfer" ("Творец" - нем.) из Бонна, организатор ежегодных осенних семинаров Модерн ТРИЗ Академии в Немецком Музее Бонна 35 36 Элементы теории 3.1. Мета-Алгоритм Изобретения (МАИ) Т-Р-И-3 3.1.1. Введение: мета-алгоритм брейнсторминга Практически все известные креативные техники можно представить обобщенно как брейнсторминг. Это не совсем точно, зато коротко. И несколько более мягко и справедливо, чем метод проб-и-ошибок. В частности из-за того, что метод проб-и-ошибок вполне мог бы быть назван методом проб-и-удач, что смягчило бы отношение к нему, но и еще больше усилило бы психологическую инерцию в сторону его дальнейшего применения. И все же это находится в полном согласии с таким представлением о брейнсторминге, при котором под брейнстормингом понимаются любые попытки угадать идею, "наскочить" на нее при мучительном блуждании в туманной атмосфере так называемого "творческого поиска", лишенного ориентиров и навигаторов. А теперь приведем "классическую" схему37 (рис. 3.1), описывающую процесс "креативного мышления" в стиле брейнсторминг, как он был определен выше. 34 ассоциация клубов изобретателей, созданная ранее в Германии в рамках программы INSTI (Innovationsstimulierung - государственная программа поддержки инновационного движения в Германии; см. www.insti.de и www.erfinderclubs.de); ее продолжает программа SIGNO - Schutz von Ideen fur die gewerbliche Nutzung (Защита Идей для промышленного Применения) 35 музей науки и техники в Бонне; www.deutsches-museum.de 36 "Основы классической ТРИЗ", разделы "2. Реинвентинг - ключевая концепция обучения и самообучения для ТРИЗ" и "4. Изобретательское творчество"
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 73 1 Подготовка I 2 Инкубация, созревание • I 3 Инсайт (озарение) 1 4 Верификация Рис. 3.1. Схема творческого процесса по Уолласу (1926) Первый вопрос, который возникает при обращении к этой схеме, таков: поможет ли эта схема решать проблему? Ответ: нет, не поможет. Тогда возникает второй вопрос: имеет ли эта схема какое-нибудь практическое значение? Ответ на этот вопрос приводится чуть ниже. На самом деле неэффективна не эта схема, а вся идеологическая платформа, для которой эта схема является ее обобщенным представлением, то есть мета-алгоритмом. Эта схема описывает в целом ни что иное, как четыре основных психологических мета- состояния человека, т.е. очень обобщенных состояния, при решении любой проблемы. Это и позволило определить многим авторам - последователям Уолласа - такое описание как обобщенную модель творческого мышления. Но с какой точки зрения? С точки зрения психолога, внешнего наблюдателя. Содержание такого внешнего наблюдения наглядно охарактеризовано Г.Альтшуллером в примере37 38, в котором некто (психолог) наблюдает за маневрами кораблика, не зная ни его цели, ни условий реки, ни способа управления корабликом, и пытается связать изменения в движении с чем угодно, например, с положением солнца относительно курса кораблика, которое, как видно, слепит капитана, и он поэтому вынужден менять курс. Тысячи "исследовательских" работ по инерции и по дорогостоящей затратной традиции описывают и истолковывают "движение кораблика", не занимаясь ни содержанием задачи, ни областью, к которой относится задача, ни законами и моделями из этой области. И все же схема Уолласа имеет большое практическое значение благодаря, по крайней мере, одному выдающемуся факту, установленному с научной достоверностью: поведение людей при поиске решений для сложных задач психологически адекватно описывается этой схемой. Как минимум во всех тех случаях, когда решение не достигнуто на основе простого логического вывода или на основе врожденных инстинктивных автоматизмов, поиск решения имеет поведенческой моделью схему Уолласа. К тому же есть основания утверждать, что выбор решения на основе знания (логики) или "включение" нужного врожденного или усвоенного автоматизма (инстинкта) также происходят по этой же схеме, но только за относительно 37 Грэхэм Уоллас (1858-1932) - английский исследователь психологических факторов в политике; цитирование по книге: The Art of Thought. - New York: Harcourt Brace, 1926 38 Альтшуллер Г.С.: Творчество как точная наука. - М.: Советское радио, 1979
74 Часть 1. Ключевые первичные модели короткое время. Поэтому и только поэтому обычно говорят, что решение найдено, например, "логическим" путем, как будто человеческий мозг полностью эквивалентен цифровому процессору. При этом упускают из вида даже тот факт, что и цифровой процессор имеет время задержки на вычисления, а также может искать решение с предварительным выбором способа решения. Отсюда следует серьезная методологическая ошибка, когда методы "логического" и "инстинктивного" поиска решения противопоставляются с радикальным предпочтением либо одного, либо другого. На самом деле нет сомнения (и далее мы будем видеть это подробнее), что психологические состояния могут и должны изучаться для формирования моделей поддержки процесса решения сложных задач. Вопрос состоит лишь в том, чтобы получить в результате такого изучения надежные, эффективные, практические рекомендации для решения проблем. Вопрос также состоит в том, чтобы понимать, когда эти рекомендации могут быть эффективно применены. Результаты многолетнего изучения неисчислимых источников "креативного знания" являются малоутешительными из-за столь же непостижимого разнообразия подходов, стилей и оснований для "объяснения" и для "обучения" креативности. Но еще большее недоумение вызывает не то, в чем эти "направления" расходятся, а как раз практически полное их сходство в одном фундаментальном свойстве: все они есть ни что иное как один и тот же метод проб-и-ошибок в сотнях "авторских" вариантов. Об этом со всей своей бескомпромиссностью писал39 еще Генрих Альтшуллер: Существует огромная инерция традиционных представлений о методе проб-и-ошибок как о единственно мыслимом механизме творчества. Тысячи лет люди решали творческие задачи методом проб-и-ошибок. Тысячи лет укоренялось и укреплялось представление, что иных методов нет и быть не может. Само понятие "творчество" в конце концов слилось с технологией решения задач путем перебора вариантов, наощупь. Неизменными атрибутами творчества привыкли считать озарение, интуицию, природные способности, счастливый случай 3.1.2. Формирование МАИ Т-Р-И-3 40 Огромное число решений мы принимаем автоматически, можно сказать - "инстинктивно", без длительных размышлений. И нам кажется, что мы не пользуемся никаким логическим "алгоритмом" для формирования идеи решения. 39 Альтшуллер Г.С.: Найти идею. - Новосибирск: Наука, 1986 40 "Основы классической ТРИЗ", раздел "7.2. Мета-Алгоритм Изобретения"
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений^ 75 И еще нам кажется, что в огромном числе случаев мы не использовали никаких специальных знаний, например, по физике, химии или другому предмету. Однако, так ли это? А что, если этот "алгоритм" мы выполняем так быстро, что просто не успеваем заметить пошаговый характер наших размышлений? И что если для принятия решений во многих ситуациях нам достаточно самых простых знаний, и мы по инерции верим, что способны так же легко решать и любые сложные задачи? Однако, многолетняя практика показывает, что слишком многие задачи являются для их решателей сложными, и они не могут их решить месяцами и годами, хотя с ТРИЗ такие задачи решаются за считанные часы или дни. Причем этот опыт одинаков для разных стран и континентов, для разных по профилю компаний и разных объектов. Но тогда, может быть, для решения более сложных задач нам нужны более эффективные схемы и модели для построения решения? И, может быть, сами задачи кажутся нам сложными еще и потому, что в некоторых случаях мы не располагаем проверенными моделями и схемами для их решения? Рассмотрим предельно простой пример из повседневности. Пример 3.1. Стакан чая. Вы завариваете чай, и для этого нужна горячая вода. Через несколько минут чай готов, и Вы могли бы его пить, однако Вы не можете держать стакан, поскольку он обжигает пальцы. Заметим, что человек может пить горячий чай с температурой, которую не может выдержать кожа пальцев. Рис. 3.2. Осторожно: чай в стакане - горячий! Как Вы поступаете в этой ситуации? Очень просто: Вы можете взять стакан за самый край сверху, что довольно ненадежно, или взять его более крепко, предварительно обернув, например, бумажной салфеткой. Возможны и другие решения, но для простого анализа хватит и этих двух. И действительно, кажется, что здесь не было сделано ни одного промежуточного шага между обнаружением проблемы и созданием решения. А теперь возьмем мысленную "видеокамеру" и изменим "зум" (масштаб) рассмотрения, чтобы вместе обнаружить и разглядеть несколько небольших промежуточных шагов в развитии процесса принятия решения.
76 Часть 1. Ключевые первичные модели 1. Сначала мы обнаружили, что чай можно было бы пить, но невозможно взяться за стакан, потому что он слишком горячий. Что это за момент? Ответ: это первое осознание проблемной ситуации и столкновение с конфликтом - можно пить чай из стакана, но нельзя держать стакан. Здесь возникают как минимум два ключевых мотива: стремление достичь главную цель (на английском: target), а именно - пить чай, и предварительный выбор направления (на английском: trend) для достижения цели. То есть стакан надо как-то взять рукой, но... стакан обжигает. Нужно защитить пальцы. Обозначим этот первый шаг латинской буквой "Т" по ключевому слову trend (отметим, что русская большая буква для слова тренд выглядит также). 2. По опыту мы знаем, что если стакан заполнен не до самого края, то можно попытаться осторожно взять стакан сверху - здесь температура немного ниже из-за охлаждения края стакана окружающим воздухом. А еще можно использовать салфетку. Что произошло в этот момент? Ответ для первого "тренда": мы разделили конфликтующие свойства в пространстве! Действительно, одна часть стакана (верхняя) - более холодная, и к ней можно прикасаться пальцами и пить из нее, а вторая часть - горячая, и она продолжает сохранять высокую температуру чая. Но ведь разделение конфликтующих свойств в пространстве есть не что иное, как обобщенная модель тысяч подобных решений, принимавшихся нами ранее автоматически, инстинктивно, в подобных ситуациях. То есть мы когда-то выработали и усвоили этот "образец" поведения. И в этой ситуации мы просто свели (использовали операцию сведения сложного к простому - редуцирование; на английском: reducing) проблему к известной модели и далее к известному способу решения. То же самое относится и к решению на основе модели "посредника"! Действительно, салфетка является спасительным посредником между пальцами и стаканом! И здесь тоже присутствует редукция, поскольку предпринимается попытка упростить процесс решения путем приведения к известному поведенческому "образцу". Но допустим, что взяться за край стакана не получится, так как стакан заполнен доверху. И Вы не нашли ни одной салфетки рядом. Исходная проблемная ситуация может быть свернута к одной мысли, к одной модели в форме стандартного, практически повсеместно встречающегося, типа противоречия: нужно пить чай, но стакан нельзя удержать пальцами, так как он обжигает пальцы. Проблема может быть выражена также и в виде более радикального противоречия: стакан должен быть горячим, так как в нем находится горячий чай, и стакан должен быть негорячим, чтобы можно было пить из него. Так в конце концов мы осознали радикальное противоречие, составляющее суть проблемы! Обозначим этот второй шаг латинской буквой "R" по ключевому слову reducing (русским эквивалентом будет, очевидно, буква "Р" по слову редукция).
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 77 3. Мы создаем изменения во времени, пространстве, структуре, материале, и т.п. Что происходит на этом шаге? Ответ: изобретение идеи для разрешения радикального и-или стандартного противоречия, а значит, изобретение идеи решения проблемы! Вы не можете ждать, пока стакан остынет, то есть ресурс времени отсутствует. Вы не можете использовать другое место на стакане, так как стакан заполнен доверху, то есть ресурс пространства отсутствует. Вы, однако, могли бы изменить структуру объектов, применив посредника в виде салфетки, но салфетка отсутствует. Возможно, что Вы замените салфетку каким угодно материалом, например, Вы свернете в полоску лист бумаги и охватите стакан41 этой полоской! Одно это уже будет Вашим личным маленьким изобретением и решением проблемы для данной ситуации. Нас не интересует в нашем анализе изобретение чего-то выдающегося для патентования, нас интересует сам процесс мышления, определение его шагов. Но этот шаг определенно можно назвать изобретением идеи решения (на английском: invention или inventing)'. Обозначим этот шаг латинской буквой "I" (русским эквивалентом будет, очевидно, буква "И" от слова изобретение). 4. Перед принятием окончательного решения Вы оцениваете эффективность одной или нескольких идей. Что происходит перед переходом к действиям? Ответ: рассмотрение идей. Вы успели (если, конечно, не слишком торопились!) рассмотреть возможные условия и последствия реализации идей примерно следующим образом. Сначала Вы исследовали мысленно качество первой идеи. Вы сфокусировали внимание на способе удержания стакана. Можно попытаться взяться за верхний край стакана, но это опасно. Вы мгновенно перенесли свое внимание в точку прикосновения к стакану и мысленно "почувствовали", что можно обжечься. Но Вы подумали, что можно все же рискнуть и попробовать удержать стакан. Но тут же Ваше мышление сменило масштаб (зуминг) "видеокамеры" рассмотрения ситуации, и Вы с ужасом "увидели", что можете испортить костюм, если не удержите стакан, и горячий чай попадет на Ваш чудесный светло-серый костюм! Мгновенно Ваше мышление переключило "зуминг" на увеличение масштаба рассмотрения ситуации, включив в "поле зрения" с еще большим ужасом предстоящий через час прием у шефа по случаю награждения Вас... как выдающегося изобретателя фирмы! У Вас просто нет подходящего костюма! Вы не успеете на награждение!! Ваше мышление успело многократно применить "зуминг", переходя от пальцев на горячем стакане к Вашему костюму, от костюма 41 Вы помните стаканчики для чая или кофе в маленьких кафе типа Starbucks, охваченные заранее приготовленной бумажной полоской?
78 Часть 1. Ключевые первичные модели - к приему у шефа, и так далее в прямом и обратном направлении. Вы ведь думали об этом, не так ли? Итак, никто, кроме опрометчивых персон, не обходится без шага рассмотрения идей в разном "масштабе" и с учетом разных требований. Поэтому и ключевую мысленную "операцию" этого шага и сам шаг можно назвать метафорически "зуминг" (на английском: zooming). За названием следует и соответствующее обозначение в виде латинской буквы "Z" (на русском языке применим букву "3" от слова зуминг). Ну и в качестве дружеского совета, основанного одновременно на двух уже известных Вам моделях трансформации, а именно "Предварительное действие" и "Посредник", позвольте Вам рекомендовать применять подстаканники (рис. 3.3) для приготовления и употребления чая с удовольствием и без всех описанных выше "ужасов". Обратите внимание, что возможно также "изобретение" чашки вместо стакана на основе принципов "Вынесение" плюс "Местное качество" и "Копирование" (ручки из многих других применений). Решение "ручка" означает также разделение конфликтующих свойств в пространстве - одна из фундаментальных моделей ТРИЗ! Вы, конечно уже обратили внимание на то, что первые буквы названий этапов Мета- Алгоритма Изобретения (МАИ), введенных в этом примере, совпадают с названием теории ТРИЗ! Это позволяет новичкам легко запомнить названия этапов МАИ. В Модерн ТРИЗ для МАИ часто используется обозначение Т-Р-И-3. Этапы МАИ Т-Р-И-3 точно отображают главный технологический процесс ТРИЗ и хорошо отражают суть ТРИЗ как теории изобретения. Рис. 3.3. Отличного чаепития Вам! 3.1.3. Определение Мета-Алгоритма Изобретения В любом процессе генерации идеи для решения проблемы присутствуют следующие четыре шага: 1) исследование исходной проблемной ситуации (Тренд); 2) построение как можно более простой модели проблемы (Редукция); 3) собственно создание эффективной идеи (Изобретение); 4) рассмотрение идей в разном масштабе и окружении для оценки эффективности (Зуминг).
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 79 Эта последовательность (рис. 3.4) является мета-алгоритмом изобретения идеи -МАИ. Рис. 3.4. Схема Мета- Алгоритма Изобретения На схеме названия этапов связаны также с терминами, имеющими более широкий смысл, чем использованные в предыдущем примере. Читатели могут самостоятельно найти общее и отличия в каждой из этих пар названий. Поэтому на схеме фактически совмещены два варианта мета- алгоритма: МАИ Т-Р-И-3 и МАИ Д-Р-Т-В (от "Диагностика - Реформация - Трансформация - Верификация"). Как уже сказано выше, алгоритм МАИ Д-Р-Т-В использует аббревиатуру от терминов с более общим функциональным контентом, чем МАИ Т-Р- И-3. Для практического применения это не имеет особого значения. Но МАИ Т-Р-И-3 ориентирован на начинающих для улучшения запоминания этапов алгоритма благодаря созвучию с названием теории ТРИЗ. Еще раз отметим также, что часть "мета" указывает на максимально абстрактный и обобщающий уровень МАИ, определяющий только лишь самые крупные шаги по решению проблемы и не содержащий конкретных моделей и инструкций для каждого шага. Однако сами эти шаги являются обязательными и закономерными при решении любой проблемы и создании любого изобретения. При наполнении каждого шага МАИ конкретными моделями и рекомендациями происходит функциональное развертывание МАИ и преобразование его в определенный практический алгоритм изобретения. Тип (назначение) практического алгоритма определяется типом используемых моделей. Однако в любом практическом алгоритме могут быть четко выделены все четыре главных шага МАИ: Определение "Мета-Алгоритм Изобретения" Мета-Алгоритм Изобретения (МАИ) - стандартная фундаментальная модель для организации процесса создания изобретения (и шире - любой творческой идеи) на основе четырехкомпонентной структуры, включающей: диагностику (тренд), реформацию (редукцию), трансформацию (изобретение) и верификацию (зуминг), как необходимые и достаточные этапы процесса решения любой проблемы. Утверждение 1 Для любого артефакта и любого изобретения (из бесконечного множества артефактов и изобретений) может быть выполнен реинвентинг на основе МАИ. Утверждение 2 Любое изобретение может быть создано на основе МАИ.
80 Часть 1. Ключевые первичные модели Фундаментальная ценность МАИ состоит в том, что с его помощью можно просто и наглядно понять главные стадии решения проблем по ТРИЗ с одного взгляда и одного урока. МАИ, дополненный инструментальным арсеналом ТРИЗ, становится эффективным навигатором изобретательного мышления даже для начинающих. МАИ эффективен как на учебных, так и на реальных практических задачах. Отметим в заключение этого раздела, что МАИ наиболее близок концептуально к самому первому алгоритму решения изобретательских задач АРИЗ-1956. Решение любой задачи проходит все четыре этапа (рис. 3.5). Рис. 3.5. Поведенческая модель процесса решения проблем на основе МАИ Т-Р-И-3 (пунктирная стрелка показывает циклический переход на повторное прохождение МАИ, если на предыдущих циклах удовлетворительное решение не было получено) Совместная эволюция мета-алгоритмов творчества42 может быть представлена на общей схеме (рис. 3.6). Принципиально ничто не ограничивает возможности интерпретации и распространения ТРИЗ применительно к решению любых проблем в любой прикладной сфере. А это означает, что на основе ТРИЗ вполне может быть развита общая теория творчества как теория решения проблем и генерирования эффективных идей. Точно так же и МАИ может быть адаптирован к решению практически неограниченного круга проблем и генерации эффективных идей в любой сфере применения. Прикладная направленность МАИ определяется исключительно наполнением его стадий конкретными практическими моделями диагностики, редуцирования, трансформирования и верификации. В этой книге, рассчитанной на начинающих, используется стартовая версия МАИ Т-Р-И-3, называемая условно ограниченной применением первичных универсальных моделей ТРИЗ для решения противоречий. 42 Джон Дьюи (1859-1952) - американский философ и психолог; Грэхэм Уоллас (1858-1932) - английский исследователь психологических факторов в политике; Дьёрдь Пойа (1887-1985) - известный венгерский математик
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 81 МЕТА- АЛГОРИТМЫ ( 1945 ) ( 1956 ) МАИ Т-Р-И-3 Грэхем Уоллас (1858-1932) — английский исследователь Джон Дьюи (1859-1952) — американский философ Дьёрдь Пойя (1887-1985) — венгерский математик Генрих Альтшуллер (1926-1998) и Рафаил Шапиро (1926-1993) Рис. 3.6. Эволюция мета-алгоритмов от брейнсторминга к МАИ Т-Р-И-3 Для лучшего запоминания* схема (рис. 3.7) получила название на английском START (Simplest TRIZ-Algorithm of Resourceful Thinking, что дословно можно перевести как "простейший ТРИЗ-алгоритм изобретательного мышления"). Поиск экивалента для сохранения созвучности названия на русском и на английском языке привел к следующей интерпретации: СТАРТ - Самый Типичный (неплохо также: Толковый) Алгоритм Работы по ТРИЗ. Пусть так и останется, пока кто-нибудь не придумает что-то более интересное для интерпретации этого названия. Главное отличие схемы СТАРТ от МАИ Т-Р-И-3 состоит в том, что каждый этап в СТАРТ наполнен конкретными процедурами для создания решений на основе моделей ТРИЗ. Именно это и переводит "мета-алгоритм", то есть предельно укрупненный, обобщенный, а значит и предельно абстрактный "путь", в исполнимый практический алгоритм, направляющий, организующий и дисциплинирующий работу при создании новых решений. Весь материал этой книги - от начала до конца - построен именно на этой схеме. Именно процедуры алгоритма СТАРТ и будут рассмотрены далее более подробно и, разумеется, на примерах. ВНИМАНИЕ: эту схему нужно прочно знать наизусть - это практический рабочий алгоритм решения задач на уровне МТРИЗ Ученик, а также фундаментальый компонент в МАИ Т-Р-И-3 для следующих уровней МТРИЗ Юниор и МТРИЗ Практик; именно эта схема полностью используется в софтвере EASyTRIZ™; при бескомпьютерной работе (все примеры в этой книге) используется незначительно упрощенная схема с аналогичной структурой.
82 Часть 1. Ключевые первичные модели Рис. 3.7. Простейший алгоритм изобретения СТАРТ Общий комментарий к этой схеме состоит в следующем. Этап ТРЕНД. Решение всякой проблемы начинается с анализа исходной ситуации, или можно сказать, с диагностики проблемы. Поэтому в расширенном варианте этот этап называется в Модерн ТРИЗ также "Диагностика". Для анализа ситуации естественно указать, "Что", "Где" и "Когда" происходит в системе таким образом, что появляются претензии к результатам функционирования системы, а значит и собственно к функционированию и устройству системы. Ответы на эти вопросы43 должны дать достаточно точное и сжатое представление об исходной проблемной ситуации. В любом случае далее определяется цель улучшения ситуации, цель усовершенствования, развития системы. Этому служит ответ на вопрос "Зачем", то есть с какой целью, нужно что-то менять в существующей системе. В ответе на этот вопрос явно или косвенно содержится указание или хотя бы предположение, в каком направлении нужно сделать изменение. 43 система этих наводящих, или "контрольных", вопросов была предложена еще римским теоретиком ораторского искусства Квинтиллианом в первом веке н.э. - см. "Основы классической ТРИЗ", раздел "4.1. Изобретение теорий изобретения"
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 83 Для усовершенствования системы осуществляются пробные попытки создания изменений на основе известных методов. Фактически, это есть попытки ответить на вопрос "Как можно улучшить систему?". Понятно, что если ни одна из попыток не рассматривается как успешная, то возникает "изобретательская задача". Это означает, что есть какое-то препятствие, которое не удается преодолеть известными методами, и поэтому для решения нужно найти неочевидную, изобретательскую, идею. Это и есть изобретение - неважно, большое или небольшое, патентуемое или просто дающее возможность устранить какой-то дефект на производстве. Ответ на вопрос "Почему" как раз и предназначен для определения причин, мешающих получить нужное улучшенное функционирование системы. Именно оппозиция, несовместимость, а то и противодействие, свойств "цели улучшения" и этих "причин" и образуют противоречия исходной ситуации, делающие ее проблемной. Итак, на этапе "Тренд" выполняется общее исследование проблемной ситуации, неформально определяются одно или несколько противоречий и определяется направление (тренд) желаемого усовершенствования, развития, системы. Этап РЕДУКЦИЯ. Так или иначе, концентрированный ответ на вопрос "Зачем", поставленный на этапе "Тренд", формулируется в виде так называемого Идеального Конечного Результата (ИКР). Именно ИКР существенно определяет тренд - цель и тенденцию - будущего изменения системы. ИКР может записываться отдельно либо вноситься в формулировку так называемой Функциональной Идеальной Модели (ФИМ). Реализация ФИМ направлена (тренд!) на достижение ИКР. Методически ФИМ и ИКР фиксируются на этапе "Редукция" как целеуказание для всего последующего моделирования и генерации идей. При этом ФИМ приводится (редуцируется) к определенному стандартному виду. И все же главной работой на этом этапе является приведение (редуцирование) неформальных противоречий к стандартному формату. Вспомним сначала, что все противоречия делятся на два типа (рассмотрите внимательно рис. 3.7): 1) стандартное противоречие: когда при попытках улучшить одно свойство системы другое свойство ухудшается; 2) радикальное противоречие: когда к одному и тому же свойству предъявляются противоположные требования. На рис. 3.7 этот конфликт представлен в виде двух противоположно направленных требований к одному и тому же свойству Z: для одной цели требуется увеличить Z, что обозначено как тренд +Z, а для другой цели требуется уменьшить Z, что обозначено как тренд -Z. Обе формальные модели противоречий имеют "свои" средства и "пути" для их разрешения. "Путь" для решения стандартного противоречия рассматривается в разделе "3.3. Решение СП по методу BICO - Binary In Cluster Out ", а "путь" для решения радикального противоречия - в разделе "3.4. Решение РП по методу RICO - Radical In Cluster Out".
84 Часть 1. Ключевые первичные модели Этап ИЗОБРЕТЕНИЕ. На этом этапе для поддержки процесса генерации идей используются модели трансформации из каталогов, созданных в ТРИЗ. В Модерн ТРИЗ этот этап называется также "Трансформация". Для разрешения стандартных противоречий используются специализированные модели трансформации из так называемого Ас-каталога ("Первичные инструменты ТРИЗ", раздел 17. Ас-каталог). А помощь в выборе подходящих моделей оказывает A-матрица (см. раздел 3.3 и раздел 16. А-матрица). Для разрешения радикальных противоречий используются фундаментальные модели трансформации, выбираемые из Аф-каталога (18. Афс-каталог). Здесь уместно посмотреть схему, показанную на рис. 5.1 (раздел 5.1. Ноосферы творчества). В соответствии с этой схемой процесс генерации идеи опирается на следующие знания и умения: 1) профессиональные знания из предметной области и умение решать практические задачи проектирования и производства систем, управления применением и исследования развития систем в определенной отрасли; 2) креативные знания и умения, основанные, прежде всего, на Ваших творческих способностях, а также - и не в последнюю очередь! - на знании основ ТРИЗ и умении применять ее методологию и инструментарий; 3) психологические знания и умения - понимание основных моделей работы нашего мышления при решении сложных (и не очень сложных, увы!) проблем, а также навык преодоления негативных стереотипов психики, мешающих решению задач, и навык стимулирования позитивных установок на успешное решение задач, на генерацию эффективных и даже красивых идей. Эти аспекты мы рассмотрим далее более подробно и прагматично. В целом можно утверждать, что создание эффективной идеи - это соединение таланта со знаниями и умениями креативного мышления. Этап ЗУМИНГ. Этот этап называется в Модерн ТРИЗ также "Верификация", что указывает на предстоящую проверку качества найденной идеи или нескольких идей. Эти идеи нужно "верифицировать", проверить на реализуемость и эффективность. Применение метафорического названия "Зуминг" определяется содержанием основных процедур верификации, а именно, необходимостью проверки идей на нескольких уровнях рассмотрения. Так, нужно оценить качество решения на уровне оперативной зоны, то есть области, где существовали причины проблемы. Затем нужно увеличить "масштаб" рассмотрения и оценить качество решения, например, на уровне всей системы. Затем надо посмотреть еще шире - на уровне интересов пользователя, для которого собственно и создавался определенный артефакт-система. Можно, а зачастую и нужно, оценить влияние идеи на еще более высоком и общем уровне, например, на уровне общества, Природы. Эти переходы очень похожи на изменение фокусировки - зуминг! - в фото- или видеокамере для изменения размера "поля зрения", объема пространства, видимого в объектив. Отсюда - метафорическое, но и функциональное, название четвертого заключительного этапа МАИ Т-Р-И-3.
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 85 3.2. Метод обучения и тренинга "Реинвентинг" Реинвентинг - фундаментальный метод обучения в Модерн ТРИЗ44. Реинвентинг означает повторение (моделирование, воспроизведение) процесса решения известных задач на основе формата и схемы МАИ с применением методов и моделей ТРИЗ. При реинвентинге начинающие изучают задачи с известными решениями, представленными в формате МАИ, чтобы понять, как решалась бы эта задача на основе ТРИЗ и как можно в будущем решать подобные задачи с помощью МАИ и ТРИЗ. Определение "Реинвентинг" Реинвентинг - моделирование (реконструкция, восстановление, воспроизведение) процесса изобретения. Дополнение 1 ТРИЗ-реинвентинг - моделирование процесса изобретения на основе моделей ТРИЗ. Дополнение 2 Реинвентинг имеет первой сверх-целью быстрое и правильное изучение студентами алгоритма решения изобретательских задач в формате МАИ Т-Р-И-3. Дополнение 3 Реинвентинг имеет второй и главной сверх-целью создание опорного навыка для генерирования эффективных идей при решении новых задач. МАИ представляет собой лишь самый общий каркас и самый общий логический навигатор для решения изобретательских задач. МАИ становится практическим инструментом только в соединении с моделями и методами ТРИЗ, наполняющими этапы МАИ и превращающими его в определенный вариант АРИЗ - Алгоритм Решения Изобретательских Задач. Содержанием реинвентинга является реконструкция и описание всех стадий создания изобретения с привлечением моделей и рекомендаций ТРИЗ для каждой стадии. Общее описание процесса реинвентинга состоит в следующем: 1) берется любой артефакт и выполняется Экстрагирование-1; 2) выбирается доминирующая трансформация (при начальном обучении - одна), дающая главный принцип, ключевую идею для перехода от прототипа к исследуемому артефакту; 3) выполняется Экстрагирование-2 и определяется ключевое противоречие (при начальном обучении - какое-то одно, обычно стандартное противоречие!), разрешенное доминирующей трансформацией; противоречие моделирует главную решенную проблему; в дальнейшем рекомендуется всегда определять два противоречия - стандартное и радикальное; 44 "Основы классической ТРИЗ", раздел "9. От существующего - к возникающему"
86 Часть 1. Ключевые первичные модели 4) на основе выбранного противоречия воспроизводится исходная проблемная ситуация, что выводит исследователя на начальную стадию МАИ; 5) на основе модели трансформации и реальных конструкционных изменений производится рассмотрение свойств артефакта в разном масштабе: на уровне всей конструкции, на уровне элементов и материалов (если необходимо), на уровне окружающих систем, что соответствует завершающей стадии МАИ. В будущем подобные результаты реинвентинга эффективных решений могут быть включены в Ваш личный творческий каталог, в котором собраны примеры эффективного применения моделей трансформации. Примеры реинвентинга могут быть посланы также администраторам Модерн ТРИЗ Академии для включения в каталог высокоэффективных образцов. Алгоритм реинвентинга приведен на рис. 3.8. Пример 3.2. Уголок листа органайзера (упрощенная версия) Рассмотрим решение задачи по изготовлению перфорации уголка листа органайзера. Этап 1. Тренд (Диагностика). Для того, чтобы легко открывать органайзер на актуальной дате (цель), можно постепенно день за днем отрывать уголок листа для уходящей даты. Тогда лист, соответствующий актуальной дате, всегда будет первым листом, уголок которого не оторван. Этот лист хорошо виден, поскольку все оторванные уголки отсутствуют и открывают именно этот лист. Проблема состоит в том, что трудно оторвать уголок аккуратно. Направление решения проблемы (тренд) состоит в нахождении способа помочь владельцу органайзера выполнять аккуратное удаление уголка листа. Примечание: другие направления в этой учебной задаче не рассматриваются. Этап 2. Редукция (Реформирование). Переформулируем проблему (реформирование) и представим ее в виде таких взаимно-инверсных стандартных противоречий: - отрывать уголок нужно быстро, но это приводит к неровной линии отрыва; - если отрывать уголок медленно, то линия отрыва получается более аккуратной (однако на это уходит много времени). Очень важно сформулировать идеальный конечный результат, например, "идеальным" был бы такой способ отрывания, при котором: отрывание делается быстро, а линия отрыва имеет правильную форму.
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 87 Нет Есть ли —новый плюс- или минус- — фактор? Включение нового фактора в А-матрицу пользователя Нет Выбранная да Рис. 3.8. Алгоритм упрощенного реинвентинга для решения на основе стандартного противоречия
88 Часть 1. Ключевые первичные модели Этап 3. Изобретение (Трансформирование). Для выбора метода изобретения используем простой просмотр А-каталога первичных моделей трансформации (навигаторов). В результате выбраны несколько перспективных моделей, в частности: 02 Предварительное действие - выполнить часть работы заранее; 12 Местное качество - надо гарантировать, что линия отрыва пройдет точно в заданном месте и будет иметь требуемую форму; 16 Частичное или избыточное действие - может быть, лист надо немного надорвать заранее в определенных местах. Начинает формироваться образ будущего решения: сделать такие изменения в листе, которые бы удовлетворяли этим моделям. Общая идея решения на основе перечисленных моделей: создать заранее контур будущей линии путем частичного надреза листа или путем пробивания отверстий (перфорирование) там, где должна пройти линия при отрывании. Этап 4. Зуминг (Верификация). Общая идея (рис. 3.9) может иметь несколько практических реализаций в виде надрезов или перфорации, иметь отверстия большего или меньшего размера и т.д. При этом любое решение требует параметрической оптимизации и может оказаться не вполне удачным при испытании первых образцов. Рис. 3.9. Уголок листа ежедневника (органайзера). А для верификации решения на основе зуминга нужно добавить следующее:
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 89 1) на уровне изделия (органайзер) новое решение обеспечивает отличную форму линии отрыва и аккуратный внешний вид органайзера независимо от количества оторванных уголков; 2) на уровне пользователя действительно стало удобнее пользоваться органайзером, и исходные противоречия почти полностью устранены (читатели могут сами подумать, почему "почти", а не полностью); 3) на уровне предприятия, производящего органайзеры, произошло усложнение технологии и оборудования из-за введения новой операции; 4) на уровне рынка: новый органайзер может стоить несколько дороже прототипа, а оплатить все расходы предприятия предстоит покупателю органайзера. Хотя поведение предприятия может быть и более дальновидным. 3.3. Решение СП по методу BICO - Binary In Cluster Out Разумеется, мы все знали известное решение для органайзера. Рассмотренный выше пример 3.2 демонстрирует самый упрощенный ТРИЗ- реинвентинг, поскольку идея "изобретения" решения "создана" на основе выбора нескольких моделей трансформации (навигаторов) после полного перебора всех навигаторов из Ас-каталога45 или в софтвере EASyTRIZ, с которым Вы сейчас работаете. Теперь с помощью реинвентинга мы можем представить это решение еще в одном варианте на основе самого первого и самого простого, классического, метода ТРИЗ - выбора навигаторов из Ас-каталога с помощью А-матрицы. Отличие состоит в том, что теперь для выбранных плюс- и минус-факторов мы подберем из A-матрицы подходящие стандартные значения. Эти выбранные стандартные факторы станут входами по строке и по столбцу A-матрицы для выбора ячейки матрицы с номерами навигаторов, рекомендуемых статистически для решения противоречий, представимых именно этими стандартными плюс- и минус-факторами. Вместе выбранные стандартные плюс- и минус-факторы определяют бинарный вход в A-матрицу (Binary Input), а выбранная ячейка содержит кластер (группу, множество) номеров рекомендуемых навигаторов, то есть в качестве искомого результата мы получаем на выходе A-матрицы простой список номеров (Cluster Output). Отсюда и определенное кодифицирующее название для классического ТРИЗ-метода: BICO - Binary In Cluster Out. Пример процесса такого выбора представлен на рис. 3.10. Выполним реинвентинг для примера 2 с учетом сделанных замечаний. 45 "Первичные инструменты ТРИЗ", раздел 17. Ас-каталог; можно использовать также "Основы классической ТРИЗ", разделы "11. Навигаторы решения технических противоречий", "Приложение 3. A-матрица для выбора специализированных А-навигаторов" и "Приложение 4.Каталог специализированных А-навигаторов"
90 Часть 1. Ключевые первичные модели Пример 3.3. Уголок листа органайзера (BICO-реинвентинг). Приведем сокращенно описание результата реинвентинга. Этап 1. Тренд (Диагностика). Для того, чтобы легко открывать органайзер на актуальной дате (цель), можно постепенно день за днем отрывать уголок листа для уходящей даты. Проблема состоит в том, что трудно оторвать уголок аккуратно. Как помочь пользователю отрывать уголок листа быстро и аккуратно? Приведение неформальных факторов к —К формальным I—у в стандартном (техническом) противоречии Неформальный плюс-фактор, например "ошибка взвешивания" Выбор формаль- ного фактора 06 "Точность измерения" в А-матрице Неформальный минус-фактор, например "слишком малый вес объекта Проблема А развития " Тренд развития ЛлЮС'фШТрр ? Прсиждогельиосгь : адаптация : Стелен» I автоматизации i Надежность \ Точность i изготовления ; Сложность устройства Г Сложность контроля и измерения___________ * Удобство | изготовления________ ? Удобство мсплуатэции........... 01 02 03 04 05 07 08 09 10 Выбор формального фактора 08 'Сложность контроля и измерения' в А-матрице £ 3 11 3 1 01 03 0X02 27.04 04.10 Г ОХ 18 02.15 ; 02 09.12 28-М М 15 01.10 20 2 04.1(1 03.01 i гв.оо 01.10 03.01 14-М) 06 07 ( < i 09 0X02 3?,19 ! o'l И f 01.04 05 09.03 06.02 04 03.01 02.30 02 03.01 04.27 вХ10 32.18 04.09 I охи 04.27 04 ЙЗ 05.15 03.1* 12О.01 '29.00 19.13 | 05.09 32.1? I 01 01.м 01.03 02.04 07.03 04 09.04 0X01 37.06 03.07 ОХИ 07 .. I» г 11 10 И 12 13 0X04 j ОХЙ Т 11,6? t 21.01 54.(18 I 02.29 i М i 11.18 0X16 ГМ.24 J ох,*? Г<й.Ь1 i~ 1X12 | 11 I 03.09 9X11 1X39 10-18 0128 9X38 I 10.04 04.13 А-каталог 04. замена механической среды 09. изменение окраски 10. копирование 18.посредник * £ W ад.н Рис. 3.10. Пример процесса выбора навигаторов из A-каталога на основе построения формального стандартного противоречия в А-матрице Этап 2. Редукция (Реформирование). Неформальное стандартное противоречие: отрывать уголок нужно быстро, но это приводит к неровной линии отрыва. Очень важно сформулировать идеальный конечный результат, например, "идеальным" был бы такой способ отрывания, при котором: [ уголок листа отрывается быстро и аккуратно ] Для определения метода изобретения применим А-матрицу. Для этого нужно выбрать формальные плюс- и минус-факторы в А-матрице.
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 91 Требование получения "ровной линии" отрыва можно связать с плюс-фактором 21 Форма. Негативное обстоятельство, состоящее в том, что для получения "правильной формы" требуется затратить больше времени, можно связать с минус-фактором 25 Потери времени. Этап 3. Изобретение (Трансформирование). На пересечении строки 21 и столбца 25 A-матрицы находится ячейка, из которой мы выбираем следующие номера навигаторов: 02 Предварительное действие, 15 Отброс и регенерация частей, 19 Переход в другое измерение, 22 Сфероидальность. ПРИМЕЧАНИЕ. В софтвере EASyTRIZ этот выбор "спрятан" внутри программы, и мы сразу видим только результат выбора - содержание выбранной ячейки, то есть кластер 02, 15, 19, 22. Модель 02 Предварительное действие содержит в пункте а) вполне конструктивную подсказку: 02 Предвари- тельное действие а) Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично); Ь) Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на доставку. Общая идея решения на основе этой модели (рис. 3.11): создать заранее небольшие надрезы или отверстия там, где должна пройти линия при отрывании. Рис. 3.11. Вариант выполнения перфорации уголка листа ежедневника (органайзера).
92 Часть 1. Ключевые первичные модели Этап 4. Зуминг (Верификация). Основное противоречие устранено. Задача решена без появления новых негативных эффектов. Посмотрите вариант реализации этого примера в софтвере EASyTRIZ. 3.4. Решение РП по методу RICO - Radical In Cluster Out 46 Итак, нашей целью является отработка навыка построения описания любого изобретения, любого интересного решения в формате МАИ Т-Р-И-3. При этом создание такой интересной идеи моделируется и показывается как процесс создания изобретения с помощью методов и моделей ТРИЗ. Рассмотрим реинвентинг для примера 2 Лед для напитка предыдущей лекции "Экстрагирование". Пример 3.4. Лед для напитка (RICO-реинвентинг). Приведем сокращенное описание результата реинвентинга. Этап 1. Тренд (Диагностика). Для того, чтобы напиток - сок, коктейль и т.п. - подольше оставался прохладным, в него добавляют кусочки льда. Однако, по мере таяния льда вкус напитка меняется, так как увеличивается относительное количество воды в уменьшающемся количестве напитка. Как приготовить охлажденный напиток со льдом без изменения вкуса напитка в процессе его потребления? Этап 2. Редукция (Реформирование). Сформулируем радикальное противоречие: Лед в напитке - должен быть, чтобы охлаждать напиток, и не должен быть, так как это приводит к изменению вкуса напитка в процессе его потребления. Сформулируем идеальный конечный результат, при котором: [ вкус охлажденного (льдом) напитка должен оставаться неизменным ] 46 см. также "Основы классической ТРИЗ", разделы "12. Навигация решения физических противоречий" и "Приложения 5-7. Каталоги фундаментальных А-навигаторов"
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 93 Этап 3. Изобретение (Трансформирование). В формулировке радикального противоречия подчеркиванием выделены взаимно-исключающие требования к кусочку льда в напитке: Лед в напитке "должен быть" и "не должен быть". Лед позитивно воздействует на напиток, потому что охлаждает его. Но напиток согревает лед, и лед превращается в воду. Вода смешивается с напитком и меняет его вкус. Значит, лед также негативно воздействует на напиток. Можно рассмотреть и более точную фомулировку, которая отличается тем, что вещества, участвующие в конфликте, названы более точно. Лед является ни чем иным как замороженной водой, так что это вода, а не лед, меняет свое агрегатное состояние и переходит из твердого состояния (называемое как лед) в жидкое (привычная вода). То есть, на самом деле объектом, создающим противоречивые свойства "охлаждать напиток и менять его состав" является именно вода, переходящая из одного состояния в другое. Тогда и формулировку радикального противоречия можно представить в несколько исправленном виде: Вода в напитке должна быть - в виде льда и не должна быть - в виде воды при переходе от льда к жидкому состоянию при таянии. Итак, мы имеем дело только с водой, но в двух ее состояниях. В этом примере рассмотрим 4 классические фундаментальные модели для решения радикального противоречия (см. раздел 8.3. Классический Аф-каталог: 4 модели с примерами), в соответствии с которыми имеются следующие возможности разделить конфликтующие свойства в проблемной ситуации: 1) в пространстве - одно свойство реализовано в одной области пространства, а противоположное - в другой; 2) во времени - одно свойство реализовано в одном интервале времени, а противоположное - в другом; 3) в структуре - часть системы обладает одним свойством, а вся система в целом - противоположным; 4) в веществе - вещество или энергетическое поле (или их части) обладает для одной цели одним свойством, а для другой цели - противоположным. Система (напиток) в целом должна обладать следующими свойствами: - иметь определенный вкус (состав); - быть холодным. Часть напитка, служащая для его охлаждения, может обладать следующими свойствами: - иметь любой иной состав, отличающийся от состава напитка, - быть холодной, как и напиток (в непосредственной близости от части).
94 Часть 1. Ключевые первичные модели Следовательно, конфликтуют только два первых свойства. Рассмотрим возможные решения (смотрите "Первичные инструменты ТРИЗ", раздел 18. Афс-каталог либо Приложение 7 в книге47 автора или следуйте опции RICO в софтвере EASyTRIZ), получаемые при поддержке фундаментальных трансформаций с помощью специализированных: 1) по фундаментальному навигатору "разделение в веществе" и специали- зированному навигатору 38 Однородность: взаимодействующие объекты сделать из одного материала - можно выполнить ледяные фигурки из того же напитка; 2) по фундаментальному навигатору "разделение в структуре" и специали- зированному навигатору 18а Посредник: использовать промежуточный объект для передачи или переноса действия - можно поместить ледяные фигурки (из любого вещества) в оболочку, например, в пластиковую или металлическую. За) по фундаментальному навигатору "разделение во времени" и специали- зированному навигатору 02 Предварительное действие: полностью или частично выполнить нужное действие заранее (в дополнение к предыдущим пунктам) - можно заморозить ледяные фигурки заранее; ЗЬ) по фундаментальному навигатору "разделение во времени" и специали- зированному навигатору 02 Предварительное действие (в дополнение к пункту 1) - можно заморозить ледяные фигурки из того же напитка в процессе приготовления напитка - с помощью машин быстрой заморозки это можно сделать за пару минут перед употреблением напитка. Этап 4. Зуминг (Верификация). Зум на уровне стакана для напитка и самого напитка: основное противоречие устранено. Напиток в любом варианте решения будет охлажденным и без изменения вкусовых свойств. Зум на уровне потребителя напитка: одним потребителям понравятся "исчезающие" фигурки из того же напитка, но вот другим потребителям как раз могут понравиться "неисчезающие" фигурки в напитке! И здесь нужен "маркетинговый эксперимент". Зум на уровне изготовителя напитка: процесс приготовления напитка усложняется, требуется приобретение нового оборудования (например, установка для быстрого замораживания) и-или материалов (фигурок с наполнителем для многократного замораживания-размораживания). Зум на уровне изготовителя фигурок для охлаждения напитка: здесь, в частности, возникает новый бизнес для массового изготовления фигурок для заморозки и охлаждения напитков. Посмотрите реализацию этого примера в софтвере EASyTRIZ. 47 "Основы классической ТРИЗ", разделы "12. Навигация решения физических противоречий" и "Приложения 5-7. Каталоги фундаментальных А-навигаторов"
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 95 ПРАКТИКУМ Заключение к уроку 3 1. Важнейшим результатом этого урока является освоение Мета-Алгоритма Изобретения в его вариантах Т-Р-И-3 и Д-Р-Т-В. МАИ является фундаментальным теоретическим и инструментальным методом для обучения и практического применения Модерн ТРИЗ. 2. Основная ценность МАИ состоит в том, что процесс создания любого творческого решения может быть смоделирован и представлен в стандартном формате МАИ так, как будто это решение было сделано на основе моделей и методов ТРИЗ. Такой подход является эффективной платформой для быстрого и правильного обучения начинающих первоначальной технике применения моделей ТРИЗ. Это объясняется следующими ключевыми факторами: - логика решения изобретательских задач в первом приближении хорошо отображается в МАИ и понятна начинающим; - все примеры обучающих курсов МТРИЗ Академии во всех информационных источниках, включая софтвер, структурированы и представлены в одном и том же формате МАИ; - все студенты с первых дней и даже часов обучения легко осваивают формат МАИ и безошибочно применяют его для создания аналогичных описаний при выполнении ими реинвентинга для учебных и любых других, выбираемых ими, артефактов; - как будет видно в дальнейшем, простой стандартный формат МАИ оказывается незаменимым и высокоэффективным для аккумулирования инновационного и изобретательского опыта из любых артефактов, а также для решения реальных проблем и генерации эффективных решений. Тест урока 3 1. Верно ли утверждение: "МАИ является универсальной обобщенной схемой решения любой проблемы и генерации эффективных идей." 2. Верно ли высказывание: "МАИ является достаточным инструментом для решения любой проблемы и не нуждается в дальнейшей детализации с использованием моделей и методов ТРИЗ."
96 Часть 1. Ключевые первичные модели 3. Укажите верные ответы (правильных ответов несколько). Этап Тренд в МАИ предназначен для следующих целей: # Назначение Да Нет 01 Структурировать исходную проблемную ситуацию 02 Назначить ответственного за решение проблемы 03 Определить неформальные противоречия 04 Определить направление (тренд) поиска решения 05 Найти решение проблемы 4. Укажите верные ответы. Этап Редукция в МАИ предназначен для следующих целей: # Назначение Да Нет 01 Определить подходящие формальные модели противоречий 02 Выбрать модели трансформации из А-матрицы 03 Построить структурную модель всего объекта 04 Определить технологию производства будущего решения 05 Определить ИКР и ФИМ 5. Укажите верные ответы. Этап Инвентинг в МАИ предназначен для следующих целей: # Назначение Да Нет 01 Рассчитать экономическую эффективность решения 02 Предложить идеи решений на основе моделей из Ас-каталога 03 Предложить идеи решения на основе моделей из Аф-каталога 04 Предложить идеи решения на основе ресурсов 05 Изучить патентный фонд по теме 6. Укажите верные ответы. Этап Зуминг в МАИ предназначен для следующих целей: # Назначение Да Нет 01 Проверить, устранены ли противоречия 02 Подготовить отчетный доклад по теме 03 Разработать техническую документацию на проект 04 Проверить, как можно развить решение 05 Проверить, есть ли позитивные и негативные эффекты
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 97 Упражнения к уроку 3 Выполняется с помощью софтвера48 EASyTRIZ™. Для начального изучения этапов и операций МАИ Т-Р-И-3 рекомендуется выполнить 4 задания для тех же артефактов, с которыми Вы работали после лекции "3 Экстрагирование". Напоминаем полный цикл МТРИЗ-реинвентинга. Сначала для любого объекта выполняется Экстрагирование-1. По результатам экстрагирования выбираются модели трансформации (навигаторы), сыгравшие решающую роль в формировании рассматриваемого объекта. Для каждой модели определяется противоречие, которое было разрешено с помощью этой модели (Экстрагирование-2). Если это радикальное противоречие, то оно просто записывается в формате реинвентинга. Если это стандартное противоречие, то оно переводится в формальный вид путем подбора для неформальных плюс- и минус-факторов исходного противоречия аналогичных формальных факторов из А-матрицы. ПРИМЕЧАНИЕ. Какое бы противоречие сначала ни было сформулировано, следует построить и другое противоречие, например, если реинвентинг возможен на основе стандартного противоречия, то все же полезно сформулировать и радикальное противоречие. При выполнении реинвентинга возможны следующие ситуации: 1. При экстрагировании нет ни одного подходящего навигатора для описания трансформации, которая присутствует в объекте и привела к его созданию. Сформулируйте описание "нового" навигатора, соответствующего, по Вашему мнению, этой важной трансформации, дайте ему название и запишите в формате экстрагирования (и, далее, в формате реинвентинга). 2. Если Вы подобрали подходящие плюс- и минус-факторы в A-матрице, но в соответствующей клетке матрицы нет того навигатора, который Вы выбрали как "главный" при экстрагировании, то именно на основе этого "главного" навигатора описывается решение в поле окна "Идея". Именно этот навигатор записывается в дополнительном поле на бланке реинвентинга (см. примеры бланков в разделе 7. ОБРАЗЦЫ УЧЕБНЫХ РЕШЕНИЙ). 48 "Основы классической ТРИЗ", раздел "21. CAI: Computer Aided Innovation / Invention"
98 Часть 1. Ключевые первичные модели ВНИМАНИЕ: этот момент является очень важным! Следование "своему" навигатору, определенному на основании выполненного Вами экстрагирования, ИСКЛЮЧАЕТ "ПОДГОНКУ" РЕИНВЕНТИНГА под не точно определенные плюс- и минус-факторы из А-матрицы для какой-нибудь ячейки, содержащей "нужный" навигатор! То есть, опираясь на результаты экстрагирования 1 и 2, Вы моделируете весь процесс совершенно правильно и объективно, применяя формальные факторы и модели из A-матрицы только тогда, когда они действительно соответствуют выбранным Вами факторам и моделям. 3. При реинвентинге нет ни одного подходящего плюс- или минус-фактора в А- матрице. Сформулируйте описания "новых" факторов, дайте им названия и запишите в формате реинвентинга. При этом в поле для записи идеи решения ОБЯЗАТЕЛЬНО запишите и прокомментируйте доминирующий навигатор, полученный при экстрагировании. 4. Если в разрешении противоречия участвовало несколько навигаторов, то укажите их также в поле окна "Идея" или в приложении к этому окну. Эти навигаторы могут быть получены при экстрагировании либо из А-матрицы. ВНИМАНИЕ: во всех заданиях старайтесь найти решения самостоятельно и не пользоваться подсказками, приведенными в конце книги. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ 1. Выполните реинвентинг для задач 5-8 из урока 2, покажите и объясните свои результаты своим друзьям - как правило, это помогает уточнить Ваше моделирование. 2. Составьте список любых других артефактов, объектов Природы, сказочных и других литературных объектов, выполните для них процедуры экстрагирования и реинвентинга и присылайте нам для включения самых интересных из них в банк МТРИЗ Пула. Общие дополнительные рекомендации Все поля в формах и в софтвере должны заполняться как можно более короткими текстами. Несмотря на краткость текстов в формах, эти тексты должны быть написаны понятно для читателя и языком, понятным, скажем, для старшеклассника. В частности, не следует применять специальные малоизвестные термины, сокращения или слэнг. При необходимости можно присылать пояснения на отдельных страницах письма в дополнение к формам для экстрагирования или реинвентинга. При появлении вопросов незамедлительно обращайтесь в Академию за консультацией.
Урок 3. Реинвентинг эффективных решений 99 Методические рекомендации преподавателям 1. О роли прототипа при реинвентинге Одной из типичных ошибок студентов при реинвентинге является формулирование противоречий... для артефакта-изобретения. Это в корне неверно! ВНИМАНИЕ: проблема, цели ее решения и ПРОТИВОРЕЧИЯ на этапах Тренд и Редукция при реинвентинге формулируются относительно ПРОТОТИПА. В артефакте-изобретении противоречия и проблема УСТРАНЕНЫ с помощью моделей трансформации, выявленных при экстрагировании! 2. О стандартизации представления результатов реинвентинга Для удобства проведения занятий без компьютера можно воспользоваться специальными бланками, которые наряду с аналогичными бланками для экстрагирования, отлично зарекомендовали себя на протяжении многих лет применения. Бланки могут различаться оформлением, однако главное состоит в том, чтобы с одного взгляда видеть построенные противоречия, общий ход решения и полноту представления необходимых данных. ВНИМАНИЕ: для исключения подгонки реинвентинга под "правильные" навигаторы из A-матрицы полезно соблюдать следующие рекомендации. Рекомендации по правильному выполнению и заполнению бланка реинвентинга: 1) Всегда ТРЕБОВАТЬ в первую очередь определения неформальных плюс- и минус-факторов БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ факторов из входов A-матрицы. Этим стимулируются навык и привычка полно и точно определять содержание исходной проблемы. 2) Если студент уверен в правильном определении неформальных плюс- и минус-факторов, а также в выборе подходящих формальных плюс- и минус- факторов (входов) A-матрицы, но выбранный из матрицы кластер не содержит требуемого навигатора, доминирующего в решении проблемы в соответствии с выполненным ранее экстрагированием, то следует записать навигаторы кластера в выделенных для этого позициях бланка, а доминирующий навигатор - в дополнительном поле (выделен темным тоном) под четырьмя полями кластера. 3) После выполнения первого методического требования допускается выбор нескольких формальных факторов из A-матрицы как для плюс-, так и для минус- фактора. При этом возникают варианты моделирования процесса изобретения исследуемого артефакта. В этом случае для каждого варианта следует заполнить отдельный бланк. Примечание: в софтвере EASyTRIZ для реализации третьей рекомендации предусмотрена процедура "проект", по которой все варианты рассматриваются как ветвления одного общего процесса изобретения.
100 Часть 1. Ключевые первичные модели Мета-Алгоритм Т-Р-И-3 №ОБЪЕКТ_____________________ ТРЕНД РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР []• Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должен и быть ИЗОБРЕТЕНИЕ ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Нет. Сверх-эффекты:______________________________________________________________ Негативные эффекты:_________________________________________________________ рисунок ] КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Рис. 3.10. Упрощенный бланк реинвентинга для начинающих
ЧАСТЬ 2. РАСШИРЕННЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ МОДЕЛИ Основная концепция плохой школы: готовить учеников к запоминанию материала. В хорошей школе готовят понимающих материал, умеющих им оперировать. И лишь отдельные Учителя (нет еще такой супермассовой школы) могут (или хотя бы понимают необходимость этого и стараются) готовить учеников к сотворению нового материала. Творческой личности нужно образование именно третьего вида. 49 Генрих Альтшуллер 49 составлено по книге Альтшуллер Г.С., Верткин И.М. Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности. - Минск: Беларусь, 1994; подчеркнуто мной - М.О.
УРОК 4. ОПЕРАТИВНАЯ ЗОНА Элементы теории 4.1. Структура ОЗ Оперативная Зона (ОЗ) является одним из фундаментальных понятий ТРИЗ. Образно говоря, ОЗ является гипоцентром проблемы, в отличие от эпицентра проблемы, которым можно обозначить внешние проявления проблемы, представляемые, в частности, в форме противоречий. Это метафорическое определение можно пояснить простой схемой (рис. 4.1). ЭПИЦЕНТР (ПРОБЛЕМНАЯ СИТУАЦИЯ) ГИПОЦЕНТР (ОПЕРАТИВНАЯ ЗОНА) Рис. 4.1. Эпицентр и гипоцентр землетрясения Землетрясение начинается именно в гипоцентре из-за сдвигов или других изменений в земной коре на некоторой глубине. Эпицентр определяется как область проявления глубинных изменений на поверхности Земли. Иными словами, "невидимые" про- цессы, происходящие в гипоцентре, являются причиной "видимых", наблюдаемых проблем (разруше- ний и других катастрофических последствий) в эпицентре. При анализе проблемной ситуации, согласно ТРИЗ, формулируются модели проблемы (или нескольких проблем) в виде противоречий. Проблемы в любом представлении, конфликты, противоречия - это то, что находится на поверхности, в"эпицентре". А что является причиной противоречий? Какие глубинные процессы создают проблемы, конфликты, противоречия? Какие элементы являются "инициаторами" или участвуют в этих глубинных процессах? Общий ответ на эти вопросы нужно искать в оперативной зоне - в "гипоцентре" проблемной ситуации. Определение "Оперативная зона" Оперативная зона (ОЗ) - совокупность компонентов системы и, иногда, системного окружения, непосредственно связанных с противоречием, ведущих к противоречию. "Бритва Оккама" - дополнение к определению ОЗ ОЗ состоит из элементов, необходимых и достаточных для полного описания процессов (а равно, причин и последствий), ведущих к противоречиям. 50 "Основы классической ТРИЗ", смотреть как минимум разделы "8. Оперативная зона" и "9.2. Функциональное идеальное моделирование"
Урок 4. Оперативная зона 703 Формальное определение ОЗ дает лишь некоторое минимальное представление об этом понятии, так как для освоения этого понятия требуется немалый практический опыт. И все же на последующих примерах мы рассмотрим ситуации, для которых выявление ОЗ является относительно простым и интуитивно понятным. Но перед этим введем еще несколько определений, которые необходимы для понимания и построения моделей ОЗ. Прежде всего, это определение элементов ОЗ, активно участвующих в проблемной ситуации и являющихся носителями процессов и их результатов - "актеров", или акторов (с англ. - actor). При этом все элементы можно условно разделить на две категории. Первые являются инициаторами воздействий, а вторые - "получателями" этих воздействий. Определение "Экторы" Экторы - основные элементы ОЗ, активно участвующие в проблемной ситуации и являющиеся носителями процессов в ОЗ, ведущих к возникновению конкретных противоречивых свойств. Определение "Индуктор” Индуктор - эктор, создающий воздействие на другой эктор (рецептор) в виде передачи энергии, информации или вещества и инициирующий изменение или действие рецептора. Определение "Рецептор" Рецептор - эктор, воспринимающий воздействие индуктора и изменяющийся или приходящий в действие под этим воздействием. Определение "Главный рецептор" Главный рецептор - продукт ОЗ. Если ОЗ и есть вся система, то главный рецептор есть продукт этой системы. Строение ОЗ можно представить различными графическими схемами. Наиболее простой является функционально-структурная схема, отражающая собственно элементы ОЗ и функциональные связи между этими элементами (информационные или физические воздействия различной природы, например, передачу вещества, механическое или электро-магнитное воздействие, и т.п.) Рассмотрим функционально-структурную модель задачи по Примеру 1.4. Тренировка пловцов на сверхдлинные дистанции (задача "Пловец"). Пример 4.1. Построение функционально-структурной модели ОЗ для задачи "Пловец". Качественное (неформальное, "не-математическое") описание этой задачи можно представить еще раз следующим образом. Проблема: пловец вынужден делать повороты у края бассейна, что ведет к неадекватной тренировке пловца для заплывов на длинные и сверхдлинные дистанции в открытом водоеме. ОЗ состоит из трех элементов (рис. 4.2): пловец, вода, бассейн. Вода "держит" пловца, а пловец отталкивается от воды, чтобы плыть. Главный рецептор - пловец. Бассейн содержит воду, и вместе воду и бассейн можно рассматривать как систему, позитивно воздействующую на пловца.
104 Часть 2. Расширенные первичные модели Главная полезная функция этого воздействия - тренировать пловца. Однако края бассейна оказывают на пловца негативное воздействие, ограничивая его перемещение и заставляя поворачивать. Это ведет к затратам энергии пловца и времени на преодоление дистанции. Рис. 4.2. Модель оперативной зоны для задачи "Пловец" Воздействия элементов друг на друга обозначены функциональными действиями (содержать, ограничивать). "Роли" элементов обозначены первыми буквами от слов индуктор (И) и рецептор (Р). При необходимости может быть введена индексация для И и Р. Аналогично рассмотрим функционально-структурную модель задачи по Примеру 1.5. Тренировка прыгунов в воду с трамплина и вышки (задача "Дайвер"). Пример 4.2. Построение функционально-структурной модели ОЗ для задачи "Дайвер". Напомним суть проблемы: дайвер может получить травмы в момент вхождения в воду при нырянии с вышки или трамплина. Травмы особенно вероятны при неправильном вхождении в воду. ОЗ также состоит из трех элементов (рис. 4.3): дайвер, вода, бассейн. ударять I ударять Рис. 4.3. Модель ОЗ для проблемы "Дайвер" Вода "ударяет" дайвера в момент вхождения дайвера в контакт с поверхностью воды, но вода и тормозит движение дайвера и не дает ему удариться о дно бассейна. Бассейн содержит воду, и вместе воду и бассейн можно рассматривать как систему, позитивно воздействующую на дайвера. Главная полезная функция этого воздействия - тренировать дайвера. Главный рецептор - дайвер. Однако дно относительно неглубокого бассейна может оказать на дайвера негативное воздействие, если дайвер ударится о дно. Решение проблем осуществляется изменением (трансформацией) ресурсов ОЗ. Причем нередко описание и анализ ресурсов могут приводить к созданию идеи решения. Поэтому мы и переходим далее к анализу и выбору ресурсов для решения по крайней мере одной из рассмотренных здесь задач - задачи о "Пловце".
Урок 4. Оперативная зона 105 4.2. Ресурсы 03 Определение и классификация ресурсов приведены в нижеследующих таблицах. Определение "Ресурсы" Ресурсы - совокупность материальных и нематериальных (модельных) составляющих организации артефакта51 как целостного системного объекта. Системотехнические ресурсы - дополнение 1 к определению "Ресурсы" Системотехнические ресурсы - совокупность системо- определяющих, системо-образующих и системо-реализующих составляющих артефакта. К системо-определяющим составляющим относятся модели, задающие назначение и эффективность артефакта. К системо-образующим составляющим относятся все компоненты системной организации артефакта: функциональный состав, процессные представления, структурные представления, а также, разумеется, обеспечивающие их материальные и нематериальные составляющие, например, конструкция и знания (информация), в частности - идеи, особенно, концептуальные идеи. К системо-реализующим составляющим относится прежде всего целостная конструкция артефакта, определяющая все его процессы и функционирование, реальное взаимодействие с окружающими артефактами. Физико-технические ресурсы - дополнение 2 к определению "Ресурсы" Физико-технические ресурсы - совокупность системо- образующих и системо-реализующих составляющих артефакта, заключенных в его конструкции. Конструкция определяет физическую реализацию артефакта в пространстве-времени-материале, а также все процессы взаимодействия конструкции с материалами, энергией и информацией как внутри конструкции, так в обмене с окружающими артефактами. Ресурсы 03 - дополнение 3 к определению "Ресурсы" Ресурсы 03 (оперативные ресурсы) - совокупность системо-определяющих, системо-образующих и системо- реализующих составляющих артефакта, заключенных в 03. Известная классификационная таблица (рис. 4.4) разделяет ресурсы на 8 видов, объединенных в две большие группы - системотехнические и физико- технические. Предпочтительно выбирать ресурс с левым крайним значением любого свойства из числа приведенных в таблице. Одним из важнейших положений ТРИЗ является напоминание о том, что при изменении артефакта по любому из ресурсов следует иметь в виду (для анализа и синтеза), что при этом изменяются и все другие ресурсы этого артефакта, а возможно и ресурсы окружающих артефактов. здесь, благодаря расширенному представлению, под артефактом понимается любое целостное системное образование (как материальное, так и нематериальное) - конструкция, информация, процесс, явление, художественное произведение любого вида и т.п.
106 Часть 2. Расширенные первичные модели Успех решения проблемы определяется именно ресурсами, вовлеченными в анализ и изменение ОЗ, в синтез идеи решения. Соответственно и "размер" ОЗ (количество и состав элементов и связей) прямо зависит от учитываемых ресурсов. При успешном решении проблемы на основе трансформации ресурсов, построение моделей противоречий служит лишь для уточнения постановки проблемы, для упрощения описания (редуцирование) исходной проблемной ситуации. Некоторые важные аспекты оперирования с ресурсами разных видов указаны в таблице на рис. 4.4. Здесь же мы рассмотрим практические примеры и комментарии к решениям с точки зрения трансформации ресурсов, участвующих в решениях. Пример 4.3. Ресурсы ОЗ для задачи "Пловец". Общая постановка проблемы сводилась к вопросу: что нужно изменить, чтобы обеспечить возможность пловцу не "сталкиваться" с краями бассейна? Несмотря на общий характер вопроса, в нем содержится требование, определяющее главную практическую цель будущего изменения. Эту цель можно выразить по-разному, однако даже такая постановка, как мы видели, наводит на идеи ответов, например, в виде круглого или 8-образного бассейна, обладающих "бесконечной" водной дорожкой. Такая дорожка позволяет пловцу плыть бесконечно долго, не сталкиваясь с краями бассейна, поскольку таких краев (в прежнем смысле) просто нет. Поскольку эти идеи нас не устраивали и казались сложными в реализации, то исходная цель была, фактически, заменена на такую: бассейн должен иметь "бесконечную" водную дорожку, чтобы пловец не достигал краев бассейна, и должен иметь простую конструкцию. Именно такое двойное требование следует из определения и анализа стандартного противоречия в этой задаче (см. 1.3. Стандартное противоречие). Здесь отметим также, что более полный ответ на формирование требований к "облику" будущего решения содержится в следующем разделе 4.1.3. Функциональное идеальное моделирование цели. Для того, чтобы "изменять" что-то, надо определить, а что именно можно и целесообразно изменять? Итак, после анализа исходной ситуации было установлено, что ОЗ состоит из трех элементов: пловец, вода, бассейн. Эти элементы обладают многочисленными свойствами, каждое из которых относится к определенному виду ресурса. Рассмотрим ресурсы исходной проблемной ситуации (рис. 4.5). Описание может быть представлено как прямым указанием на некоторый присутствующий или требующийся ресурс, либо только требованием к некоему неизвестному компоненту, принадлежащему предположительно к определенному виду ресурса. Все вместе представленные выше свойства и требования образуют некоторый исходный портрет проблемной ситуации. При этом некоторые свойства прямо противоречат целевым требованиям. Так, структурное отношение 2 в "обычном" прямоугольном бассейне прямо конфликтует со структурным отношением 3, так как именно перемещение пловца от края до края бассейна и приводит к контакту пловца с краями и, следовательно, к поворотам.
Урок 4. Оперативная зона 107 СИСТЕМО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ СИСТЕМНЫЕ ИНФОРМА- ЦИОННЫЕ ФУНКЦИО- НАЛЬНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ Относящиеся к общесистемным свойствам Относящиеся к передаче сигналов, несущих сообщения Относящиеся к созданию функций Относящиеся к составу объекта Назначение системы, эффективность, производительность, надежность, безопас- ность, живучесть, долговечность и другие Полнота данных, точность, достовер- ность, помехоустой- чивость, методы и эффективность изме- рения, управления, кодирования, и т.п. Главная полезная функция, отвечающая назначению системы, вспомогательные функции, негативные функции, описание принципа действия (функциональная модель) Перечень компонентов и связей между компо- нентами, виды струк- тур (линейные, развет- вляющиеся, парал- лельные, замкнутые и т.п.) ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ПРОСТРАНСТ- ВЕННЫЕ ВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕ- ТИЧЕСКИЕ Относящиеся к геометрическим свойствам Относящиеся к оценкам времени Относящиеся к свойствам материалов Относящиеся к свойствам энергии и ее проявлений Форма объекта, размеры объекта - длина, ширина, высота, диаметр и т.д., особенности формы - наличие пустот, наличие выступов и т.д. Частота событий, дли- тельность интервалов времени,величина запаздывания / опере- жения. Оперативное время (ОВ): интервал суще- ствования проблемной ситуации. Химический состав, физические свойства, специальные инже- нерно-технические свойства Виды применяемой и учитываемой энергии, включая механические силы, гравитацион- ные, тепловые, электро-магнитные и т.д.; способы использования энергии и т.п. Свойства ресурса Ценность: бесплатный —► недорогой —► дорогой Качество: вредный —► нейтральный —► полезный Количество: неограниченный —> достаточный —► недостаточный Готовность к применению: готовый —► изменяемый создаваемый Рис. 4.4. Классификация ресурсов 03 и шкала значений свойств для выбора ресурсов при решении проблемы В круглом бассейне таких контактов и поворотов нет, однако между собой конфликтуют свойства, относящиеся к пространственному ресурсу: неограниченная дорожка и ограниченный бассейн (или еще лучше: предельно маленький бассейн).
108 Часть 2. Расширенные первичные модели Системо-технические Систем- ные 1. Системный результат процесса тренировки: проплыть определенную дистанцию за заданное или минимальное время. 2. Недорогой бассейн. Информа- ционные 1. Длина дистанции, которую проплыл пловец, оценивается по количеству пройденных "длин" водной дорожки бассейна. 2. Время заплыва измеряется прямым отсчетом по какому-нибудь хронометру. Функцио- нальные 1. Вода держит пловца (на поверхности). 2. Пловец отталкивает воду, чтобы плыть. 3. Пловец перемещается по воде (плывет). Структур- ные Структурное отношение 1: пловец движется относительно воды. Структурное отношение 2: пловец движется относительно бассейна. Структурное отношение 3 (цель): пловец не имеет возможности коснуться края бассейна. Физико-технические Простран- ственные 1. Неограниченная водная дорожка. 2. Небольшой или даже очень маленький бассейн. Времен- ные ОВ: интервал тренировки. Именно на этом интервале времени возникает конфликт, связанный с конструкцией бассейна. Матери- альные Круглый и 8-образный бассейны требуют много материалов для изготовления. Энергети- ческие Большие затраты энергии на подогрев воды в большом бассейне. Рис. 4.5. Характеристика ресурсов 03 для задачи "Пловец" И вот если продолжать "уменьшать" бассейн до некоторого предела, можно определить некий минимальный размер бассейна, при котором пловец мог бы теоретически плыть. Такой размер может быть соизмерим с размерами тела человека и не превышать, например, двойной высоты "самого высокого" человека. Пусть бассейн будет длиной в 5 метров. Как может человек плыть в таком бассейне сколь угодно долго, не касаясь краев бассейна? Гипотетический ответ выглядит так: если бы пловец был неподвижен относительно бассейна, то он не мог бы достичь краев бассейна. Возникает, правда, вопрос: как тогда пловец мог бы собственно плыть, то есть сохранить движение относительно воды? И все-таки, сформулированный гипотетический ответ содержит принципиальную идею (направление) решения проблемы в общем структурном виде, по структурному ресурсу. Однако, поскольку из такой "идеи" однозначные практические рекомендации не вытекают, то возможны несколько потенциально "реализуемых" решений. Практическими вариантами могут быть такие две конкретные идеи: РЕШЕНИЕ 1: зафиксировать пловца, скажем, посередине маленького бассейна, эластичным (то есть растягивающимся, например, резиновым; при определенных условиях можно и неэластичным) тросом, закрепляемым к поясу (см. рис. 4.6); РЕШЕНИЕ 2: сделать воду подвижной (см. рис. 4.7).
Урок 4. Оперативная зона 109 а) Рис. 4.6. Варианты решения задачи "Пловец" через фиксацию пловца тросом Первое решение имеет одно существенное преимущество и один существенный недостаток. Преимущество: исключительная простота. Недостатки: трудно измерять дистанцию и скорость "перемещения" (относительно воды) на отдельных временных интервалах; тросы могут мешать движению рук. Из-за очевидных новых проблем мы не приводим уточненную таблицу анализа ресурсов для этого решения. Второе решение (рис. 4.7 и 4.8) соответствует контрольному - см. раздел 7.1.4. Реинвентинг примера 1.4. Тренировка пловцов на сверхдлинные дистанции. Рис. 4.7. Решение задачи "Пловец" через создание движения воды Рис. 4.8. Модель решения для задачи "Пловец" Идея этого решения состоит в том, чтобы создать в бассейне движение воды. Для этого с одного края бассейна устанавливается достаточно мощный управляемый насос, выталкивающий воду через щели конструкции. Щели предназначены для получения равномерного потока воды определенной "высоты". Изменением скорости вращения лопастей насоса можно управлять скоростью потока воды. Таблица анализа ресурсов для этого решения имеет следующий вид (рис. 4.9).
110 Часть 2. Расширенные первичные модели Систем- ные 1. Системный результат процесса тренировки: проплыть опреде- ленную дистанцию за заданное или минимальное время. 2. Недорогой бассейн. Информа- ционные 1. Длина дистанции, которую проплыл пловец, оценивается с помощью расчета с учетом известной скорости потока воды. 2. Время заплыва измеряется прямым отсчетом по какому-нибудь хронометру. Требуется более тонкий учет времени для каждого изменения скорости потока воды. k 3. Требуется следить за изменениями скорости потока. Функцио- нальные 1. Вода держит пловца (на поверхности). 2. Пловец отталкивает воду, чтобы плыть. 3. Пловец перемещается по воде (плывет). ♦♦♦ Структур- ные Структурное отношение 1: пловец движется относительно воды. г Структурное отношение 2: вода движется относительно бассейна. В систему нужно ввести новый элемент - насос, подающий воду навстречу движению пловца, и другие конструкционные элементы для управления потоком воды. Структурное отношение 3: пловец не движется относительно бассейна и поэтому не имеет возможности коснуться края бассейна. Простран- ственные 1. Неограниченная водная дорожка. 2. Небольшой или даже очень маленький бассейн. Времен- ные ОВ: время до достижения краев бассейна (при движении вперед или назад). Матери- альные Конструкция насосной системы. Энергети- ческие Работа насоса и других новых элементов потребует использования дополнительного количества энергии. Рис. 4.9. Характеристика ресурсов ОЗ для решения задачи "Пловец" через создание движения воды Три звездочки указывают на доминирующий ресурс, изменение которого необходимо для реализации ключевой идеи решения. "Белая" стрелка указывает на ключевое изменение доминирующего ресурса. Черная стрелка указывает на появление проблемного свойства (недостатка). Пример 4.4. Зуминг решения для задачи "Пловец". Критика решения Пловец, плывущий против потока воды, может плыть бесконечно долго даже в небольшом бассейне. Однако, нельзя исключать, что при определенных условиях пловец может достичь одного или другого края бассейна. Если пловец будет прилагать меньшие усилия, то вода может отнести его по направлению потока, и пловец может коснуться "заднего" края бассейна ногами. Если пловец приложит повышенные усилия, он может преодолеть движение воды и достичь "переднего" края бассейна руками или головой. Причем ОВ до наступления этих ситуаций очень мало.
Урок 4. Оперативная зона 111 Возникает проблема "небольшого бассейна". Функционально-структурная схема ОЗ для этой проблемы может быть представлена с помощью рис. 4.10. Ее решение можно связать с развитием по информационному ресурсу - совершенствованием управления параметрами потока воды. Рис. 4.10. Модель ОЗ для проблемы "маленький бассейн" Развитие решения Обратим внимание на два момента. Первый момент состоит в том, что в характеристике материального ресурса нет особых требований к новой конструкции! Второй момент состоит в том, что в систему требуется ввести новый структурный элемент - насос. И снова нет каких-то других требований, например, по месту установки насоса (пространство) или по материалу. Отсюда следует "свобода" применить идею потока воды даже в "старом" бассейне. Действительно, почему бы не опускать насос в воду с одного края бассейна на время тренировки пловца-марафонца! Можно также встроить насос в стенку "старого" бассейна и включать его на время тренировки. В заключение отметим, что решение задачи "Пловец" на основе специализированных моделей приведено в разделе 7.1.4. 4.3. Идеальное моделирование цели Идеальный конечный результат можно уподобить веревке, держась за которую, альпинист совершает подъем по крутому склону. Веревка не тянет вверх, но она дает опору и не позволяет скатиться вниз. Достаточно выпустить веревку из рук - падение неизбежно.52 Генрих Альтшуллер Сегодня мы видим в метафоре эпиграфа еще большее значение понятия Идеальный Конечный Результат (ИКР). Действительно, ведь веревка не только не дает восходителю упасть вниз, веревка и указывает, и создает путь к вершине! 52 Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука (1979; последующие издания)
112 Часть 2. Расширенные первичные модели Однако веревку ведь кто-то установил, закрепил выше по направлению движения! Ее установил мастер-первопроходец, видевший цель и путь к цели, работавший до этого только с собственной страховкой (в нашем случае, читай, с собственными знаниями и опытом, как со страховкой), открывший последователям путь к вершине. Отличие состоит в том, что мы с Вами, ищущие новых идей для успеха своих компаний, сами являемся в наших проблемных ситуациях первопроходцами. И мы сами должны учиться видеть цель, видеть путь к цели и устанавливать прочные "веревки" для подъема к "вершине", к конечной - идеальной - цели. Определение "Идеальный Конечный Результат" Идеальный Конечный Результат (ИКР) - определение цели развития артефакта в виде требуемого функционального состояния или действия, наилучшим (идеальным) образом отвечающего назначению артефакта. "Функциональная Идеальная Модель" - дополнение 1 к определению ИКР Функциональная Идеальная Модель (ФИМ) - специально организованное модельно-метафорическое описание функ- ционирования артефакта, ведущее к ИКР. "Цель - мета-тренд - путь" - дополнение 2 к определению ИКР Процесс генерации идей на основе моделей и методов ТРИЗ является целе-управляемой системой, в которой цели и мета-тренды (общее направление и способ движения) к целям задают ИКР и ФИМ, а путь к цели образуют модели трансформации ТРИЗ. Начинающие обычно испытывают заметные трудности в формулировании ИКР. Этому мешает психологическая инерция, сталкивающая человека назад к прототипу, в то время, как целью является новый артефакт с новыми свойствами, которые надо зафиксировать в виде ИКР. Для ослабления психологической инерции при формулировании ИКР в ТРИЗ выработаны и проверены практикой в течение нескольких десятилетий следующие два правила: 1) не думать сначала о том, как именно и за счет чего (с помощью изменения каких ресурсов) будет получено решение; 2) неизвестный ресурс или действие, необходимые для получения результата, можно заместить временно метафорическим символом, например, Х-ресурс. Напомним читателям основные ФИМ53. 1. Макро-ФИМ: Х-ресурс, абсолютно не усложняя систему и не вызывая негативных эффектов, обеспечивает вместе с другими имеющимися ресурсами получение [ требуемое функционирование или ИКР ]. 53 "Основы классической ТРИЗ", раздел "8.2. Функциональное идеальное моделирование"
Урок 4. Оперативная зона 2. Микро-ФИМ: 113 Х-ресурс в виде частиц вещества или энергии находится в оперативной зоне и обеспечивает вместе с другими имеющимися ресурсами получение [ требуемое функционирование или ИКР ]. 3. Макси-ФИМ: Оперативная зона сама обеспечивает получение [ требуемое функционирование или ИКР ]. Схема на рис. 4.11 иллюстрирует введенные определения. Решение начинается с формулирования противоречия, как модели проблемы. Затем надо установить цель - ИКР. Затем надо выбрать определенную ФИМ (или несколько), которая установит мета-тренд к ИКР. Затем нужно выбрать модели трансформации - конкретные пути к цели. И вот теперь предстоит пройти эти пути - изобрести конкретные решения, изменяя ресурсы артефакта-прототипа в направлении к новому артефакту, отвечающему требуемому ИКР. Следует отметить, что нередко правильно сформулированный ИКР вместе с ФИМ сами ведут к нахождению идеи решения проблемы. ФИМ- мета-тренд ИКР - цель промежуточное решение новый артефакт - состояние"будет" проблема (противоречие) модели трансформации (пути) Рис. 4.11. Связь первичных понятий процесса решения проблемы с ИКР и ФИМ артефакт-прототип - состояние "есть" ВНИМАНИЕ: схему решения задачи по ТРИЗ (рис. 4.11) нужно знать наизусть и применять автоматически.
114 Часть 2. Расширенные первичные модели Пример 4.5. Идеальный конечный результат для задачи "Дайвер". Общая постановка проблемы сводилась к вопросу: что нужно изменить, чтобы дайверы на тренировке не получали травм при неправильном вхождении в воду? Итак, после анализа исходной ситуации было установлено, что ОЗ состоит из трех элементов: пловец, вода, бассейн. Анализ ресурсов здесь не дает достаточно очевидных подсказок для формирования идеи решения. Поэтому мы и не приводим здесь таблицу ресурсов для этой задачи. Все, что можно удается сформулировать, это представление о необходимости получения "мягкой" воды! И все же идея "мягкой" воды оказывается вполне конструктивной и ведущей к решению, но уже несколько с другой стороны. А именно, требование получения мягкой воды можно рассматривать как некий идеальный конечный результат предстоящего решения задачи. Действительно, если бы можно было реализовать некую "мягкую" воду, которая бы "мягко" воздействовала на дайвера в момент соприкосновения с поверхностью воды и затем "тормозила" его до начала подъема на поверхность. В сущности, здесь остается один шаг до формулирования ИКР к этой задаче. ИКР: вода должна быть мягкой! ОВ: ИКР должен выполняться на время выполнения прыжка дайвера, включая вхождение в воду. Оперативные ресурсы (без создания полной сводной таблицы): вода, воздух, атмосферное давление, гравитация. Что значит "вода должна быть мягкой"? Это значит, что плотность воды должна быть значительно меньше естественной плотности. Микро-ФИМ: Х-ресурс в виде частиц вещества или энергии находится в оперативной зоне и обеспечивает вместе с другими имеющимися ресурсами получение [ низкая плотность воды ]. Небольшое отступление (для синектиков): я вспоминаю один эпизод, который произошел со мной на Тенерифе (Канарские острова). Я долго плавал над подводными скалами. От океана шло небольшое волнение. Я не заметил, как волнение усилилось (ошибка!), а вскоре сильные волны уже взлетали надо мной. И вот тут-то после очередного пробивания волны я увидел под водой сплошную белую "кипящую" среду, которая оглушала шипением, в которой трудно было всплыть наверх, и вообще трудно было понять, где - верх, где - низ, и проваливаясь, конечно, вниз, с напряженным сознанием увидел летящие навстречу черные острые скалы. Плотность воды, обильно насыщенной воздухом, была недостаточной, чтобы в ней можно было всплыть и плыть. Пришлось быстро соображать, как выбраться из этой бучи, или "по-научному" - турбулентности. Я увидел, что недалеко, метрах в ста от меня, серфингисты "стоят" на длинных волнах и несутся к берегу. А некоторые из них, лежа на "досках", поглядывают в мою сторону. Очевидно, заметили, что я в опасности в этом огромном белом пятне вспененной воды, да еще в непрерывных высоких волнах. И на берегу взлетела вверх оранжевая сигнальная ракета спасателей, дающая, видимо, ориентир для меня. Мне удалось выплыть сначала в сторону серфингистов, а уж потом - к берегу. Так что пусть эта история послужит уроком для новичков, каким и я был тогда.
Урок 4. Оперативная зона 115 Идея идеального решения: подать в воду мощную струю воздуха под достаточно большим давлением, чтобы обеспечить резкое насыщение воды воздухом в оперативной зоне! Схема решения представлена на рис. 4.12. Тормозить мягко! Рис. 4.12. Модель решения для задачи "Дайвер" Сжатый воздух, подаваемый в воду снизу от дна бассейна во время выполнения прыжка дайвера, создает на поверхности воды (в гипоцентре, совпадающем здесь с эпицентром!) "воздушную подушку", которая намного смягчает ударное воздействие воды на дайвера. Пример 4.6. Зуминг решения задачи "Дайвер". При слишком большом насыщении воды воздухом, нельзя исключать ситуацию, когда дайвер может "провалиться" в водно-воздушную смесь и удариться о дно бассейна. Если же, напротив, насыщение воды воздухом будет недостаточным, то эффективность "воздушной подушки" может оказаться низкой. Эти ситуации отражены на функционально-структурной схеме ОЗ, показанной на рис. 4.13, моделирующей некоторые проблемы, которые могут возникнуть при неправильном функционировании "воздушной подушки". Зуминг решения проблемной ситуации в ОЗ: проблема устранена или, по крайней мере, существенно ослаблена. Зуминг на уровне тренера: 1) появляется возможность усложнения прыжков; 2) появляется возможность тренировать детей с более раннего возраста. Зуминг на уровне бассейна: появляется коммерчески выгодная возможность расширения состава посетителей, которые смогут получить удовольствие от безопасных прыжков с трамплинов и вышек. В заключение отметим, что решение этой задачи на основе стандартного противоречия приведено в разделе 7.1.5.
116 Часть 2. Расширенные первичные модели ударять Тормозить Рис. 4.13. Модели ОЗ для некоторых проблемных ситуаций с "воздушной подушкой" 4.4. Об уровнях изобретения Способ выбора трансформаций определяется либо видом противоречия, либо видом ресурса, либо содержанием ИКР, также ведущим к выбору доминирующих ресурсов, более всего "вовлекаемых" в трансформацию. Примеры таких выборов мы уже видели в предыдущих разделах. Другие способы выбора и применения моделей трансформации будут рассмотрены дальше. Здесь нужно обратить внимание читателей на очень важное значение, которое имеют выбор экторов и ресурсов ОЗ, определение идеального конечного результата и, разумеется, выбор моделей трансформации (рис. 4.14). Этот сложный многоаспектный выбор может нацеливать на создание решений существенно разных уровней. В ТРИЗ различаются пять уровней изобретательских решений54. Понятно, что решения, начиная с третьего уровня (III), могут радикально менять объект55. А это значит, что решение стратегически пойдет по направлению "Макси-решение" - смена принципа функционирования, а следовательно, и всей конструкции. 54 Альтшуллер Г.С., Верткин И.М.: Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности. - Минск: Беларусь, 1994 (курсив в конце цитаты мой - М.О.) 55 "Основы классической ТРИЗ", разделы "3.2. Уровни изобретений" и "14.1. Развитие систем"
Урок 4. Оперативная зона 117 УРОВНИ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПО НОВИЗНЕ I II Ill IV V Применены средства, которые прямо предназначены именно для этой цели; использовано готовое решение для готовой задачи. Выбран один из немногих альтернатив- ных вариантов решения задачи, которая тоже выбрана из нескольких вариантов. Изменена исходная задача, изменено привычное решение. Найдены новая задача и новое решение. Найдена новая проблема, открыт новый принцип, пригодный для решения не только этой, но и других проблем. ИДЕАЛЬНЫЙ КОНЕЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ ОПЕРА- ТИВНАЯ ЗОНА СТРАТЕГИИ: МИНИ-и МАКСИ- РЕШЕНИЯ ЭНЕРГЕ- ТИЧЕС- КИЕ МАТЕ- РИАЛЬ- НЫЕ ВРЕ- МЕН- НЫЕ ПРОСТ- РАНСТ- ВЕННЫЕ СТРУК- ТУРНЫЕ ФУНК- ЦИОНА- ЛЬНЫЕ ИНФОР- МАЦИ- ОННЫЕ СИС- ТЕМ- НЫЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЫ Рис. 4.14. Связь основных системных аспектов трансформации ОЗ Однако очень многие заказчики заинтересованы в недорогом усовершенство- вании действующих технологий и продаваемой продукции, и предпочитают решения по стратегии "Мини-решение" с минимальными изменениями в системе, но с требуемым результатом (см. раздел 5). Следует отметить, что нередко оценка "степени радикальности" изменений зависит от общего системного анализа решения и обнаружения новых возможностей его реализации. Так мы видели, что при решении задачи о "Пловце" было преодолено острое радикальное противоречие: иметь и не иметь бесконечную водную дорожку. Это решение привело к смене принципа построения бассейна, то есть к реализации решения не ниже третьего уровня по стратегии "Макси-решение"! Однако в результате зуминга установлено, что это решение можно перевести на второй уровень путем создания потока воды в обычном бассейне, то есть без строительства специализированного бассейна, что явно соответствует стратегии "Мини-решение".
118 Часть 2. Расширенные первичные модели Решение задачи о "Дайвере" при всей необычности его интеграции в существующие бассейны, захватывающем впечатлении от бушующей воды, большой энергозатратности (увы!), а также технической сложности, относится - с точки зрения изобретательской новизны и сложности - ко второму уровню и к стратегии "Мини-решение". ПРАКТИКУМ Заключение к уроку 4 1. ОЗ является одним из важнейших первичных понятий ТРИЗ. Именно ОЗ является гипоцентром проблемы, и именно трансформация ОЗ необходима для решения проблемы. Для выявления и локализации ОЗ имеются специальные процедуры, однако во многих задачах это относительно не трудно сделать, как это можно было видеть на примерах "Пловец" и "Дайвер". Как показывает опыт, обязательной трансформации подвергается индуктор, который непосредственно воздействует на рецептор, являющийся результатом (продуктом, обрабатываемым изделием) системы. Так, в обеих задачах радикальной трансформации подвергалась вода, как индуктор, непосредственно воздействующий на спортсменов, выступающих в роли рецепторов. 2. Учет и исследование ресурсов ОЗ является необходимым условием подготовки и создания эффективных решений. Именно тщательное исследование имеющихся ресурсов существенно меняет понимание проблемы, а также непосредственно ведет к определению дефицитных ресурсов, то есть ресурсов, значения параметров которых создают проблему, включая недостаток ресурса (короткая водная дорожка), несовместимость с другими ресурсами и требованиями (слишком "твердая" вода) или полное отсутствие ресурса (параметр "нулевого" наличия: нет бесконечной водной дорожки, нет "мягкой" воды). Такие ресурсы являются критическими. Решение может быть получено только за счет других ресурсов, дающих требуемый общесистемный эффект, причем при обязательной трансформации критических ресурсов (подвижная вода, "воздушная подушка" в воде). 3. Правильно сформулированный ИКР, каким бы невозможным и недостижимым он ни казался поначалу, является чрезвычайно важным элементом для решения задачи. Более того, во многих ситуациях ИКР - без оглядки на существующее и привычное решение, на известные ограничения и препятствия - является определенным превестником и даже гарантом будущего эффективного решения, недостижимого при иных способах поиска решения и несравнимо более эффективного, чем поиск по брейнстормингу. Так, формулировка "невозможного" требования о том, что водная дорожка должна быть "бесконечной" (для правильной тренировки пловца) и должна быть "короткой" (для упрощения конструкции бассейна) обобстряет восприятие проблемы тольо для непосмвященного решателя, не знающего принципы ТРИЗ. Именно союз "и" - конъюнкция несовместимых требований - непосредственно указывает на то, что решение будет получено не с помощью пространственного ресурса, который как раз и является критическим, а непременно через другие ресурсы (структурный, энергетический).
Урок 4. Оперативная зона 119 Формулировка "невозможного" противоречия о том, что вода должна быть "твердой" и "мягкой" как раз указывает на то, что решение не может быть получено через материал одной только воды, что требуется задействовать какие- то другие ресурсы. И снова мы имеем дело с двумя доминирующими ресурсами структурным и материальным - введением воздуха (материал) в воду с получением среды с иной структурой в виде смеси воды и воздуха. Или, если хотите, с получением воды с иной структурой - "разреженной" воды, воды с "пустотами". Но главное, с получением требуемой по ИКР "мягкой" воды. 4. На сайте56 МТРИЗ Академии Вы найдете схему трансформации ОЗ, которую, строго говоря, следует знать наизусть. Этому будет способствовать изучение анимации, которую читатели могут взять с нашего сайта. Тест урока 4 1. Можно ли построить иной вариант ОЗ для примера 4.1 при условии формулирования такого радикального противоречия: "Стенка бассейна должна быть (чтобы удерживать воду) и не должна быть (чтобы пловец не мог дотронуться до стенки)" 2. Можно ли сформулировать такое радикальное противоречие для примера 4.1: "Пловец должен достигать стенки бассейна (поскольку он плывет) и не должен достигать стенки бассейна (чтобы он не мог дотронуться до стенки)" 3. Можно ли сформулировать следующую Макси-ФИМ для примера 4.1: Оперативная зона сама обеспечивает получение ИКР [ стенка бассейна не дает пловцу приблизиться к себе ]. 4. Можно ли сформулировать следующую Макси-ФИМ для примера 4.1: Оперативная зона сама обеспечивает получение ИКР [ вода не дает пловцу приблизиться к стенке бассейна ]. 5. Укажите возможные физические действия индуктора "стенка бассейна" для достижения ФИМ, сформулированной в третьем тесте: а) отталкивать пловца, б) уходить от пловца, в) удерживать пловца. 6. Укажите возможные физические действия индуктора "вода" для достижения ФИМ, сформулированной в третьем тесте: а) отталкивать пловца, б) уносить пловца, в) удерживать пловца. 56 www.abc-triz.com
120 Часть 2. Расширенные первичные модели Упражнения к уроку 4 Задача 1. Концерт Андреа Бочелли 23 мая 2009 года в Немецкой Опере57 Берлина. Выдающийся тенор выходит на сцену в сопровождении ассистентки. Увы, певец не имеет зрения. Когда Андреа было 12 лет, после несчастного случая ушла последняя надежда на сохранение зрения. Сильный удар мячом пришелся в лицо мальчику, пережившему до этого уже более двух десятков операций на глазах. Вместе с ассистенткой Андреа Бочелли уходит со сцены после исполнения нескольких арий. И вдруг он выходит на сцену один, без сопровождения! Бочелли неторопливо проходит вдоль края сцены к подиуму дирижера, и после тревожного чувства за такой проход певца мне не сразу удается включиться в исполняемую арию. Под прибой аплодисментов он так же неторопливо проходит между краем сцены и оркестром и скрывается за боковым занавесом. Творческий технический вопрос: каким образом была обеспечена возможность такого передвижения певца? Поддержка для создания решения: 1) представьте, что это именно Вы должны обеспечить безопасное передвижение Андреа Бочелли; 2) определите оперативную зону и доступные ресурсы (!) для ИКР; 3) небольшая подсказка: правильный путь певец контролировал сам; 4) предложите обоснованные идеи решения задачи. Задача 2. Рекламные облака в чистом небе в ясный день. Это было на Лонг-Айленде в Нью-Йорке в солнечный июньский день 2002 года. В светло-голубом небе над городом Гарден Сити вдруг одна за другой стали возникать громадные буквы. Они вырисовывались элемент за элементом, быстро формируясь слева направо, словно в PowerPoint-анимации. Это было так неожиданно и захватывающе, что заставляло только восхищаться результатом и не давало шанса проследить за деталями рисования бренда известной пивной компании. Однако было заметно, что, например, вертикальная "палочка" буквы формировалась одновременно по всей высоте буквы и тоже слева направо. Через небольшой интервал появилось второе изображение этого же бренда, затем третье. В небе сияло название знаменитой голландской компании по производству пива - HEINEKEN. И все же автор вспомнил, что у него есть небольшой цифровой фотоаппарат на такие случаи и успел сделать пару снимков, пока ветер не размыл эти облачка (см. рис. 4.16). Первое задание: с помощью имеющейся достаточной информации, а также анализа ситуации и оперативной зоны на основе ТРИЗ, разработайте способ получения этих букв. 57 die Deutsche Oper Berlin, Bismarckstralie 34-37
Урок 4. Оперативная зона 121 Ответ требуется дать в общем виде - ключевой пространственно-структурный принцип, основные индукторы (технические объекты!) и описание процесса для реализации. Физико-химические аспекты можно не детализировать. а) Ь) Рис. 4.16. Облачная реклама в ясном небе Однако для придания Вашее идее большей убедительности, постарайтесь определить высоту букв-облаков и длину слова (физические размеры оперативной зоны). А для еще большей убедительности и занимательности можно ориентировочно оценить и скорость формирования всего слова. Небольшая подсказка: этим методом можно создавать в небе не только слова из "прямоугольных" букв, но и любые "криволинейные" изображения. Второе задание: экстрагируйте ТРИЗ-модели из этого великолепного технического и эстетического решения. И вспомните Феномен "Исчезновение чуда" (см. Урок 1), в соответствии с которым изобретательская идея: 1. не очевидна до ее открытия; 2. воспринимается как необыкновенное и яркое явление при ее возникновении - феномен "чудо"; 3. воспринимается как обычное и простое явление после ее объяснения. Не забывайте чудесное в обычном! Возможно, что в этом и скрывается смысл творчества.
122 Часть 2. Расширенные первичные модели Методические рекомендации преподавателям Уважаемые коллеги - тренеры, учителя, профессора! Вместо методических рекомендаций по этому разделу я просто выскажу один призыв, одно практическое, полезное для всех нас, соображение. Вспомните, как все мы восхищались бесподобными книгами по занимательной физике и математике Якова Исидоровича Перельмана58. В каждом примере его книг соединялись знание и интерес. Вы можете сделать то же самое для ваших дисциплин и читаемых курсов с помощью ТРИЗ. В каждой дисциплине можно создать хотя бы по два-три примера, основанных на ТРИЗ-экстрагировании или реинвентинге, и этим Вы еще больше привлечете внимание своих учеников и воспитанников к Вашему собственному курсу*. А на практических занятиях вместе с обучаемыми Вы можете создать для своих дисциплин множество таких примеров. Студенты, знакомые с ТРИЗ, например, по этой книге или по нашему дистанционному курсу, сами создадут десятки таких примеров! Это станет Вашим бесценным фондом для непрерывного инновационного усовершенствования Ваших курсов. К тому же это станет Вашим прямым практическим вкладом в развитие творческих личностей, которых Вы и хотите видеть в выпускниках ваших курсов. И еще одно предложение: присылайте59 мне Ваши примеры, и они войдут в глобальный фонд реинвентинга, создаваемый Модерн ТРИЗ Академией, с Вашими именами и с именами Ваших студентов. 58 Яков Исидорович Перельман (1882-1942) - выдающийся российский педагог, автор знаменитых учебных пособий, в названии которых стоит слово "занимательная" (физика, геометрия и т.д.) 59 michael.orloff@modern-triz-academy.com
УРОК 5. УПРАВЛЕНИЕ РЕШЕНИЕМ ПРОБЛЕМЫ Элементы теории 5.1. Ноосферы творчества60 В этом небольшом разделе дадим эскизно представление о трех крупных сферах знаний, искусства и... эмоций, обозначенных автором термином ноосфера, объективно реализованных, а значит, присутствующих в любом артефакте. Первая часть слова "ноо" происходит от греческого "vouq" - разум, поэтому ноосфера здесь понимается61 достаточно широко как "сфера разума". Определение "Ноосфера артефакта" Ноосфера артефакта - совокупность знаний, аккумулированных и материализованных в артефакте. В генерации идеи участвуют как минимум следующие три "специализированные" ноосферы: 1) когнитивная (познавательная, прикладная) сфера, 2) креативная сфера, 3) психологическая сфера (рис. 5.1). ТВОРЧЕСТВО КАК ЕДИНСТВО ТРЕХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НООСФЕР АРТЕФАКТА Рис. 5.1. Ноосферная модель интеграции знаний и навыков в процессе изобретения идеи В современной высшей и средней школе отсутствует обучение теории и искусству конструктивного мышления. Причем в креативной сфере нет методологий и инструментария, сопоставимых с ТРИЗ. Здесь в виде панацеи так или иначе пропагандируются брейнсторминг и некоторые подходы и методики общего развития креативности. Этого крайне мало! 60 материал этого раздела знакомит читателей с моделями повышенной сложности, имеет ознакоми- тельный характер и не входит в сертификацию на уровень МТРИЗ Ученик 61 термин закрепился в научной практике после работ выдающегося российского естествоиспытателя и мыслителя-энциклопедиста Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945). Этим понятием по концепции В.И.Вернадского закрепляется признание нового периода в эволюции Земли, определя- емого участием в этой эволюции разумной человеческой цивилизации, сопоставимой с XX века по мощности с природными силами. Два предыдущих периода: геосфера и биосфера.
124 Часть 2. Расширенные первичные модели Ядром нового инновационного мышления должны быть как минимум диалектическая философия, основы теории систем и ТРИЗ, представленные в доступной форме и поддержанные убедительными и понятными примерами. Тогда и будут присутствовать в процессе создания эффективных идей все три "специализированные" ноосферы: профессиональные (прикладные) и креативные знания и умения, а также целеустремленность и упорство в достижении цели. А вместе получится известное сочетание: Знать + Уметь + Хотеть! И еще вот о чем: специалисты из разных отраслей знания (изобретатели и инженеры, дизайнеры, системотехники, психологи, нейробиологи и другие) все чаще утверждают, что одним из ключевых движущих факторов при создании новых эффективных идей являются предвидение, предощущение и ощущение "красоты" решения, внутреннего восторга от новизны и эффективности найденной идеи, от неожиданности и, нередко, удивительной простоты решения, часто - от единственности или, наоборот, от внезапно открывшихся множественных возможностей к рождению новых и новых решений. Эти чувства можно определить62 как "Эффект чуда". Это очень позитивный момент, известный многим изобретателям и стимулирующий их творчество. Однако есть и негативные моменты. Одним из них является прямо противоположное переживание, когда после объяснения "секрета" изобретения оно уже не кажется непостижимым, то есть "чудом", да и действительно перестает быть таковым. Этот феномен был назван автором как "Исчезновение чуда". В все же изучение десятков тысяч изобретений сформировало у меня непреходящее восхищение красотой и эффективностью идей, лежащих в основе больших и маленьких, самых разнообразных изобретений. Эти чувства не покидают меня при рассмотрении почти любого артефакта со сколько-нибудь занимательным устройством или удивляющего своей практичностью, отработанностью, служением человеку. Перечень таких артефактов поистине безграничен. Это индустриальные новинки и музейные экспонаты, это игрушки и многие товары в магазине, это почти любой предмет в доме и новейшие гаджеты, рекламируемые в интернете, это архитектурные решения и новые спектакли, это художественные и литературные произведения, это работы моих студентов и тысяч сертифицированных специалистов... Этому перечню просто нет конца. Возможно, что именно это восхищение и привело меня к разработке простых методов обучения основам ТРИЗ - к экстрагированию и реинвентингу. А стремление к простым и эффективным решениям привело к формулированию идеи Мета-Алгоритма Изобретения. Острую радость вызвало открытие возможности эффективного наименования шагов МАИ символами Т-Р-И-3 с вполне адекватным наполнением этих шагов в соответствии с их названиями. По мнению автора, следует ожидать, что методы психологической поддержки будут развиваться более интенсивно. В частности, в течение уже нескольких лет подобная поддержка применяется экспериментально в нашем софтвере EASyTRIZ™ в виде мотиваторов на основе цветовой стимуляции. 62 после многих лет практического применения и демострации на семинарах эти эффекты представ- лены в книге автора "Нетрудная ТРИЗ", 2010, издательство СОЛОН-Пресс, Москва
Урок 6. Управление решением проблемы 125 5.2. Законы развития систем63 64 Каждый артефакт есть результат интеграции разнообразных знаний и творческого таланта. Актуальная задача современной науки в целом и ТРИЗ, в частности, состоит в том, чтобы научиться извлекать эти знания из истории развития артефактов, развития технических систем и цивилизации в целом. Другая задача состоит в том, чтобы научиться применять этот бесценный опыт для эффективного управления дальнейшим развитием цивилизации. Оценка всякого конкретного артефакта и вида артефакта может производиться с помощью такого показателя, как эффективность. Можно считать, что между эффективностью Е системы и ее информационным содержанием Q имеется 64 соответствие Е <-> Q. Среди технических характеристик всегда имеется доминирующая, влияние которой на эффективность оказывается наиболее сильным. Иногда эта характеристика выступает как эквивалент эффективности, что не всегда верно. На рост каждой характеристики систем имеются ограничения, связанные с пределами физических возможностей или с ограниченностью диапазона реализации идей, заложенных в систему. Поэтому полностью представленные эволюционные зависимости имеют вид логистической кривой (рис. 5.2). При исчерпании ресурсов развития системы данного вида, как правило, появляется новый вид систем этого же назначения с более высокими техническими характеристиками и эффективностью (рис. 5.3). Такой переход носит эволюционный характер. Рис. 5.2. Логистическая кривая (S-кривая) развития главного параметра вида системы Рис. 5.3. Семейство S-кривых эволюции: эволюция как бифуркации на виды (от англ. bifurcation - разветвление, раздвоение) Так, например, на смену самолетам с пропеллерными движителями с целью увеличения такой характеристики, как скорость полета, пришли реактивные самолеты. Однако, с точки зрения эффективности, на коротких дистанциях выгоднее применять "пропеллерные" самолеты, а на больших - реактивные. 63 материал этого раздела знакомит читателей с моделями повышенной сложности, имеет ознакоми- тельный характер и не входит в сертификацию на уровень МТРИЗ Ученик 64 концепция моего Учителя - известного военного системотехника A.M. Широкова (1924-2003)
126 Часть 2. Расширенные первичные модели 1 а Теоретический предел (горизонт) Рис. 5.4. Семейство S-кривых развития: развитие как рамификации на типы в пределах вида (от англ. ramification - разветвление, диверсификация) Теоретический предел (горизонт Ресурсы с ки й п ре де л .(гор изо нт) Зачем:потребности и требования ("тянущие" силы) ^эанс<£ормации Конфликты развития и эволюции - ПРОТИВОРЕЧИЯ Что: возможности и предложения ("толкающие" силы) Рис. 5.5. Отображение ОЗ на S-кривой а О Коммерческое развитие практически любого артефакта связано с его адаптацией к потребностям различных пользователей. Поэтому возникает много типов автомобилей, самолетов, мобильных телефонов, телевизоров, компьютеров и т.д. Такие переходы не меняют вид системы и потому имеют характер развития внутри вида (рис. 5.4). Пример: в 2005 году компания САМСУНГ производила одновременно более... 250 типов мобильных телефонов! Каждая "точка" рамификации или бифуркации есть конфликт двух основных управляющих сил: роста требований (спрос, "тянущие силы") и роста возможностей (предложение, "толкающие силы"). И если возможности не могут удовлетворить растущие потребности, то возникают противоречия (рис. 5.5). Причем противоречия обостряются, если в ОЗ обнаруживаются дефицит или исчерпание ресурсов, а также ограниченные возможности трансформации. Вот в таких ситуациях и возникает особая потребность в применении ТРИЗ. На рис. 5.6 показана все еще круто поднимающаяся S-кривая "могущества" цивилизации как суммы освоенных материальных, энергетических и информационных ресурсов. Дальнейший рост будет связан с насыщением артефактов информационной составляющей, информационным ресурсом. И главным трендом будет разработка методов и моделей управления эффективным развитием. В семействе таких методов ТРИЗ будет иметь одну из главных позиций. Развитие цивилизации в целом определяется качественным изменением основных потребностей65. Однако, перспектива требует гармонизации использования имеющихся и создаваемых возможностей. Современный мир стоит на границе самоуничтожения из-за перегрузки первичной природной среды обитания. Общество не умеет гарантированно развивать в каждом человеке достойную личность. Современный мир полон пороков, тиражируемых безответственными и безнравственными кинопроизводителями, телевидением и интернетом. Точнее 65 см. в частности работы основателя гуманистической психологии Абрахама Маслоу (1908-1970); см. также http://en.wikipedia.org/wiki/Abraham_Maslow
Урок 6. Управление решением проблемы 127 теми, кто делает деньги в этих сферах на калечении людей. Отсюда: табачная, алкогольная, наркотическая и другие зависимости, разрушающие здоровье человека, отсюда - преступность. Прогнозирование и МОГУЩЕСТВО Управление изобретение будущего 2000 ВРЕМЯ Рис. 5.6. Доминирующие стратегические платформы развития цивилизации Причем, многие преступления можно было бы предотвратить, если бы человек просто жил по нормам морали. Например, безответственное поведение за рулем транспортного средства по отношению к другим участникам движения - моральное преступление, ведущее почти автоматически к реальному преступлению, нанесению вреда другим. При этом своим поведением человек резко и негативно меняет и собственную линию жизни. Самоактуализация личности по Маслоу требует воспитания человека, способного как минимум к противостоянию затем к максимальной судьбе своих высших духовных Очевидно, что системы из подсистем, состоят из сами системы системы более ранга. Развитие быть представлено полимоделью в виде 9-экранной невосприимчивости и негативным влияниям, а саморазвитию, к реализации в своей способностей и интеллектуальных и потребностей. Еода /НИКА Рис. 5.7. "Матрешка" систем цивилизации ПРИ1 ТЕЗ Пирамиды экологии Пра-Природы и Искусственной Природы (Техники) большие сложные (рис. 5.7) состоят подсистемы элементов, и входят в сверх- высокого систем может (рис. 5.8) схемы.66 66 Альтшуллер Г.С.: Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск: Наука, 1986
128 Часть 2. Расширенные первичные модели Рис. 5.8. 9-экранная модель системной эволюции Системы более высокого ранга предъявляют требования (спрос) к системам низшего ранга. В свою очередь, развитие "низших" систем создает новые возможности (предложение) для удовлетворения потребностей более общих "над-систем". Г.Альтшуллер придавал большое значение67 этой модели: "Цель ТРИЗ: опираясь на изучение объективных закономерностей развития технических систем, дать правила организации мышления по многоэкранной схеме". К числу таких "правил организации мышления" относятся понятия "идеализация" (рис. 5.9) и сами ТРИЗ-законы развития систем (рис. 5.10). Fnc = Функциональность а) р —_________________________ ideal Phs - физичность Ь) Рис. 5.9. "Формула идеализации" системы и направления мета-трендов при идеализации системы 67 Альтшуллер Г.С.: Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск: Наука, 1986
Урок 6. Управление решением проблемы 129 Идеализация (рис. 5.9,а) по ТРИЗ означает, что все системы на интервале своего жизненного цикла стремятся увеличивать отношение своих функциональных возможностей F к затратам на их достижение Р. При этом возможны два мета- тренда (рис. 5.9,Ь) и их комбинация: по "Закону функциональной экспансии" - увеличивать функциональность F—►« при ограниченных инвестициях Р—>1 (любой параметр практически всегда можно отнормировать к единице), либо по "Закону физического свертывания" - при ограниченных возможностях F—>1 всемерно снижать затраты (себестоимость) Р—>0. Пример совместного действия этих мета-трендов показан на рис. 5.9,с, где дальнейший рост емкости модуля памяти сопровождается непрерывным уменьшением размеров: сегодня (2009) твердотельная память в 8 Гигабайт имеет величину канцелярской скрепки. Например, магнитные диски 1970-х были в тысячи раз больше по размерам, а имели емкость в 1000 раз меньше. Ключевыми законами для управления развитием систем являются "Закон координации ресурсов", "Закон динамизации ресурсов" и "Закон роста управляемости" (рис. 5.10). Известны и другие ТРИЗ-классификации законов развития систем. Но в целом они схожи по сути: развитая система имеет хорошо согласованные ресурсы, а управлять можно только тем, что может изменяться, то есть динамизировано. Рис. 5.10. Укрупненная схема законов ТРИЗ Пример 5.1. Развитие мобильных телефонов. На рис. 5.11 показан ряд68 конструкций мобильных телефонов, начинающийся с большого первого 1,5-килограммового образца 1984-го года фирмы МОТОРОЛА и завершающегося маленьким современным аппаратом. 68 эволюция мобильных телефонов (Mobile Evolution), представленная британским художником Кайлом Бином (Kyle Bean) в стиле матрёшки (style of a Russian Doll) - картонные телефоны могут быть вложены один в другой. Источник: www.membrana.ru. Фото: www.kylebean.co.uk/portfolio
130 Часть 2. Расширенные первичные модели Рис. 5.11. Экспозиция "Mobile Evolution" как демонстрация реальности тренда "умный артефакт" Функциональные возможности "умных" мобильных телефонов сегодня включают фотографирование и видеозапись, ввод с "клавиатуры" (рис. 5.12) и проецирование фото и видео (рис. 5.13), сенсорные экраны, определение координат местонахождения телефона с помощью систем типа GPS, обмен информацией через интернет и т.п. Рис. 5.12. Идеальная (по ТРИЗ) клавиатура: клавиатуры "нет", а ее функция выполняется! Рис. 5.13. Проецирование изображений с мобильного телефона
Урок 6. Управление решением проблемы 131 И все же в XX веке и в начале XXI века в развитии цивилизации стали остро проявляться такие проблемы, которые требуют безотлагательного решения усилиями всей цивилизации. К таким проблемам относятся: - глобальное загрязнение атмосферы и воды, нехватка воды во многих странах, даже не относящихся к бедным, - исчерпание природных ресурсов, прежде всего, топливных, - переполненность транспортных средств на дорогах многих стран и в городах, - перенаселенность многих городов и продолжающаяся урбанизация, - распространение преступности почти всех видов и наркомании, - рост терроризма, рост вооружений и военных угроз. При этом даже имеющиеся идеи для разрешения тех или иных проблем далеко не всегда получают своевременную поддержку для реализации из-за существующих политических и экономических разногласий и противоречий между наиболее развитыми странами. К одному из таких примеров относится изобретение выдающейся транспортной системы. Пример 5.2. String Transport Unitsky - Струнный Транспорт Юницкого. Как Вы думаете, почему поезда не перемещаются по рельсам со скоростью, скажем, 500 км/час? - Ответ: потому, что рельс прогибается под весом поезда настолько, что для разгона тяжелого состава требуется непомерно много энергии, так как трение качение теряет свои преимущества. Условно можно сказать, что по продавленному вниз рельсу колесо как бы все время катится вверх! Основное противоречие: с ростом веса колесо все время должно вылезать из... впадины, растут затраты энергии, падает эффективная скорость! Ну что ж, скажут знатоки, впереди - магнитная левитация и поезда без колес, на магнитной подушке! - Ответ: нет, так как опять-таки большой расход энергии, а еще - большая стоимость такой дороги, причем в разных измерениях. Здесь многие читатели скажут: ОК, будем ездить на автомобиле! - Ответ: а действительно ли автомобиль так хорош, чтобы им безудержно восхищаться? Обратимся хотя бы к некоторым фактам 69 : 1) в XXI веке ещё острее встанут глобальные проблемы экологии и безопасности, так как транспорт, из-за масштабности своего использования, стал наиболее опасным изобретением человечества. Из-за транспортных катастроф на планете ЕЖЕГОДНО ПОГИБАЕТ полтора миллиона - 1 500 000 - человек, около 50 миллионов получают травмы, становятся инвалидами и калеками, что неприемлемо с позиций гуманизма и обеспечения устойчивого развития цивилизации; 69 источник информации и иллюстраций для этого примера: www.unitran.ru
132 Часть 2. Расширенные первичные модели 2) Протяженность мировых путей сообщения сегодня — около 35 млн км, из них более 32 млн км — автомобильные дороги, 1,2 млн км — железные дороги, 1 млн км — трубопроводные магистрали. Под эти дороги уже изъято около 60 млн га земли, что, например, равно суммарной площади таких стран, как Германия и Великобритания. Эта земля не дышит, не производит кислород, так как уничтожены растения с растительным слоем, гумус в котором создавался живой природой в течение миллионов лет. В регионах, прилегающих к транспортным магистралям, нарушено перемещение крупных и мелких домашних и диких животных (их гибнет на дорогах более миллиарда в год). На территории, превышающей на порядок указанную площадь, почва и всё, что на ней живёт и произрастает, загрязнены канцерогенными и вредными веществами (их более 100), попавшими туда из продуктов горения топлива, износа шин и дорожного полотна, антиобледенительных солей и других. Решение этой глобальной проблемы предложено и энергично развивается выдающимся изобретателем и инженером Анатолием Юницким (рис. 5.14-5.17). Суть проблемы: путевая структура основных транспортных коммуникаций, созданных в XIX и XX веках, размещена непосредственно на поверхности земли. Тренд для решения проблемы: создание второго транспортного уровня - поднятие рельсового пути над землей! Решение проблемы: создание исключительно прямого рельсового пути! Как это возможно: рельс сделан из предельно натянутых струн! Что мы получаем: - беспрецедентная безопасность! - любые скорости вплоть до 1000 км/час, - несравненно недорогое строительство пути, - ничтожно малое отчуждение земли, - экономия топлива на триллионы евро в год! Если по ТРИЗ, то это: переход в другое измерение! - причем, во всех смыслах: техническом, экономическом, экологическом, социальном, нравственном, эстетическом! Это - красиво!
Урок 6. Управление решением проблемы 133 Рис. 5.14. Двухребордное стальное колесо на рельсе-струне Рис. 5.15. Высокоскоростной пассажирский поезд СТЮ.
134 Часть 2. Расширенные первичные модели Рис. 5.16. Проект: высокоскоростной легкий юнибус. Рис. 5.17. Вокзал двухпутной трассы двухрельсового СТЮ. ПРАКТИКУМ Заключение к уроку 5 Этот урок является дополнительным для всех тех, кто будет сертифицирован на уровень МТРИЗ Ученик. Вместе с тем, знание основных положений этого раздела полезно, а иногда и необходимо, для решения практических задач. 1. При решении задач полезно понимать, что именно создает барьеры в понимании и достижении успеха в решении (раздел 5.1): - недостаток профессиональных знаний о задаче - когнитивный уровень, - незнание метода решения и отсутствие необходимых навыков решения проблем - креативный уровень, - недостаток мотивации, воли и настойчивости в достижении цели - психологический уровень. Начинающим особенно полезно помнить, что для успешного решения задачи надо для начала преодолеть два первых барьера. В частности, очень важно тщательно изучить проблемную ситуацию. Хорошо известно, что 60% успеха при решении задачи лежат в хорошей диагностике! Разумеется, нужно не только изучить эту книгу и другие книги по ТРИЗ, но и пройти как минимум дистанционный тренинг по программам МТРИЗ Академии. А затем следует продолжать самосовершенствование едва ли не каждый день, наблюдая окружающие события и артефакты, выполняя мысленно или с помощью программ EASyTRIZ экстрагирование и реинвентинг. Разве креативное мышление не надо тренировать так же, как тренируют свои навыки профессиональные музыканты и спортсмены? Для создания устойчивого навыка в любой операции человеку требуется не менее 4-6 месяцев; то же самое относится и к ТРИЗ - нельзя сразу после прочтения книги стать успешным. Нельзя стать успешным после решения двух- трех учебных задач, да и после решения 10 или 20 задач. И дело тут не в ТРИЗ,
Урок 6. Управление решением проблемы 135 а в природе человеческого мышления - требуется определенное время для усвоения мозгом системы деятельности, для создания устойчивого навыка. И если Вы действительно хотите достичь большого мастерства в применении ТРИЗ, другого пути нет, кроме как непрерывно продолжать самотренинг, названный мной МТРИЗ-герби. Помните урок Герберта Брукса? 2. Раздел 5.2 дает начальное представление о фундаментальных закономерностях развития и эволюции артефактов, о движущих силах этого развития, непрерывно взаимодействующих и конфликтующих между собой и влекущих развитие любого артефакта. Тест урока 5 Тест к этому уроку (рис. 5.24) представляет собой набор вопросов, которые позволят Вам проверить себя после изучения этого раздела самостоятельно. Проставьте знак "+" как ответ "Да" либо "Нет" в конце строки с вопросом. Проверить себя Вы сможете в разделе 7.5. В столбце "М" можете поставить себе оценку (mark - с английского; grade - в американском варианте). Пусть "1" означает успех, значит максимальный успех должен дать 15 в сумме. Свои ответы надо обосновать (вне этой таблицы). Упражнения к уроку 5 В качестве многостороннего упражнения к этому уроку Вы можете поработать над исследованием плюсов и минусов струнной транспортной системы Юницкого и, возможно, над развитием этой системы для разных приложений на основе моделей ТРИЗ. Проверить свои предположения и оценки Вы можете на сайте www.unitran.ru. Методические рекомендации преподавателям Уважаемые коллеги, приглашаю Вас к сотрудничеству в создании примеров применения первичных моделей ТРИЗ, в создании новых моделей трансформации (навигаторов, приемов), в создании новых методик обучения и поддержки при решении практических задач. Большой интерес представляет соединение моделей ТРИЗ с Вашим многолетним опытом и знаниями, с расширением применения моделей ТРИЗ в новых и новых областях инжиниринга, науки, образования и в других сферах. Особый интерес представляет моделирование развития систем с демонстрацией движущих сил такого развития и эволюции, с реинвентингом процессов и моделей возникновения новых типов и видов систем. И наконец, но не в последнюю очередь, огромный интерес представляет моделирование исторического развития и эволюции технических систем в отрасли, в которой Вы являетесь профессионалами.
136 Часть 2. Расширенные первичные модели # Вопрос / Утверждение Да Нет М 01 В задаче Р1 не известен метод решения. 02 В задаче Р2 цель поставлена недостаточно полно и точно. 03 В задаче РЗ не известен ресурс для решения задачи. 04 В задаче Р4 для решения достаточно знания ТРИЗ. 05 В задаче 1 из раздела "Упражнения к уроку 4" главный ресурс для решения состоит в том, что дирижер постукивает палочкой по пульту. 06 В описании задачи 2 из раздела "Упражнения к уроку 4", включая фотографии, есть все необходимое для построения идеи решения. 07 Установление цены на систему создания противотока воды в бассейне - это проблема разработчика идеи решения. 08 Расчет параметров мощности компрессора для подготовки сжатого воздуха в системе генерации "воздушной подушки" в бассейне для дайвинга - проблема менеджера. 09 Для изобретения идеи решения противоречий достаточно профессиональных знаний. 10 Главный параметр вида и класса систем непрерывно растет. 11 Эффективность типа и вида систем может снижаться к концу жизненного цикла. 12 Главной движущей силой на современном рынке потребительских товаров (автомобили, мобильные телефоны, телевизоры и т.п.) является спрос со стороны потребителей. 13 Путевые системы будущего колесного транспорта должны быть подняты над землей. 14 Для изобретения струнного транспорта достаточно знать особенности поведения струны в условиях натяжения почти до предела прочности на разрыв. 15 Транспортную систему Юницкого нельзя построить из-за дороговизны. Рис. 5.18. Таблица-тест к уроку 5 Для организации сотрудничества я приглашаю уважаемых коллег зарегистрироваться на одном из наших веб-сайтов. Со своей стороны мы окажем Вам поддержку в применении методологии и моделей ТРИЗ в сфере Ваших интересов. Успеха Вам!
УРОК 6. УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ИГРА И СЕРЬЕЗНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ "Большинство 70 людей не хочет плавать до того, как научится плавать"... Конечно, они не хотят плавать! Ведь они созданы для суши, а не для воды. И конечно, они не хотят думать; ведь они рождены для того, чтобы жить, а не для того, чтобы думать! 71 Герман Гэссе ТРИЗ создана для тех, кто хочет думать. Думать, чтобы жить. Но захотеть постоянно применять ТРИЗ можно только тогда, когда Вы научились думать по ТРИЗ! М.О. 6.1. Постижение мастерства Исследовать и открывать мир моделей ТРИЗ - интересно, увлекательно и полезно! И еще - это EASY! То есть, не трудно! Для этого не надо специальной лаборатории. Даже наоборот, лучше наработать привычку видеть - экстрагировать - модели ТРИЗ в окружающих артефактах. Так что, Ваша лаборатория всегда там, где находитесь Вы - это окружающий мир. Вот простые примеры. Что общего в артефактах, изображенных на рисунках 6.1 и 6.2? На одном из них показан передвижной светофор, который устанавливается временно на сложном перекрестке в часы пик. На другом - симпатичная китайская девушка, продавец мороженого. В козырек ее солнцезащитной кепочки встроен вентилятор, работающий на батарейках. Пример 6.1. "Передвижной светофор" - экстрагирование. В этом техническом решении можно усмотреть следующие ТРИЗ-модели (если в качестве прототипа выбрать стационарный светофор): 70 здесь в высказывании персонажа цитируется один из "Фрагментов” Новалиса (нем. писатель Фридрих фон Гарденберг) 71 из повести "Степной волк" по книге Гессе Г.: Избранное / Пер с нем. С.Апта, Р.Эйвадиса. - СПб.: Азбука-классика, 2006.
138 Часть 2. Расширенные первичные модели Рис. 6.2. Продавщица мороженого на берегу реки Сунгари, Харбин, Китай Рис. 6.1. Передвижной светофор на одном из перекрестков в Харбине, Китай УС* № Название навигатора Основание для экстрагирования ++ 05 Вынесение Выделить (внести) нужную функцию + 07 Динамизация Сделать объект подвижным + 10 Копирование Копирование функций обычного светофора ++ 12 Местное качество Находится в наиболее нужном месте + 19 Переход в другое измерение Возможность размещаться в плоскости, а не только в одной точке + 29 Самообслуживание Сам пополняет себя энергией за счет применения солнечных батарей Рис. 6.3. Результаты Экстрагирования-1 для передвижного светофора по рис. 6.1. * УС - уровень соответствия: (++) - полное для эффективных навигаторов; (+) - для навигаторов с частичной эффективностью. Пример 6.2. "Кепочка с вентилятором" - экстрагирование. В техническом решении "Кепочка с вентилятором" можно усмотреть следующие ТРИЗ-модели (если в качестве прототипа выбрать кепочку без "наворотов"): УС* № Название навигатора Основание для экстрагирования ++ 05 Вынесение Выделить (внести) нужную функцию + 07 Динамизация Сделать элементы объекта подвижными + 10 Копирование Копирование функций обычного вентилятора ++ 12 Местное качество Находится в наиболее нужном месте + 19 Переход в другое измерение Возможность размещаться в пространстве, а не только в плоскости - 29 Самообслуживание нет Рис. 6.4. Результаты Экстрагирования-1 для кепочки с вентилятором по рис. 6.2. Нетрудно видеть, что почти все модели ТРИЗ в этих двух совершенно разных артефактах полностью совпадают! И, конечно, совпадают обе доминирующие модели "05 Вынесение" и "12 Местное качество".
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 139 Такие факты говорят об универсальности креативных моделей ТРИЗ. А это также значит, что приобретая опыт моделирования на одних артефактах, Вы сможете переносить этот опыт и применять для создания идей при усовершенствовании любых других объектов! Надо только подключить Ваше ассоциативное мышление и способности к творческой фантазии. В свою очередь, экстрагирование помогает развивать эти способности. На рисунках 6.5, а-с показаны дополнительные примеры реализации двух доми- нирующих навигаторов 05 и 12 из предыдущих артефактов. А заодно, устранено последнее отличие кепочек от светофора - в креативном смысле, разумеется, - применены аккумуляторы с подзарядкой от солнечных ячеек. Так что, развитие кепочек путем комбинирования и интеграции продолжается! а) кепочка с подзарядкой аккумулятора от солнечных ячеек Ь) а здесь применен съемный вентилятор! с) кепочка с встроенным радиоприемником d) кепочка с фонариком для чтения, или даже для освещения пути! Рис. 6.5. Варианты реализации доминирующих моделей 05 и 12 (и других). Для тренировки Вы можете продолжить эту "коллекцию" примеров и наработать навык связывать ассоциативно любые, самые отдаленные объекты, через общие для них модели ТРИЗ. Именно этот навык абсолютно необходим в творчестве. А теперь рассмотрим пример реинвентинга. Пример 6.3. "Надувная толпа". Зная мой интерес к историям, в которых люди побеждают действующие против них обстоятельства, мой старший сын года два назад подарил мне диск с фильмом "Фаворит" (в оригинале "Seabiscuit"). Действительно, история известного жокея и его лошади Seabiscuit написана и снята сильно и волнующе.
140 Часть 2. Расширенные первичные модели И вот, интересуясь фильмом в целом, я узнал удивительную особенность в организации съемки большой толпы зрителей на ипподроме. Естественно, такой пример был немедленно предложен студентам для реинвентинга. И вот что из этого получилось72. Тренд Для заполнения людьми больших пространств при киносъемке нужно приглашать много статистов, что очень сложно в организации и дорого стоит. Нередко для массовых киносъемок приходится нанимать тысячи статистов. Обычно приглашаются все, кто желает заработать небольшую сумму денег за день. Однако для директора съемки стоимость статистов может вырасти до очень значительных сумм, если съемки будут идти несколько дней или недель. Однако проблемы этим не исчерпываются. Во-первых, почти невозможно собирать день за днем одних и тех же людей. Во- вторых, они должны быть так же одеты. Во-третьих, они должны занять те же самые позиции (в зале, на стадионе, в поле и т.п.). Последние три фактора вместе означают сложность управления (контроля, приглашения, сбора, расстановки, инструктирования и мн. мн. другое). Съемки затягиваются, расходы растут. Общее направление поиска решения может быть сформулировано как ослабление или устранение всех указанных проблем. Однако, что можно предпринять? Редукция Для поиска решения надо составить модель проблемы в виде стандартного противоречия. Конфликтуют следующие свойства: увеличение пространства, занимаемого людьми (толпой), увеличение размера толпы против сложности управления, большой стоимости (рост расходов). Эти неформальные факторы можно заменить следующими формальными из А- матрицы: Плюс-фактор "19 Объем подвижного объекта": толпа движется, занимает большие объемы пространства для съемки. Минус-фактор "08 Сложность контроля и измерения": толпу сложно контролировать и организовывать. На пересечении строки, соответствующей выбранному плюс-фактору, и столбца, оответствующего выбранному минус-фактору, в A-матрице находится ячейка, в которую ранее были записаны номера моделей трансформации, часто встречавшихся для решения именно этого типа противоречия: в данном варианте А-матрицы это номера 10, 14, 24. 72 этот пример выбран из многих вариантов и адаптирован по стилю для книги.
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 141 Проблемный, изменяемый объект: "толпа". Изобретение Модель "10 Копирование" рекомендует: а) вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии. Идея: применить манекены. Модель "14 Использование пневмо- и гидроконструкций" рекомендует: вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполняемые... Идея: манекены будут надувными 73 (рис. 6.9). Модель "24 Асимметрия": а) перейти от симметричной формы объекта к асимметричной. Идея: для придания копии толпы большего сходства с настоящей толпой разместить среди манекенов небольшое количество актеров и статистов. Зуминг Преимущества: 1. Надувные манекены дешевы. 2. Манекенами легко "управлять", размещая в любом объеме. 3. Манекены можно одеть в любую одежду. 4. Можно применить парики и маски. Недостатки: 1. Манекены неподвижны, поэтому приходится приглашать какое-то количество статистов. Рис. 6.9. "Надувная толпа". 2. Процесс одевания манекенов, расстановки на позициях, удаления, раздевания и т.д. достаточно трудоемкий. 3. В этом примере зуминг имеет, кроме метафорического, буквальное значение: нужно оценить пригодность решения при разном масштабе съемки. При съемке требуется следить, чтобы "лица" манекенов не были показаны слишком близко и чтобы толпа не показывалась долго с одного направления, так как тогда станет заметна статичность и искусственность этой толпы. Главное: противоречие устранено, а с ним устранены и исходные проблемы для организации съемки большой толпы. Понятно, что такие простые манекены могут быть полезны только при воспроизведении неподвижной толпы или ее части. Прямое развитие идеи: превращение манекенов в подобие роботов, имеющих возможность хотя бы простого перемещения (покачивания, например). 73 воспроизводится по http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=296959242&size=l
142 Часть 2. Расширенные первичные модели Другое направление развития тоже известно: применение компьютерной анимации, позволяющей воспроизводить любое движение любого количества фигур и "размещать" их в любом объеме. И здесь метод копирования присутствует в полной мере. А учитывая метод компьютерной анимации, вполне можно применить метафору, что это "надувные" фигуры. Математической моделью такой фигуры служит дискретный каркас с "натянутой" на него "оболочкой". Остается сказать, что поставщиком манекенов для фильма "Фаворит" была американская фирма с очень подходящим названием Inflatable Crowd (надувная толпа - англ.). Если предыдущие примеры не показались Вам очень интересными и очень увлекательными, то может быть, посмотрите еще два на рисунках 6.10 и 6.11 - последняя надежда! Попробуйте экстрагировать противоречия в обоих рекламных постерах, которые я сфотографировал в Берлине и в Минске (я думаю, понятно, какой постер откуда). Пример 6.4. Хочу туда! Мне лично понравилось то, что в первом постере (а он был размером примерно 4 на 6 метров, впрочем, как и второй в Минске) сразу бросается в глаза "невозможное противоречие" между возрастом молодого мужчины, и тем, как он "комфортно" устроился на руках у стройной молодой женщины, словно ребенок на руках у матери! Надо понимать, что это муж этой женщины. Также сразу видно, что он и капризничает, как ребенок, указывая своим "взрослым пальчиком" на адрес предстоящего Автошоу в Вене, требуя, очевидно, доставить его туда. Вот как долго описывается то, что мгновенно схватывается глазом на таком удачном постере. И все же, изучение структуры постера легко может быть продолжено. Здесь лежит немало моделей ТРИЗ. Экстрагируйте эти модели! Пример 6.5. Засандалим! А как Вам нравится юмор в рекламе сандалий одного из известных производителей и поставщиков спортивной одежды и обуви, компании Columbia Sportswear74?! Ведь действительно, как здорово обыграно русскоязычное сленговое выражение "засандалим", означающее примерно то же, что и "ударим". "Ударим сандалиями по бездорожью!" - тоже было бы неплохо, но как-то не так смешно. Пример 6.6. Если хочешь быть здоров! И в завершение этого раздела покажем еще один постер - очень серьезного "автора" - Министерства здравоохранения75 Германии (рис. 6.12). Этот постер пропагандирует здоровый образ жизни и "агитирует" за занятия спортом (умеренно, разумеется). Это как ответ на одну из "нетрудных" задач, приведенных в самом начале этой книги - "Задача Р4. Как убедить нас заниматься физической культурой?" Так что, сами определите, какой из постеров больше мотивирует Вас как минимум к ежедневной гимнастике, и одинаковы ли эти постеры по "заряду юмора"? почитайте http://columbia.ru/?part=about и посмотрите www.columbia.com 75 Das Bundesministerium fur Gesundheit der Bundesrepublik Deutschland
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 143 Рис. 6.10. Вот это слоган! - "Где мужчина снова становится ребенком!" Рис. 6.11. Это не менее круто, чем знаменитый слоган "Автопробегом - по бездорожью и разгильдяйству!", изготов- ленный Остапом Бендером вместо 76 постера на чемодане Рис. 6.12. Спорт, хотя бы "30 минут движения - и лучше 3 раза в неделю" - рекомендуется вместо таблеток 76 И.Ильф, Е.Петров: Двенадцать стульев. Золотой теленок. - М.: Худож. лит., 1979. См. в "Золотой теленок": Глава VI. «Антилопа-Гну».
144 Часть 2. Расширенные первичные модели 6.2. Профессиональная специализация Основу инновации и изобретения составляют профессиональные знания (см. раздел 6.1. Ноосферы изобретательного мышления). Для расширенного профессионального применения основ ТРИЗ нужен определенный опыт, нужна достаточно длительная практика, прежде всего, с моделями экстрагирования и реинвентинга. Рассмотрим один пример совместной работы Изобретателя и Заказчика. Пример 6.7. Все дело - в маленьком штифте. Цикл 1. Штифт как... система. Велосипедные цепные и планетарные передачи прошли длительную эволюцию. И все же завершения этой эволюции пока не видно. И по мнению автора, работающего над этими перспективами в виде хобби, возможности усовершенствования систем передач и управления переключением передач исчерпаны далеко не до конца. Впрочем, еще в 1996 году автор изобрел радикально иное решение. Однако обстоятельства все еще не позволяют публиковать его. Однажды Заказчик обратил внимание на следующее обстоятельство: при переключении передач с помощью троса, приводимого в движение поворотом ручки на руле, иногда включается не та передача, которая требуется. Проблема относилась к переключению передач планетарного механизма. В результате анализа проблемы было установлено, что ошибка происходит из-за неправильного позиционирования одного-единственного штифта в механизме переключения. Ни добавление смазки, ни устранение смазки, ни изменение параметров штифта не давали улучшения. И тогда Заказчик обратился к Изобретателю. При решении задачи Изобретатель применил модели ТРИЗ и известную схему, называемую Мета-Алгоритмом Изобретения (МАИ). В соответствии с МАИ процесс решения содержит четыре крупных шага. Шаг 1: тренд (диагностика). Что именно нужно получить?! Фрагмент узла переключения передач упрощенно показан на рис. 6.13. штифт Рис. 6.13. Узел фиксации положения штифта.
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 145 При переключении передачи трос тянет штифт в сторону перехода (показан стрелкой) на нужную позицию. Иногда, несмотря на небольшое (нормальное) усилие, штифт перескакивает через одну или две позиции, что недопустимо. При уменьшении усилия переключения штифт трудно вывести из позиции, в которой он находится. Изменение размеров штифта и ячеек фиксатора не дают существенных улучшений. Штифт имеет диаметр примерно 3 мм и прикреплен к оси (не показана), которая не только перемещается вдоль фиксатора, но может вращаться, чтобы штифт мог выйти из ячейки и войти в ячейку. Ось подпружинена так, чтобы постоянно поджимать штифт к фиксатору. Именно эта ось и приводится в движение тросом. Цель состоит в том, чтобы сделать перемещение легким, не требующим больших усилий, и улучшить переключение передач, чтобы не было "проскоков". Таким образом, общий тренд состоит в повышении "управляемости" процесса переключения при снижении требования к прилагаемым усилиям (затратам энергии). Шаг 2: редукция (реформация). В чем причины проблемы? Для лучшего понимания причин появления этой проблемы представим исходную проблемную ситуацию несколькими моделями, относящимися к разным уровням и разным локальным условиям. Так, на первом уровне представим проблему самой простой моделью в виде противоречия, отражающего конфликт требований к свойствам рассматриваемого объекта в целом. Такая модель используется для исходного описания практически всех проблем и поэтому является, фактически, стандартом для первичного представления проблемных ситуаций. Итак, исходное стандартное противоречие ("прямое" СП) может иметь следующий вид: небольшое (нормальное) усилие переключения штифта удобно для пользователя, но иногда приводит к проскоку требуемой позиции штифтом. При уменьшении усилия переключения возникает второе, можно сказать - "инверсное" СП-2: недостаточное усилие переключения исключает проскок штифта, но при этом затрудняется вывод штифта из ячейки. Нетрудно видеть, что позитивным разрешением проблемы была бы ситуация, которую можно представить следующим идеальным результатом: небольшое (нормальное) усилие переключения штифта удобно для пользователя, потому что легко выводит штифт из ячейки, И при этом обеспечивается надежный переход штифта в требуемую (соседнюю) позицию. Ясно, однако, что для "лечения" нужно установить причину "болезни", найти корни проблемы. Что же является причиной существования обеих моделей СП-1 и СП-2?
146 Часть 2. Расширенные первичные модели Нетрудно видеть, что при выводе штифта из ячейки фиксатора штифт преодолевает два препятствия: во-первых, это трение скольжения о стенки ячейки, и во-вторых, сопротивление пружины, удерживающей штифт внутри ячейки. Причины же проскока состоят в следующем: после выхода штифта из ячейки остается относительно небольшое трение скольжения по направляющей линии фиксатора, и приложенное повышенное усилие перемещения оси приводит к скачку штифта через очередную ячейку. Моделирование причин может быть представлено в виде ряда вариантов радикального противоречия (РП). Например, РП-1 по отношению к усилию переключения может иметь следующий вид: усилие переключения штифта должно быть небольшим для исключения проскока) и должно быть достаточно большим для обеспечения перемещения штифта между ячейками фиксатора. РП-2 по отношению к расположению штифта в ячейке выглядит так: штифт должен быть в ячейке для фиксации передачи и не должен быть в ячейке для облегчения переключения. РП-3 по отношению к негативной роли трения выглядит так: штифт должен касаться стенок ячейки (для фиксации положения) и не должен касаться стенок ячейки (для исключения трения). Кстати, смазка служит как раз для решения РП-3, однако ее "посредническое" действие оказывается недостаточно эффективным. Шаг 3: изобретение (трансформация). Что именно нужно изменить для достижения "идеального результата"? Противоречия являются следствием недостатка или отсутствия определенных ресурсов в зоне существования проблемы, проявляющейся в конфликте требований или свойств. Так, здесь везде критическим является энергетический ресурс. Величина усилия должна быть оптимальной, устанавливаемой из эргономических требований. Так что заданная величина усилия как бы является "решением" для РП-1. Это усилие не может меняться. Для разрешения РП-2 положение штифта вне ячейки было бы "идеальным", ведь тогда его перемещение требовало бы минимальных усилий, однако становится непонятно, как фиксировать позиции штифта. В этом направлении размышлений доминируют функциональный (реализация двух действий: смена и фиксация позиции) и пространственный (положение) ресурс. Причем используемые действия не могут меняться! А вот положение штифта не так жестко задано, его можно, по-видимому, варьировать! Решение для устранения РП-3 можно было бы искать в направлении уменьшения силы трения скольжения. Здесь доминируют функциональный (смена принципа действия), структурный (вероятная смена компонентного состава) и пространственный (форма) ресурсы.
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 147 Получается, что штифт из простой детали должен превратиться в... сложную систему? Теоретически - да! Потому что общим трендом предполагаемых изменений является повышение управляемости процесса переключения штифта. А управляемость немыслима без динамизации критических ресурсов (компонентов) объекта. "Жесткий" штифт должен стать... "динамизированной системой", чтобы стать управляемым! Обобщенный "портрет" будущего решения можно представить как сумму свойств, выводимых из всех предшествующих моделей противоречий. Штифт должен стать: 1. многокомпонентным, 2. динамизированным, 3. расположенным неглубоко в ячейке фиксатора, 4. легко перемещаемым вдоль направляющей фиксатора, 5. с уменьшенным трением скольжения или использующим трение качения, 6. точно и дискретно фиксируемым при перемещении между ячейками. Первый шаг в прорисовке будущего решения приведен на рис. 6.14. штифт Рис. 6.14. Первое изменение штифта. Штифт выполнен в виде оси, на которую надето свободно вращающееся кольцо. Поскольку радиус в месте контакта штифта и внутренней поверхности кольца меньше, чем радиус ячейки, то и влияние трения скольжения уменьшается. Штифт перекатывается на кольце через верхний край ячейки, так что в этом месте фактически используется трение качения. Вынесение "геометрического центра" штифта (перекрестие пунктирных линий) из ячейки выше направляющей линии фиксатора также уменьшает требуемое усилие для вывода штифта из ячейки. Это решение удовлетворяет первым пяти требованиям. Но не шестому! Даже наоборот, новое решение явно ухудшает ситуацию с фиксацией штифта, поскольку он теперь еще легче может перескакивать, точнее, перекатываться, от ячейки к ячейке. А ведь надо сделать так, чтобы штифт сам останавливался на каждой ячейке, или можно сказать, чтобы каждая ячейка старалась остановить штифт!
148 Часть 2. Расширенные первичные модели При этом на уровне управления переключением передачи выяснилось, что слишком "легкое" перемещение троса тоже плохо! Начиная работу, Изобретатель не знал этого требования! Оказывается, велосипедист должен четко чувствовать момент переключения передачи. Поэтому полученное решение потребовалось... "ухудшить", сделать более "грубым". Цикл 2. Ухудшить, чтобы улучшить! Опуская моделирование, представим окончательное решение. Для этого можно использовать пространственный ресурс кольца и ячеек - изменить и согласовать их форму (рис. 6.15 - относительные размеры компонентов даны эскизно без соблюдения пропорций). Кольцо сделано квадратным! Обратите внимание: кольцо по функции может не быть круглым по форме! "Квадратное" кольцо при перемещении легко поворачивается и перекатывается через гребень между ячейками. Далее гребень доворачивает кольцо так, что его следующее ребро сначала опускается в соседнюю ячейку, затем упирается в надвигающуюся стенку ячейки (а штифт по-прежнему поджимается пружиной!) и наконец доворачивается в положение, при котором форма кольца точно соответствует форме ячейки. При этом штифт почти прекращает движение - как поступательное, так и вращательное (кольцо), - и это состояние чувствуется даже на рукоятке перемещения троса. штифт Шаг 4: зуминг (верификация). Все ли "идеально"? На уровне узла фиксации штифта Заказчик признал решение эффективным. Конечно, здесь показаны упрощенная схема и общее направление решения. Затем специалисты Заказчика выполнили параметрическую оптимизацию, а также конструкторскую и лабораторную отработку с соответствующими дополнительными изменениями. Окончательные технические решения запатентованы Заказчиком - одним из двух наиболее известных в мире разработчиков систем управления передачами для велосипедов.
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 6.3. Самосовершенствование 149 Тренинг в экстрагировании и реинвентинге целесообразно осуществлять постоянно. Это должно стать привычкой и профессиональной потребностью. Так тренируются, например, шахматисты, решая в одиночестве шахматные задачи-этюды, проигрывая варианты известных партий, чтобы отыскать в них новые идеи. Так тренируются (именно, тренируются - а как еще это назвать?!) музыканты и, конечно, спортсмены. Все это - ступени самосовершенствования. Модерн ТРИЗ открывает для самосовершенствования особые возможности - технологию обмена эффективными примерами. В основе это обеспечивается стандартизацией представления информации в формате Мета-Алгоритма Изобретения (МАИ). И в качестве иллюстраций рассмотрим несколько примеров реинвентинга, сделанных разными пользователями Модерн ТРИЗ. Эти примеры очень просты, но в том и состоит наша цель - показать универсальные примеры, не требующие специфических знаний77. Эти люди прошли тренинг и сертифицированы, в основном, дистанционно по программе EASyTRIZ. Есть среди них и те, кто обучался у автора в Техническом Университете Берлина по программе Master of Science in Global Production Engineering, одной из дисциплин которой является Модерн ТРИЗ, читаемая автором этой книги. Цель этого раздела состоит в том, чтобы показать, что все читатели этой книги способны освоить Модерн ТРИЗ и создать десятки подобных примеров, как из окружающих артефактов, так и из своей профессиональной сферы. Цель этого раздела состоит в том, чтобы помочь читателям, начавшим изучение ТРИЗ, быстро наработать практические навыки оперирования с основными понятиями и моделями ТРИЗ. Мало просто прочитать эту и другие подобные книги. Чтобы научиться работать с ТРИЗ, надо непрерывно тренироваться в экстрагировании и реинвентинге. Надо самосовершенствоваться. Простейшими стандартными формами являются бланки наподобие показанного на рис. 3.10. Более сложные, профессионально-ориентированные, форматы реализованы в софтвере EASyTRIZ™. Примеры в формате софтвера предназначены для хранения выполненных примеров и для обмена примерами. На основе софтвера EASyTRIZ™ в Модерн ТРИЗ Академии разрабатывается технология обмена примерами, рассматриваемая в конце этого раздела. А сейчас, без дополнительных пояснений, приведем несколько примеров из нашей обычной практики обучения. 77 ряд примеров доступен на сайтах автора www.modern-triz-academy.com,www.easytriz.com
150 Часть 2. Расширенные первичные модели Пример 6.8. Укрощение сосулек. Этот пример для решения Задачи Р2 сделал студент Li Xiaotian из Китая. Он родился и провел детство в провинции Henan в центральном Китае, там, где находится знаменитый монастырь Шаолинь, родина борьбы кун-фу. Ли рассказал, что в детстве видел, как еще его дедушка решал эту задачу практически. В поселке, где он жил, многие так делали, чтобы сосульки не падали с крыш. И вот он вспомнил дедушкино решение и представил его в виде реинвентинга в формате МАИ. ТРЕНД Весной или в оттепель на крышах домой часто образуются наросты льда - сосульки. Большие сосульки опасны для прохожих, так как могут срываться с крыши. ПРОБЛЕМА: как сделать, чтобы сосульки не могли упасть с крыши? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ сосульки надежно прикреплены к крыше ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие не должна висеть, т.к. отрывается от водосточного желоба из-за его нагрева должна висеть, пока не растает Сосулька & ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 17 Применение композиционных материалов: перейти от однородных материалов к композиционным. Ключевая "дедушкина" идея: к желобу привязывается снизу прочная веревка. Она врастает в лед при образоваини сосульки. Дополнительная модель 02 Предварительное действие: закрепить веревку заранее. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: нет Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Рисунок Снизу желоба заранее привязывают прочную веревку, в результате чего при нарастании сосулек образуется "композиция" из льда и веревки, вросшей в лед. Сосульки прочно удерживаются практически до полного таяния.
6. Увлекательная игра и серьезное исследование Пример 6.9. Доказать правоту. 151 Этот пример сделал студент Prerak Contractor из Индии. Сначала он нашел эту систему на сайте гаджетов GIZMODO. Система ему понравилась, и он нашел изготовителя системы - английскую компанию ТТВ Industries. Дальше стало ясно, что такие системы имеют большие перспективы для дисциплирования всех участников дорожного движения. На практических занятиях была сформулирована такая весьма простая и эффективная идея: оснащать все автомобили бортовым "черным ящиком" - регистратором основных параметров движения плюс круговая видеозапись. ТРЕНД Как часто случается, что тот, кто прав в автомобильной аварии, не может доказать свою правоту из-за отсутствия свидетелей. Даже фотографирование результатов аварии не дает часто точного представления о предшествовавшей ситуации. Что можно предпринять? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ надежное свидетельство о ситуации ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должна быть, чтобы прояснить ситуацию не должна быть, т.к. нет способа регистрации ситуации Инфор- мация ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 10 Копирование: перейти к непрерывной видеозаписи окружающей среды в процессе движения. Дополнительная модель 11 Наоборот: при просмотре видеозаписи можно вернуться назад во времени ко всем важным событиям. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: в соединении с датчиками ускорения получается "черный ящик" для автомобиля и даже лучше, что будет дисциплинировать всех водителей. Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Рисунок В соответствии с навигатором "10 Копирование" рекомендуется осуществлять непрерывную видеозапись окружающей среды. Плюс запись данных движения: скорость, торможения, координаты и др. Именно такая видеозапись реализуется системой T-EYE английской фирмы ТТВ Industries.
152 Часть 2. Расширенные первичные модели Пример 6.10. Аккумуляторы вместо батареек. Этот пример сделала студентка Carolina Olave из Колумбии. С помощью реинвентинга она иллюстрировала переход от применения первых невосстанавливаемых электрохимических источников тока (батарейки) к восстанавливаемым, перезаряжаемым (аккумуляторы). Она также считает, что с позиции моделирования по ТРИЗ, этот переход ближе к модели "15 Отброс и регенерация частей". ТРЕНД Обыкновенные батарейки для портативных устройств (плейеры, фотокамеры, мобильные телефоны и т.п.) сравнительно недороги, но после разрядки их приходится выбрасывать. И надо покупать новые батарейки, что в итоге обходится недешево. Что можно предпринять? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ длительный срок службы источника питания ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должен быть долговременным, чтобы реже менять не должен быть долговременным, т.к. нет таких материалов Источник питания ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 15 Отброс и регенерация частей: Ь) расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы. Идея решения: замена батареек аккумуляторами путем смены электрохимического наполнителя (вещества) в источнике питания. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: снижается вредное воздействие на Природу благодаря меньшему количеству утилизируемых источников питания Негативные эффекты: нет Discharged Charged КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Заменить материал на способный к восстановлению заряда В соответствии с навигатором "15 Отброс и регенерация частей" когда-то был предложен переход на перезаряжаемые электрохимические источники тока - аккумуляторы. Наиболее эффективные современные аккумуляторы для портативных устройств - литий-ионные.
153 6. Увлекательная игра и серьезное исследование Пример 6.11. Гибкая разделочная доска. Этот пример сделала студентка Chien-Chih Tseng с Тайваня. Она нашла этот пример в немецком журнале "Die moderne Hausfrau". А дальше в учебных целях осталось сделать из этого артефакта пример реинвентинга, показывающий, как такая доска могла быть изобретена, если бы ее создатели знали ТРИЗ. ТРЕНД Когда хозяйка нарезает овощи, картошку, приправы, их потом иногда непросто перенести к сковородке или кастрюле без потерь. ПРОБЛЕМА: как сделать, чтобы нарезанные продукты не падали с доски? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ нарезанные продукты не могут упасть с доски ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должна быть большой, чтобы продукты не падали с нее должна быть маленькой, чтобы не занимать много места Доска ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 01 Изменение агрегатного состояния: Ь) Изменить концентрацию или консистенцию, степень гибкости, температуру и т.п. Дополнительная модель 05 Вынесение: придать доске функцию "удерживать нарезанные продукты". Ключевая идея: сделать доску из гибкого материала. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: нет Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ В соответствии с моделями "01 Изменение агрегатного состояния" и "05 Вынесение" сделать разделочную доску из гибкого материала, чтобы можно было свернуть ее в желоб для переноски нарезанных продуктов.
154 Часть 2. Расширенные первичные модели Пример 6.12. iPhone в зимней перчатке. Этот пример сделал студент Adehi Guehika из Канады. Он родом из Африки, из Республики Кот-д’Ивуар (ранее по-русски: Берег Слоновой Кости). Он предложил объединить (интегрировать) мобильный телефон, в данном случае - iPhone фирмы Apple, в зимние перчатки. Он даже сделал эскиз дизайна такой перчатки. По-видимому, в Канаде эта тема стала для него особенно актуальной! ТРЕНД Зимой, в большой мороз, трудно пользоваться мобильным телефоном без перчаток, так как пальцы замерзают. А пользоваться телефоном в перчатках - неудобно, почти невозможно. ПРОБЛЕМА: как пользоваться мобильным телефоном на морозе? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ мобильным телефоном удобно пользоваться в любой мороз ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие .. с __К нужно применять без Мобильный । \ перчаток, чтобы набирать телефон —номер и держать телефон нужно применять в перчатках, чтобы не обморозить пальцы ИЗОБРЕТЕНИЕ iPhone Солнечные или другие батарейки; плюс динамик и микрофон Динамик Микрофон Ключевая модель 10 Копирование: а) вместо недоступного... объекта, использовать его... копии. Дополнительная модель 11 Наоборот: вместо действия, диктуемого условиями задачи (действовать без перчаток), осуществить обратное действие (действовать в перчатках). Ключевая идея: интегрировать телефон в перчатки. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Нет. Сверх-эффекты: возможны многие варианты применения. Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ В соответствии с моделями "10 Копирование" и "11 Наоборот" студент Адейи Гехика предложил интегрировать мобильный телефон и зимние перчатки.
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 155 Пример 6.13. "White board" instead "Black board" - "Белая доска" взамен "Черной доски". Этот пример сделала студентка Sara Hassan из Ирака. Эта работа интересна в методическом плане как иллюстрация присутствия радикальных креативных идей в очень привычных, окружающих нас, артефактах. ТРЕНД В обычных классах при работе преподавателя на обычной (черной) доске, рисунки и слова наносятся мелом. На это тратится много времени, а качество рисунков часто не очень высокое. ПРОБЛЕМА: как можно повысить качество и производительность работы преподавателя ? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ отличное качество иллюстраций к урокам и лекциям ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должна быть, чтобы делать иллюстрации не должна быть, так как на ней трудно делать качественные иллюстрации Обычная "черная доска" ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель 04 Замена механической среды: а) Заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой"; Ь) Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом; с) Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных - к меняющимся во времени, от неструктурированных - к имеющим определенную структуру; Ключевая идея: 1) экраны и проекторы; 2) электронные "белые" доски; 3) компьютерные классы. Присутствует модель 34 Матрешка: возможность неограниченного "вложения" изображений в "доску". ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Нет. Сверх-эффекты: возможны многие варианты применения. Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ В соответствии с моделью "04 Замена механической среды" в аудитории приходят экраны с проекторами, электронные "белые" доски и компьютерные классы.
156 Часть 2. Расширенные первичные модели Пример 6.14. "Table top" in "Drawer in wardrobe" - "Столешница" в "Выдвижном ящике одежного шкафа". Этот пример сделала студентка Ayeh Hosseini из Ирана. Она сама придумала эффективное решение, оказавшись в стесненных условиях в студенческом общежитии, и затем сделала пример реинвентинга с присущим ей юмором. А для того, чтобы получить такой "стол", она измерила размеры ящика, в магазине строительных материалов для нее вырезали нужную панель, после чего она легко и точно установила "столешницу" в шкаф! ТРЕНД Однажды студентке понадобилось дополнительное место, чтобы разместить нужные книги, ноубук и другие вещи для работы. Комнатка в студенческом общежитии не имела большого стола. ПРОБЛЕМА: что же можно предпринять в таких условиях? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ достаточно места для временного размещения книг для работы ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должен быть небольшим, так как комнатки малельнькие, и нет места для большого стола должна быть большим, чтобы на нем было удобно работать Стол в общежитии & ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель 19 Переход в другое измерение: а) Объект приобретает возможность перемещаться (размещаться) не только по линии, но и в двух измерениях (т.е. на плоскости); возможно улучшение при переходе от движения в плоскости к пространственному; Ь) Использовать многоэтажную компоновку; наклонить объект или положить его "набок"; использовать обратную сторону данной площади. Вторая ключевая модель 34 Матрешка: а) Один объект размещен внутри другого объекта, который в свою очередь находится внутри третьего и т.д.; Ь) Один объект проходит сквозь полость в другом объекте. Ключевая идея: сделать дополнительную временную столешницу... в выдвижном ящике одежного шкафа! ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не?. Сверх-эффекты: урок "выживания" и предприимчивости! Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ В соответствии с моделями "19 Переход в другое измерение" и "34 Матрешка" временная столешница сделана в выдвижной полке одежного шкафа.
157 6. Увлекательная игра и серьезное исследование Пример 6.15. Польза от мыльных пузырей. Этот пример сделал студент Леонид Наследсков из России. В качестве прототипов и артефактов для сертификационной работы он использовал многочисленные примеры с замечательного сайта www.membrana.ru, а затем обращался к первоисточникам для уточнения информации. ТРЕНД Вдоль дорог часто устанавливают огромные рекламные щиты, причем иногда на таких щитах либо слишком много информации, которую водители все равно не могут прочитать в движении, либо очень мало - один логотип. ПРОБЛЕМА: как сделать логотип видимым для многих и издалека? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ логотип виден очень далеко ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должна быть виден издалека для большего воздействия на клиента не должен быть виден издалека, так как трудно делать большие рекламные щиты Логотип ИЗОБРЕТЕНИЕ Вполне возможно, что авторов изобретения легко мог навести на их идею следующий "букет" свойств, если бы они знали ТРИЗ: 22 Сфероидальность и 25 Использовать гиб- кие оболочки и тонкие пленки - чем не мыльный пузырь! А еще 10 Копирование и 34 Матрешка: много вложенных в один объем мыльных пузырей могут стать... логотипом, летающим высоко в небе ! ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: урок "выживания" и предприимчивости! Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Изобретателями из компании "Snowmasters", Алабама, США, создана установка для генерирования фигур из мыльных пузырей, наполненных гелием. Иллюстрации: http://www. floqos.net/events, him; http://www. membrana. ru/articles/business/2008/04/18/151 600.html
158 Часть 2. Расширенные первичные модели Пример 6.16. Изобретение конвейера. Этот пример сделал студент Oktay Tabak из Турции. Его интересовало изобретение высокоэффективных менеджерских решений: конвейеризация, стандартизация, иерархические структуры управления и т.д. Этот пример - одна из его работ. ТРЕНД На первых заводах Форда каждый автомобиль собирался от начала и до конца на одном рабочем месте - станции. ПРОБЛЕМА: как ускорить сборку автомобилей для серийного производства? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ быстрая сборка многих автомобилей для серийного выпуска ]. Стандартное (техническое) противоречие Отдельные универсальные сборочные станции Радикальное (физическое) противоречие должна быть для сборки автомобиля не должна быть, так как нет достаточного количества высококвалифицированных универсальных сборщиков Сборочная станция ИЗОБРЕТЕНИЕ Группа навигаторов для моделирования идеи конвейера, изобретенного Генри Фордом: 03 Дробление: а) Разделить объект на независимые части; с) Увеличить степень дробления объекта - технологический процесс разделить на группы операций так, чтобы они имели одинаковую продолжительность; 04 Замена механической среды: с) Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных - к меняющимся во времени, от неструктурированных - к имеющим определенную структуру - с помощью конвейера или самоходом перемещать между станциями автомобиль, а не рабочих! 08 Периодическое действие (добавлен разработчиком примера): а) Перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному) - каждая станция реализует специализированные операции в течение такта (периода) работы конвейера. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: путь к массовым технологиям! Негативные эффекты: однообразная работа на специализированных станциях. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ В 1908 году Генри Форд запустил первый в мире конвейер для сборки знаменитой Т-модели. В течение 20 лет эта модель - только черного цвета! - была выпущена в количестве 15 миллионов штук! В 1924 году эти машины составляли 50 % всех автомобилей мира. Из идеи конвейера четко экстрагируются модели "03 Дробление", "04 Замена механической среды" и "08 Периодическое действие"
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 159 Пример 6.17. Хорошо всем - ребенку, маме и папе! Этот пример сделала студентка Khairul Kamarudin из Малайзии. Она - индустриальный дизайнер. Этот реинвентинг - одна из ее сертификационных работ. ТРЕНД Хорошо известен простой "держатель” (см. рис.) для ношения ребенка, освобождающий руки того, кто несет этого ребенка. Однако тот тип "держателя”, который показан здесь, не позволяет менять его размеры. Это делает такой "держатель" не достаточно удобным. Возможно применение ремней с пряжками, однако присутствие острых элементов может принести неприятности при эксплуатации такого "держателя”. ПРОБЛЕМА: как сделать более удобное решение для ношения ребенка? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ носить ребенка со свободными руками у того, кто носит, и с возможностью менять размер "держателя" ]. Стандартное (техническое) противоречие Держатель ребенка Прочный, надежный, удобный Трудно менять размер Факторы 21 Форма 17 Площадь подвижного объекта Навигаторы 02 Предварительное действие 15 Отброс и регенерация частей 24 Асимметрия 35 Объединение Радикальное (физическое) противоречие Держатель ребенка должен быть простым и безопасным не должен быть простым и безопасным, так как известные узлы закрепления имеют острые элементы ИЗОБРЕТЕНИЕ На основании экстрагирования были выявлены следующие модели трансформации, которые вполне подходят для разрешения сформулированных противоречий: 22 Асимметрия: а) Перейти от симметричной формы объекта к несимметричной; Ь) Если объект уже асимметричен, увеличить степень асимметрии; 35 Объединение: а) соединить однородные или предназначеннные для смежных операций объекты. Решение: сделать "держатель" вообще без острых частей и без ремней крепления! Таким решением может быть специальная тканевая накидка, для крепления которой служат два кольца, продетых одно в другое и прижимаемых самой тканью, натянутой под действием веса ребенка!
160 Часть 2. Расширенные первичные модели Примеры "держателя" для разных ситуаций и способов применения показаны здесь. Ключевой элемент здесь - застежка из двух колец, для фиксации которой нужно потренироваться. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: 1) в центре нижнего ряда показано применение накидки при кормлении ребенка; 2) урок изобретательности там, где уже все, казалось бы, изобретено! Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Основу решения составляет применение специальной конструкции из двух вставленных друг в друга колец, прижимаемых натянутой тканью, которая собственно и служит "держателем” для ношения ребенка. Присутствуют модели трансформации "Асимметрия" и "35 Объединение". Продобные примеры являются эффективным средством обучения начинающих, а также эффективным средством поддержки процесса создания новых решений, особенно, если организован обмен опытом решения реальных проблем.
161 6. Увлекательная игра и серьезное исследование Идея обмена примерами заключается в следующем (рис. 6.16). Создается банк примеров, куда администраторы помещают интересные поучительные примеры, сделанные на основе стандартного Мета-Алгоритма Изобретения (МАИ). Пользователи банка являются участниками пула партнеров, пополняющих банк примеров и пользующихся примерами. Создание примеров осуществляется с помощью тог же софтвера, с помощью которого решаются реальные задачи - это EASyTRIZ™. Рис. 6.16. Система непрерывного самосовершенствования на основе банка примеров реинвентинга MTRIZ Idea Pool Нетрудно видеть, что это - самый выгодный банк в мире: допустим, Вы поместили в этот банк 10 примеров, а получили доступ к 1000: рост Вашего "инновационного капитала" - в 100 раз! Именно рассмотренный пул участников и пользователей центрального банка ТРИЗ-знаний и составляет ядро развиваемой технологии "Усилитель интеллекта". Обученные пользователи используют тысячи примеров банка при решении новых проблем. А иногда, когда некоторые пользователи находят или создают сами эффективное интересное решение, они выполняют его реинвентинг и передают администраторам банка. Администраторы проверяют новый пример на новизну, эффективность, эффектность и на соответствие другим критериям. При удовлетворении присланного примера перечисленным требованиям, администраторы размещают новый пример в банке и делаю его доступным участникам пула.
162 Часть 2. Расширенные первичные модели Выгодность такого банка метафорически подтверждается следующим высказыванием известного писателя и драматурга: Если у Вас есть яблоко, и у меня есть яблоко, и мы обменялись этими яблоками, то у Вас и у меня осталось по одному яблоку. Но если у Вас есть идея, и у меня есть идея, и мы обменяемся этими идеями, то у каждого из нас будет по две идеи78. Бернард Шоу Так что, если каждый из тысячи партнеров принесет только одну идею в МТРИЗ Пул, то каждый партнер получит тысячу идей. М.О. В банке пула могут содержаться как универсальные примеры, подобные рассмотренным выше в разделе 6.1, так и более сложные, специализированные, такие, как рассмотренные в предыдущем разделе 6.2. Банк может иметь специализированные отделы по различным направлениям, например, машиностроение, нанотехнологии, электроника, энергетика и т.п. Пополнение такого банка может осуществляться непрерывно новыми и новыми пользователями, а в итоге - новыми поколениями пользователей. Банк примеров реинвентинга - это именно "вечная система", которая не устареет никогда. Это своего рода интеллектуальный "вечный двигатель" - "Перпетуум Мобиле" для изобретателей и инноваторов. Прототипы такого банка применяются Модерн ТРИЗ Академией уже в течение более 5 лет. Ведутся дальнейшие исследования и развитие версий банка. В заключение этого раздела автору остается только пригласить уважаемых читателей присылать свои примеры реинвентинга интересных артефактов, равно как и интересные реинвентинги обычных, хорошо известных артефактов. 6.4. Эффективная практика 6.4.1. Модерн ТРИЗ для школы Идеальным результатом было бы творческое содружество учителей и учеников в совместном развитии школьных дисциплин с применением моделей экстрагирования и реинвентинга Модерн ТРИЗ. Поле школьных знаний предоставляет неограниченные возможности для со- творчества учителей и учеников, а в итоге - для приобщения и приучения учеников к творческому мышлению по ТРИЗ. При этом автор рекомендует читателям ознакомиться со следующими книгами79: 78 George Bernard Shaw (1856-1950) - известный ирландский драматург 79 автор присоединяется к выбору составителей этого списка - см. www.trizway.com
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 163 1. Альтов Г. С. И тут появился изобретатель. М.: Детская литература, 1989. - 142 с. 2. Березина В. Г., Викентьев И. Л., Модестов С. Ю. Детство творческой личности: встреча с чудом. Наставники. Достойная цель. Версия 1.0. C-П.: Издательство Буковского, 1995. - 60 с. 3. Викентьев И. Л., Кайков И. К. Лестница идей. Основы ТРИЗ в примерах и задачах. Новосибирск, 1992. - 104 с. 4. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Месяц под звёздами фантазии. Школа развития творческого воображения. Кишинёв: Лумина, 1988. - 272 с. 5. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Изобретатель пришёл на урок. Кишинёв: Лумина, 1990. - 256 с. 6. Иванов Г. И. Формулы творчества, или Как научиться изобретать. Книга для учащихся старших классов. М.: Просвещение, 1994. - 208 с. 7. Саламатов Ю. П. Как стать изобретателем. 50 часов творчества. Книга для учителя. М.: Просвещение, 1990. - 240 с. Реинвентинг многочисленных примеров из этих книг и представление результатов в формате Мета-Алгоритма Изобретения могут послужить многим преподавателям отличным началом для разработки собственных методических материалов для интеграции ТРИЗ в преподаваемые предметы. Упрощенный реинвентинг некоторых примеров "классической" ТРИЗ можно посмотреть в разделе 17. Ас-каталог примеров для навигаторов 16 и 37. При этом, моделирование с помощью методов экстрагирования и реинвентинга, позволяет и учителям, и ученикам, совершенствовать технику применения методов и моделей ТРИЗ. Такое моделирование, применяемое на уроках, в группах творчества по интересам или в индивидуальном творчестве, дает возможность раскрыть творческий потенциал каждого примера, а также обмениваться примерами на основе стандартного представления результатов. В качестве образцов посмотреть хотя бы примеры 01,04, 06, 12, 17-19, 26, 29, 30, 32, 35 из Ас-каталога, не говоря уже обо всех примерах раздела "7. Образцы учебных решений". По аналогии с этими примерами могут быть разработаны тысячи других примеров. И особенностью новых примеров так же будет стандартная форма представления со всеми ее преимуществами для обучения и само-обучения. Такое со-творчество учителей и учеников может быть и обязательно станет увлекательной игрой, равно как и приобщением к серьезному исследованию, в рамках любого школьного предмета. Более того, ученики и учителя получат возможность обмениваться оригинальными примерами через наш веб-сайт80 с помощью софтвера EasyTRIZ™ Apprentice™. Школьные учителя и профессора, занимающиеся проблемами школьного образования, отмечали81 после семинаров автора в Корейском Университете Технологий и Образования (Korea University of Technology and Education, Cheonan, Korea) в 2005-2006 годах, что благодаря простой схеме Мета- Алгоритма Изобретения, методам экстрагирования и реинвентинга, а также 80 www.easytriz.com,www.abc-triz.com 81 из отзывов участников тренингов для специалистов ТРИЗ на семинарах в Korea University of Technology and Education: "Thanks to Prof. Orloff for new clear understanding the TRIZ bases with simple models of Meta-Algorithm of Invention.”
164 Часть 2. Расширенные первичные модели простым стандартизованным примерам, они приобрели новое, более четкое, понимание основ ТРИЗ. В 2006 году автор, вместе с группой профессоров университетов Южной Кореи, участвовал в обсуждении предложений для Министерства Образования Республики Корея по введению изучения основ ТРИЗ в школах и университетах. Кстати, следует отметить, что многие ответственные работники Министерства Образования Республики Корея, включая некоторых заместителей министра, на семинарах или самостоятельно изучили основы ТРИЗ! И, несколько предваряя следующий раздел, отмечу, что еще в 2005 году в Южной Корее для постепенного массового "введения" информации о ТРИЗ специалистами системы высшего образования был реализован такой эксперимент: в текст оценки "грамотности" поступающих в высшие учебные заведения включили разделы по ТРИЗ, так что тестируемые должны были, как минимум, описать и объяснить понятия "противоречие" по ТРИЗ. Тест прошли 600 000 (шестьсот тысяч!) молодых людей. Аналогичное тестирование проводилось позже также и для тысяч преподавателей. За два последних года семинары автора только в Китае посетили более 2500 участников, среди которых были сотни преподавателй средней и высшей школы. После моих семинаров в университетах Харбина введен курс "Основы ТРИЗ". Ближайшей задачей практического применения ТРИЗ является ознакомление с ТРИЗ следующих трех громадных контингентов: 1) ученики школ и школьные учителя; 2) студенты и профессора высших учебных заведений; специалисты исследо- вательских институтов; 3) прикладные специалисты и менеджеры предприятий. Автор не обособляет и не противопоставляет действующих лиц в этих контингентах. Нельзя рассматривать учителя в отрыве от учеников, профессора - в отрыве от студентов, а менеджера - в отрыве от инноваторов компании. Так же, как, согласно Энгельмейеру82, нельзя отделить художника от созерцателя картины. Потому что каждый из них по-своему вовлечен в со-творчество, участвуя в обмене знаниями и умениями, опытом и идеями в каждом из указанных "дуэтов". Поэтому и здесь, приводя некоторые рекомендации и примеры, мы полагаем, что ознакомить с ними следует всех участников каждого творческого "дуэта". 6.4.2. Новым исследователям ТРИЗ С 1980-х или с еще более ранней точки отсчета, ТРИЗ должна была развиваться по схеме, включающей три составляющие: 1. экстрагирование моделей и методов из реальных изобретений и построение более эффективных методов создания изобретений, 82 Петр Энгельмейер (1855 - 1942) - выдающийся русский исследователь теории творчества и философии техники
6. Увлекательная игра и серьезное исследование 165 2. разработка теоретических структур для преподавания и дальнейшего развития ТРИЗ, 3. исследование эволюции технических систем, закономерностей развития и эволюции, нетехнические сферы. уточнение и структурирование распространение ТРИЗ на Этим трем составляющим соответствует наша модель-логотип83 ЗЕ "Expertise - Education - Evolution": Опыт - Образование - Эволюция (рис. 6.17). Рис. 6.17. Модель ЗЕ - один из логотипов Модерн ТРИЗ Академии с 1995 года Самое странное, что за последние 20-30 лет не были реализованы в должной мере даже первая и вторая составляющая. Поэтому Ас-матрица и Ас-каталог по- прежнему находятся на... начальной фазе своего развития! Модерн ТРИЗ призвана продолжить развитие этих первичных, простейших и достаточно эффективных, инструментов ТРИЗ. Другой печальный факт: почти за 50 лет от первой книги Г.Альтшуллера в России не появилось ни одного простого и эффективного учебника84 по ТРИЗ! А должны были бы существовать десятки учебников, рассчитанных на разные категории пользователей или отражающих разные стили авторов. Не возникло и десятков независимых и конкурирующих школ или исследовательских и педагогических центров. Здесь не место объяснять причины затянувшегося катастрофического состояния ТРИЗ как теории, в частности, в России. Но в целом в России, Белоруссии, Латвии и на Украине десятками выдающихся последователей - профессионалов и энтузиастов ТРИЗ - был накоплен и продолжает, по мере имеющихся сил, развиваться громадный потенциал как для преподавания, начиная с самого раннего возраста, так и для практического применения ТРИЗ. Дело за "малым" - нужны новая обобщающая теория и широкое практическое применение такой теории, или... нескольких теорий. Современный глобальный рынок образования и консалтинга не оставит ТРИЗ в таком состоянии навечно. Модерн ТРИЗ Академия и партнеры также работают над основами научного понимания и развития ТРИЗ. ТРИЗ будет развиваться. И как всякая наука или всякое явление, ТРИЗ будет развиваться по спирали. Говорят, что новое - это, во многом, "хорошо" забытое старое. Так что мы просто следуем здравому историческому, философскому и 83см. "Основы классической ТРИЗ” и сайты www.modern-triz-academy.com,www.easytriz.com 84 по состоянию на 2009 год!
166 Часть 2. Расширенные первичные модели нравственному смыслу, отдавая искреннее уважение предшествующим пионерам и исследователям, наследуя и перерабатывая лучшее, с целью создать основы более стройной и эффективной теории и ее инструментария. Новый этап развития ТРИЗ к формату Модерн ТРИЗ состоит из многих процессов, задач и работ. И первой такой ступенью как раз и является развитие Ас-матрицы и Ас-каталога. Формирование следующих ступеней потребует еще больших инвестиций и работ как в академической лаборатории, так и на практике: - нужно формирование научной системологии ТРИЗ, - нужны смена терминологии и формирование научного языка ТРИЗ, - нужно формирование нового инструментария, - и нужно глобальное массовое распространение ТРИЗ в практических приложениях. Только на основе практических результатов, расширения эмпирического поля, возможно развитие A-матрицы и A-каталогов моделей трансформации, вывод новых процедур, объясняющих и поддерживающих первичные фундаментальные модели, повышающих эффективность их применения. Этот курс предназначен для создания основ новой системы стандартного, простого и эффективного преподавания ТРИЗ и для расширения практического применения ТРИЗ. 6.4.3. Новым последователям ТРИЗ Уважаемые читатели! Я приглашаю Вас к сотрудничеству в распространении идей и инструментов ТРИЗ. Это благородная миссия - информировать окружающих о выдающихся возможностях современной ТРИЗ, о возможностях дистанционного обучения основам Модерн ТРИЗ через Интернет при нашей Академии, о возможностях в будущем непрерывно повышать свое мастерство в создании эффективных идей и решений. Я приглашаю всех желающих, независимо от Вашего базового профессионального образования, а также всех студентов, пройти наш курс обучения и стать сертифицированным консультантом для распространения ТРИЗ, а затем и тренером. Это может быть сначала Вашей второй специальностью, Вашей второй профессиональной деятельностью, дополнительным источником доходов или просто увлечением. И это может стать в перспективе Вашей профессией и призванием. Мы будем рады новым коллегам и партнерам!
ЧАСТЬ 3. ПРИЛОЖЕНИЯ
7. ОБРАЗЦЫ УЧЕБНЫХ РЕШЕНИЙ "Сверх-задачей", применяя термин Станиславского, всех последующих решений не является вызвать "удивление", "изумление", "восторг" или еще какое-нибудь "состояние повышенно приятного возбуждения" читателей. Дело в том, что за феноменом "Появление чуда" очень быстро следует феномен "Исчезновение чуда". Эта реальная психологическая закономерность акцентирована в определении понятия "Изобретательская идея" в разделе "1.2. Противоречие как атрибут развития" этой книги. Однако, как автор подборки и большинства реинвентингов, я надеюсь, что примеры этой книги не оставят Вас равнодушными, а время, проведенное в изучении таких примеров, принесет не только пользу, а и моменты удовольствия от маленьких радостных открытий. Практической целью является демонстрация возможностей построения решений на основе моделирования противоречий и применения моделей трансформации (называемых нами чаще "навигаторами", или, что то же самое, "приемов" - в традициях классической ТРИЗ). Второй практической целью является наработка читателями навыка построения стандартного пути решения проблем путем изучения одинаковых методических схем, используемых в примерах. Все реинвентинги построены на основе Мета- Алгоритма Изобретения Т-Р-И-3, рассмотренного в уроке "3. Реинвентинг эффективных решений". Поэтому здесь и далее все решения представлены либо в одном из стандартных форматов реинвентинга либо в близком упрощенном формате. Чтобы некоторые примеры не выглядели85 "зверски серьезными", автор снабдил их небольшими рассказами с элементами посильного юмора. Поэтому к этим примерам, впрочем, как и к книге в целом, следует относиться с известной мерой юмора. Не зря ведь книга названа "Азбука ТРИЗ". Ведь "азбука" вполне ассоциируется с "доступная", "непринужденная" и с "нескучная" (по возможности). Еще одно примечание: понятно, что не все примеры написаны по стилю и содержанию так, чтобы нравиться всем. Поэтому приветствуются версии повторного реинвентинга, сделанные и присланные автору обучаемыми и просто читателями этой книги. ВНИМАНИЕ: если Вы не изучили основной материал книги до этого места, то вернитесь к продолжению работы над основным материалом, не заглядывая дальше! Эта рекомендация - исключительно для Вашей пользы! 85 перевод с немецкого фрагмента выражения "Ohne tierischen Ernst", приписываемого датскому физику Нильсу Бору - Niels Henrik David Bohr (1885-1962)
7. Образцы учебных решений 7.1. ОТВЕТЫ К УРОКУ 1 169 7.1.1. Реинвентинг примера 1.1. Изобретение велосипеда. Несмотря на то, что история о графа де Сивраке - это простые враки, как утверждают знатоки, а сам граф - лицо вымышленное, все же никто и ничто не мешает нам выполнить реинвентинг объекта, который был кем-то изобретен и именно в то время, которое указывается в легенде о графе де Сивраке. А чтобы реинвентинг не показался совсем уж пресным, попробуем предварить его гипотетической историей о том, как могло случиться гениальное изобретение графа де Сиврака. При этом можно сказать, что здесь этой вымышленной историей заменено формальное экстрагирование. Так же мы поступим и для двух других реинвентингов гениальных усовершенствований велосипеда. Легенда о графе де Сивраке Сидел как-то граф на берегу с удочкой. Смотрит, катится колесо от телеги. Катится и не падает. Подумал граф: вот бы покататься на колесе. Но тут возникло противоречие - а как ехать на колесе? Пришел граф в свой замок после рыбалки, и не покидает его идея проехаться верхом на колесе. Пошел к конюшне, взял колесо, стал на его ось обеими ногами с двух сторон, за столб держится, боится ехать. Потом толкнулся да как брякнется! Хорошо, что на сено попал! Да, долго на колесе не проедешь. К тому же, подумал граф, у телеги больше колес, и потому на ней можно ехать сидя! Значит, надо взять два колеса и соединить их, но не так, как у двуколки - на одной оси, а друг за другом. Тогда посередине можно и сиденье приладить. Придумано - сделано. Сделал граф себе такую лошадку о двух колесах и катается. Себе в удовольствие, людям на потеху. Толкается ногами, разгон берет. А потом еще и ноги поднимет да катится себе, не падает! Просто чудо какое-то! На колесе едет и не падает! Тут и дворовые мастеровые вскоре для своих чад таких лошадок понаделали. Из других графств люди понаехали на изобретение посмотреть и себе такое же чудо на свой манер смастерить. А графу вскоре надоело трястись да падать с такого коня, потому как не хочет конь поворачивать, куда ездоку надо, и граф забыл про него, и пошел снова заниматься рыбалкой. Эх, не знал граф ТРИЗ-законов развития систем, а то такое мог бы придумать! И самокат, и скейт-борд, и даже одноколесный велик, а еще всякое управление к своим лошадкам! А еще он бы записал свой метод изобретения как особенный творческий прием, например, под названием "копирование", "объединение" и даже "местное качество". И тогда мог бы учить этим приемам своих потомков. Кто знает, насколько дальше и быстрее продвинулась бы тогда цивилизация!..
170 Часть 3. Приложения Изобретение велосипеда ТРЕНД ПРОБЛЕМА: как можно ускорить передвижение человека по земле, используя только силу его мышц? Если взять отдельное колесо и стать на его ось, то время передвижения на одном колесе получается слишком малым! И опасно! А как на нем сидеть и ехать? Телега - слишком тяжелая, чтобы ее все время разгонять, да впрыгивать. Значит, остается колесо. Но как сделать, чтобы на нем можно было долго ехать?! РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ человек быстро перемещается по земле... на колесе ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие Колесо __К должно быть "устойчивым I \ длительное время", чтобы на —у нем перемещаться не должно быть "устойчивым длительное время", потому что оно падает и само, и с человеком ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 35 Объединение - а) Соединить однородные или предназначеннные для смежных операций объекты. Ключевая идея: объединить два колеса в одну конструкцию. Дополнение по модели 12 Местное качество: между колесами можно сделать сиденье, а впереди - ручку, чтобы держаться. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: да просто можно ехать! Уже хорошо! Негативные эффекты: трудно поворачивать! И все равно долго само не катится! КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Колеса на рисунке открыты - не пока- зана закрывающая боковина. Рисунок Для создания возможности продолжительного устойчивого передвижения с помощью колеса и силы мышц человека, два колеса объединены в одну конструкцию по принципу 35 Объединение. Конструкция снабжена сиденьем и ручкой, чтобы держаться во время движения.
7. Образцы учебных решений 171 7.1.2. Реинвентинг примера 1.2. Изобретение руля и поворотного переднего колеса. Легенда о бароне фон Драйсе Катался как-то барон фон Драйс на лошадке от графа де Сиврака. Тут дамы вокруг, дружки, семейство, челядь тоже поглядывает. Вдруг выдвигается из толпы баран прямо барону по курсу! Барон резко так крутится телом, чтобы отвернуть! Но не идет лошадка в сторону. Тут барон как грохнется об землю! Кому смешно, а ему-то каково! Упрямый был барон да к тому же грамотный! Стал он думать, что же это за напасть такая - все время падать и вот так убиваться. И подумал барон: а вот ведь на карете я не так поворачиваю, там ведь передние колеса, правда, два сразу, но все же поворачиваются на вертикальной оси. Эта ось по-научному называется шкворень! Придумано - сделано. Приделал барон к переднему колесу вилку, чтобы колесо между усов этой вилки крутилось. А вместо ручки к вилке он как раз шкворень прикрутил. Голову лошадке он отменил, а туловище сделал совсем тонким, получилась просто рама. Проделал барон дырку в раме спереди и пропустил шкворень через эту дырку наверх, а на самом верху шкворня приделал две ручки, чтобы этим шкворнем вертеть. Что он делал - не всем понять. Но такое чудо получилось! Попробовал барон свой продукт экспериментально протестировать - едет! Поворачивает! И не падает! Правда, не всегда. Когда барон слишком крутой вираж заложит, то, бывает, шкворень сам дальше закручивается, и тут как Бог поможет! И так гордился барон своим изобретением! Так гордился, что хотел показать его всему миру, а прежде всего Францию удивить, не то что Германию! И пробежал-проехал барон на своей новой лошадке с вращающимся шкворнем вместо головы от Берлина до самого Парижа! Вот натрясся, бедолага! Ведь, небось, и на камешки наскакивал, и всяка тварь ему под колеса бросалась, да и завистники, наверное, не преминули ему какую-нибудь пакость подстроить. Все выдержал! Одним словом - барон! И тоже не знал он тогда ТРИЗ. И потому свой метод изобретения не сформулировал как "динамизация" и не записал в назидание потомкам. Не знал барон также и ТРИЗ-законов развития систем, что и привело его к необходимости доказывать перспективу своего изобретения путем набивания жутких ушибов на мягких и многих других местах тела по пути из Германии во Францию. Да еще и обратно, наверное. Кто знает, может быть, вместе со шкворнем от кареты он бы еще и рессоры присобачил - все ж помягче стало бы! Рессоры-то ведь были известны!..
172 Часть 3. Приложения Изобретение руля и поворотного переднего колеса ТРЕНД "Беговая лошадка" графа де Сиврака имеет один главный недостаток - трудно поворачивать. Нельзя вписаться в поворот, адаптироваться к повороту, так сказать. Этому препятствуют неудовлетворительные свойства конструкции, делающие "беговую лошадку" неудобной в эксплуатации в реальных дорожных условиях. ПРОБЛЕМА: как повысить управляемость "беговой лошадкой" графа де Сиврака? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ устойчивое и удобное движение на поворотах ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие Управление "лошадкой" К должно быть "адаптивным", \ чтобы поворачивать не должно быть "адаптивным", т.к. нет таких частей в конструкции ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевые модели: 03 Дробление - разделить объект на независимые части и 07 Динамизация - Ь) Объект разделить на части, способные перемещаться относительно друг друга. Ключевая идея: отделить переднее колесо от целостной конструкции и соединить его с ручкой для управления поворотом этого колеса. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Нет. Сверх-эффекты: - КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Негативные эффекты: нет Рисунок Для улучшения движения на поворотах, переднее колесо "беговой лошадки графа де Сиврака" отделено от целостной конструкции и снабжено ручкой для управления поворотом этого колеса. Использованы навигаторы 03 Дробление и 07 Динамизация.
7. Образцы учебных решений 173 7.1.3. Реинвентинг примера 1.3. Изобретение педалей. Педали! Да что там педали, вообще весь велосипед был изобретен много раз и многими талантами. Тут и русский крепостной слесарь Артамонов, и немецкий мастер Фишер, и уже известный нам барон фон Драйс, и так далее. Про графа де Сиврака я уже рассказывал, а про Леонардо да Винчи с его байком боюсь упомянуть, хотя есть "свидетельства", что байк был придуман именно им. Я даже сфотографировался около "байка да Винчи" в Музее Изобретений при Центре Изобретательского Образования - есть такой в Южной Корее (см. в конце книги после оглавления). Но кто знает правду? И все же про мастера Фишера стоит рассказать одну легенду, потому что она выглядит, по крайней мере, самой правдоподобной. Легенда о мастере Фишере Когда мастер Фишер был маленьким, мимо него пробежал барон фон Драйс! Мчится барон, крутит свою чудную лошадку за уши, поворачивает, куда хочет, и цокает себе башмаками по уличным каменьям, как подковами! Чудо! Оторопь берет! И так быстро, прямь, чудное мгновенье и мимолетное виденье! Виденье чудной красоты! Вырос тинэйджер, стал мастером. Выучился понимать в механизмах, вороты колодезные делал, причем разные, то с рукоятками, а то с колесами с кривыми спицами. Для красоты! И для удобства. Не забыл мастер свое детское виденье и смастерил себе такое же чудо. Катается, другим на удивленье. Все же это был гаджет и явный предмет роскоши. Мчится как-то мастер, башмаками барабанит, девицы смеются! Обидно стало мастеру, не восхищаются! Да и башмаки часто падают, если бежать побыстрее - тоже проблема и явное противоречие. И подумал мастер: надо как-то раскрутить колеса по-другому, по теории. Действительно, зачем толкать землю ногами, если можно толкать только колеса - это ведь полегче будет! Придумано - сделано. Взял мастер рукоятку от колодезного ворота, причем не одну, а две, и с каждой стороны переднего колеса к оси на конус насадил. Получились педали! И тут он показал девицам! Башмаки не падают! Крутит педали, колеса крутятся, все ах-ают! Ах-а-енная, значит, машина вышла! Он потом дальше зашел, педали на квадрат посадил, а то как-то слетела одна, чуть не погиб. Одним словом, ку-у-ул! Жаль, не знал мастер основ ТРИЗ. И потому не сформулировал свой метод изобретения как "посредник" или хотя бы как "копирование", впрочем, не без "локального качества" и даже "вынесения". А то ведь много чего еще мог бы натворить! Не был мастер знаком и с законами развития систем по ТРИЗ, а потому и не придумал что-то более толковое для скоростной езды, чем громадное переднее колесо. Брейнсторминг, в общем! И в наши дни мы уже точно знаем, что именно по брейнстормингу дело дошло до безумно большого переднего колеса, что и стало причиной многочисленных увечий, особенно, на голову, и даже трагедий.
174 Часть 3. Приложения Изобретение педалей ТРЕНД "Беговая лошадка" барона фон Драйса имеет один большой недостаток - неудобно все время отталкиваться ногами для разгона. При попытках подольше ехать надо отталкиваться сильнее, но это ведет к большим затратам энергии. Как повысить удобство движения на конструкции Драйса и уменьшить затраты энергии? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ удобное разгон с малыми затратами энергии ]. Стандартное (техническое) противоречие Факторы Навигаторы Радикальное (физическое) противоречие __К должно быть "удобным", I \ чтобы тратить меньше —у энергии и ехать дольше должно быть "неудобным", т.к. в самой конструкции нет таких возможностей Раскручи- вание колес ИЗОБРЕТЕНИЕ Идея по приему 11 Наоборот -а) Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие: не толкать землю, чтобы она раскручивала колесо, а толкать колесо, чтобы оно катилось по земле. Идея по приему 18 Посредник - а) Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие. Эти же навигаторы хорошо интерпретируются по модели "разделение в структуре" для решения радикальных противоречий. Ключевая идея решения: установить рычаги-посредники (наподобие рукояток колодезных воротов) для передачи усилий от ног прямо на переднее колесо. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: - Негативные эффекты: - КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Для повышения удобства движения и экономии энергии, применены специальные рычаги, наподобие рукояток колодезных воротов, для передачи усилий ног непосредственно на переднее колесо. Использован навигатор 18 Посредник. поздний аналог - велосипед-паук; с сайта www.daociyou.com/BicycleEvolution7.htm
7. Образцы учебных решений 175 7.1.4. Реинвентинг примера 1.4. Тренировка пловцов на сверхдлинные дистанции Приведем здесь известное замечательное решение исходной проблемной ситуации. ТРЕНД Для тренировок пловцов на длинные дистанции используют открытые водоемы. При изменениях погоды тренировки могут стать невозможными. В обычном 50-метровый бассейне пловец достигает стенок бассейна и отталкивается от них, что нарушает технику и ритм заплыва. Бассейн с более сложной формой в виде круга также не снимает проблемы. Это ведет к еще большему усложнению формы бассейна. РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ адекватная тренировка в бассейне на длинные дистанции ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие Бассейн __К должен быть "круглым", \ чтобы иметь "бесконечную" 1—у водную дорожку должен быть "некруглым", чтобы иметь более простую конструкцию ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 11 Наоборот - Ь) Сделать движущуюся часть объекта (или внешней среды) неподвижной, а неподвижную - подвижной. Ключевая идея: сделать воду подвижной. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Но*. Сверх-эффекты: появляется возможность управлять параметрами тренировки (темпом и фазами движения), корректировать на ходу технику пловца, так как тренер находится в непосредственной близости от спортсмена. Негативные эффекты: - КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Рисунок Для обеспечения адекватной тренировки пловцов на длинные дистанции и упрощения конструкции бассейна, вода в бассейне сделана подвижной в соответствии с навигатором 11 Наоборот.
а) схема функционирования бассейна-тренажера с движением воды Ь) пример бассейна с "бесконечной" водной дорожкой (Conrays) с) пример бассейна с "бесконечной" водной дорожкой (Endless Pools) Рис. 7.1. Бассейны-тренажеры
7. Образцы учебных решений 177 7.1.5. Реинвентинг примера 1.5. Тренировка прыгунов в воду с трамплина и вышки ТРЕНД Тренировки прыгунов воду с трамплина и вышки сопряжены с немалой опасностью травм и профессиональных заболеваний. Критическим моментом такой тренировки является вход в воду. Например, при падении на спину с высоты 10 метров возможны не только болезненные ушибы и разрывы кожи, но и опасные травмы позвоночника. Как сделать тренировки прыгунов менее опасными? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ безопасное вхождение в воду с любой высоты ]. Стандартное (техническое) противоречие Факторы Навигаторы Радикальное (физическое) противоречие Вода должна быть "мягкой1 чтобы не причинять травм должна быть "твердой" в соответствии с ее естественными свойствами ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевые модели: 01 Изменение агрегатного состояния - а) переходы к "псевдосостояниям"; Ь) изменить концентрацию; 07 Динамизация - с) если объект неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся; 14 Использование пневмо- и гидро-конструкций - Вместо твердых частей объекта использовать газообразные: надувные ..., воздушную подушку... Ключевая идея: подавать в воду сжатый воздух на момент прыжка, сделать на поверхности воды "воздушную подушку". ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: возможность безопасной тренировки детей Негативные эффекты: усложнение конструкции Рисунок КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Для безопасности тренировки прыгунов, на длительность прыжка в воду подается мощный импульс сжатого воздуха, при этом на поверх- ности воды образуется "воздушная подушка". Использованы навигаторы 01 Изменение агрегатного состояния, 07 Динамизация и 14 Использование пневмо- и гидро-конструкций
178 Часть 3. Приложения а) "воздушная подушка" фирмы Natare Рис. 7.2. Бассейны с "воздушной подушкой" для прыгунов воду b) "воздушная подушка" фирмы Myrthapools Рис. 7.3. Подача сжатого воздуха (Natare) По информации компании Natare Corporation, "воздушная подушка" впервые была применена в 1971 году в Point Claire, Quebec, Canada, а затем во многих бассейнах в Канаде, США, Европе и позднее практически везде, во всех бассейнах "олимпийского" класса. В заключение этого примера приведем следующую информацию: прыжковые бассейны с "воздушной подушкой" не один десяток лет эксплуатируются в Воронеже, Челябинске, Москве и других городах. Сегодня Олимпийский центр в Москве приглашает всех желающих попробовать себя в прыжках с вышки в бассейне с "воздушной подушкой" в качестве активного отдыха и развлечения. И недавно появилось сообщение, что в Бресте, Белоруссия, в 2010 году открывается Дворец водных видов спорта "олимпийского" класса, в котором прыжковый бассейн будет также оснащен "воздушной подушкой" собственной конструкции, проектируемой с применением опыта известных, в частности, германских изготовителей, установивших аналогичные устройства в Берлине. Рис. 7.4. Пример на основе информации архитектурных коллективов "Брестпроект" и Минска
179 7. Образцы учебных решений 7.1.6. Тест урока 1 (ответы и таблицы валидности) 1. Какое противоречие - 1) стандартное или 2) радикальное - содержится в следующем описании проблемы: Водная дорожка должна быть длинной для адекватной тренировки пловцов-марафонцев и должна быть короткой для упрощения конструкции бассейна. Ответ Комментарий 2 Противоречивые параметрические требования быть "длинной" и "короткой" предъявляются к водной дорожке. Функциональное требование "адекватной тренировки пловцов-марафонцев" является целью создания "длинной" водной дорожки. Функциональное требование "упрощения конструкции бассейна" является целью создания "короткой" водной дорожки. 2. Какое противоречие - 1) стандартное или 2) радикальное - содержится в следующем описании проблемы: Водная дорожка должна быть длинной - "бесконечной" - для адекватной тренировки пловцов-марафонцев, и бассейн должен быть "недлинным" для упрощения конструкции. Ответ Комментарий 1 Противоречивые параметрические требования "длинная" (водная дорожка) и "недлинный" (бассейн) предъявляются к свойству "длина" = "размер" разных объектов. Функциональное требование "адекватной тренировки пловцов-марафонцев" является целью создания "длинной" водной дорожки. Параметрическое требование "недлинный бассейн" является гипотетической предпосылкой создания более простой конструкции. Упражнения к уроку 1 (ответы) Ситуация 1. Авианосец. СП для авианосца в целом: Действие, состояние, объект Авианосец (+) - фактор (-) - фактор Нести много самолетов, чтобы повысить эффективность авианосца. Крылья самолетов имеют большой размах, что не позволяет разместить много самолетов. СП для самолета: Действие, состояние, объект Самолет (+ ) - фактор (-) - фактор Должен иметь небольшие размеры, чтобы больше самолетов можно было разместить на авианосце. Должен иметь большой размах крыльев в соответствии с тактико-техническими требованиями, а это мешает компактному размещению самолетов.
180 Часть 3. Приложения РП для авианосца в целом: Действие, состояние, объект Авианосец + Z -Z Должен нести много самолетов для повышения эффективности авианосца. Должен нести мало самолетов, так как большие размеры крыльев препятствуют компактному размещению самолетов. РП для самолета: Действие, состояние, объект Самолет + Z -Z Должен иметь большой размах крыльев в соответствии с тактико-техническими требованиями. Должен иметь небольшой размах крыльев, чтобы сделать размеры самолета меньше с целью разместить на авианосце больше самолетов. РП для крыла: Действие, состояние, объект Крыло + Z -Z Должно быть большим в соответствии с тактико- техническими требованиями. Должно быть небольшим, чтобы сделать размеры самолета меньше. Решение проблемы. Крылья самолетов стали делать складными: в полете крылья имели требуемый размах, а для парковки на палубе или для хранения в трюме крылья складывались, например, вдвое, или часть крыла поднималась вверх. Упражнение 2. Нож для резки обоев. СП для ножа: Действие, состояние, объект Нож (+) - фактор (-) - фактор Должен иметь длительное применение. Режущая кромка становится тупой, при этом ее трудно восстановить в домашних условиях, и нож выбрасывается целиком. РП ножа: Действие, состояние, объект Нож + Z -Z Для длительного применения режущая кромка должна восстанавливаться после затупления . После затупления режущая кромка не должна восстанавливаться, так как это трудно сделать в домашних условиях.
7. Образцы учебных решений 181 Решение проблемы. Для восстановления режущей функции ножа его лезвие выполнено разделяемым на части за счет предварительных надрезов. После того, как режущая кромка приходит в негодность, небольшая часть лезвия с этой кромкой отламывается от лезвия, в результате чего на месте слома образуется новая острая режущая кромка. (См. навигатор "03 Дробление" в Ас-Каталоге) Упражнение 3. Защита квартиры от несанкционированного доступа. СП для квартиры: Действие, состояние, объект Квартира (+ ) - фактор (-) - фактор Должна быть снабжена сигнализацией. Злоумышленник имеет определенный запас времени для кражи. РП автомобиля: Действие, состояние, объект Автомобиль + Z -Z Должен быть в "тумане" для защиты. Не должен быть в "тумане" для движения. Решение проблемы. Предложена защита квартиры с помощью устройства, которое, в случае проникновения кого-либо постороннего, быстро наполняет квартиру густым, трудно рассеивающимся, молочно-белым дымом. Устройство запускается при срабатывании квартирной сигнализации. Специальный дым не наносит вреда квартире. (См. навигатор "09 Изменение окраски" в Ас-Каталоге). Упражнение 4. Защита мотоциклиста при падении. РП защитной одежды мотоциклиста: Действие, состояние, объект Одежда мотоциклиста + Z -Z Должна быть толстой, чтобы защитить руки, ноги и другие части тела при падении. Должна быть тонкой, чтобы не стеснять движения мотоциклиста. Решение проблемы. Предложен надувной спасательный жилет для мотоциклистов, срабатывающий только при падении. (См. навигатор "14 Использование пневмо- и гидро-конструкций" в Ас-Каталоге).
182 Часть 3. Приложения 7.2. ОТВЕТЫ К УРОКУ 2 (тесты и таблицы валидности) 1. Содержит ли новую модель следующее описание трансформации: Указка для демонстрации материалов на школьной доске выполнена в виде раздвижной телескопической конструкции. Является ли такой метод выполнения объектов новым? Если да, то эту модель можно было бы назвать "Использование телескопического принципа"! Ответ Комментарий Нет Эта трансформация полностью соответствует модели "34 Матрешка" 2. Содержит ли новую модель следующее описание трансформации: Для устранения "самовыкручивания" и выпадения винта из резьбового отверстия, например, в дужках очков, предлагается зафиксировать винт в отверстии с помощью клея. Очевидно, что такой модели в каталоге нет. Эту модель можно определить как антипод к приему "7 Динамизация" следующим образом: "41 Фиксация" - верно ли это предложение? Ответ Комментарий Нет Почти ко всем из 40 моделей каталога можно подобрать инверсные трансформации. Такие модели и примеры к ним можно аккумулировать и включать в учебные и практические каталоги. Однако в классической ТРИЗ нельзя признать такую модель независимой и новой. К тому же, здесь достаточно хорошо интерпретируется модель 18 Посредник. 3. В решении по примеру 2.2 главной - ключевой! - моделью является "01 Изменение агрегатного состояния". Это объясняется тем, что для применения вода должна быть заморожена и превратиться в лед. А потом лед будет таять, и на время таяния на поверхности ледяной фигурки будет поддерживаться температура, близкая к 0°С. А оба процесса - замораживание и таяние - есть изменение агрегатного состояния. Ответ Комментарий Нет Ключевая модель (одна или более) определяется по отношению к прототипу. Но ведь и в исходном решении применялась та же идея - опускать кусочки льда в напиток. Поэтому модель "01 Изменение агрегатного состояния" не является ключевой для перехода от прототипа к новой конструкции в виде льда в оболочке. Тем не менее эта модель присутствует в полном описании решения и могла бы быть названа ключевой, если бы в качестве прототипа был выбран напиток... без льда.
7. Образцы учебных решений 183 7.3. ОТВЕТЫ К УРОКУ 3 7.3.1. Реинвентинг примера 3.1. Стакан чая. ТРЕНД Вы завариваете чай, и для этого нужна горячая вода. Через несколько минут чай готов, и Вы могли бы его пить, однако Вы не можете держать стакан, поскольку он обжигает пальцы. Заметим, что человек может пить горячий чай с температурой, которую не может выдержать кожа пальцев. РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ пить горячий чай и не обжигать пальцы ]. Стандартное (техническое) противоречие Факторы Навигаторы Радикальное (физическое) противоречие Стакан с чаем должен быть "горячим" для приготовления чая не должен быть "горячим", так как обжигает пальцы ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 18 Посредник - а) Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие. Ключевая идея: взять стакан через бумагу или платок. Такие защитные бумажные полоски иногда заранее надеваются на стаканы в некоторых кафе. Дома, да и в кафе, можно использовать подстаканник. В поездах подают чай обязательно в подстаканниках, иначе проводник не смог бы принести несколько стаканов горячего чая сразу. Дополнительная версия решения по навигатору 01 Изменение агрегатного состояния - выполнить стакан из менее теплопроводного материала, например, из дерева (приобрести такие "стаканы" заранее). ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: - Негативные эффекты: - КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Чтобы пальцы не обжигались горячим стаканом, стакан можно обернуть полоской бумаги или ткани. Используется принцип 18 Посредник.
184 Часть 3. Приложения 7.3.2. Реинвентинг примера 3.3. Уголок листа органайзера. ТРЕНД Чтобы создать замену закладке, можно отрывать уголки листов для прошедших дат. Тогда лист с новой датой всегда будет виден, и органайзер можно будет легко открыть на этом листе. Однако трудно оторвать уголок аккуратно и быстро. Для этого требуется немало времени, и все равно качество не гарантируется. Что можно предложить для улучшения ситуации? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ аккуратное быстрое отрывание уголка ]. Стандартное (техническое) противоречие Факторы Навигаторы Радикальное (физическое) противоречие Отрывание уголка должен быть "быстрым", чтобы не тратить много времени должен быть "медленным", чтобы получить аккуратную линию отрыва & ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 02 Предварительное действие - а) Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично). Ключевая идея: сделать воду подвижной. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: - Негативные эффекты: ограничение применения идеи - эта рекомендация может быть реализована только изготовителями органайзеров. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Для обеспечения аккуратного внешнего вида органайзера при быстром отрывании уголка листа, на уголках выполнена заранее перфорация, облегчающая отрыв. Применен навигатор 02 Предварительное действие. Рисунок
7. Образцы учебных решений 185 7.3.3. Реинвентинг примера 3.4. Лед для напитка. ТРЕНД Для того, чтобы напиток - сок, коктейль и т.п. - подольше оставался прохладным, в него добавляют кусочки льда. Однако, по мере таяния льда вкус напитка меняется, так как увеличивается относительное количество воды в уменьшающемся количестве напитка. Как приготовить охлажденный напиток со льдом без изменения вкуса напитка в процессе его потребления? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ вкус охлажденного (льдом) напитка должен оставаться неизменным ]. Стандартное (техническое) противоречие факторы Навигаторы Радикальное (физическое) противоречие Лед в напитке должен быть, чтобы охлаждать напиток ИЗОБРЕТЕНИЕ не должен быть, так как вкус напитка изменяется в процессе его потребления & Ключевая модель: 18 Посредник - а) Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие. Ключевая идея: поместить лед в оболочку - напиток охлаждается, а вода в напиток не попадает. Дополнительная версия решения по радикальному противоречию - по навигатору разделения в веществе и специализированному навигатору 38 Однородность: взаимодействующие объекты сделать из одного материала сделать ледяные фигурки из того же напитка (что возможно не для всех напитков). ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: появляется возможность украсить напиток фигурками с занимательными формами. Негативные эффекты: - Рисунок КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ II Для охлаждения напитков применять лед в герметичной оболочке в соответствии с принципом 18 Посредник. Возможно изготовление ледяных фигурок из того же напитка по модели 38 Однородность.
186 Часть 3. Приложения 7.3.4. Тест урока 3 (ответы и таблицы валидности) 1. Верно ли утверждение: "МАИ является универсальной обобщенной схемой решения любой проблемы и генерации эффективных идей." Ответ Комментарий Да Верно, так как МАИ обобщает все известные схемы представления творческого процесса решения проблем и генерации эффективных идей. Обобщение в формате МАИ включает как рациональные, так и иррациональные аспекты мышления. Следует помнить лишь, что МАИ является абстрактной логической моделью, и для превращения МАИ в инструментальную систему необходимо наполнить шаги МАИ конкретными инструментальными моделями и методами. 2. Верно ли высказывание: "МАИ является достаточным инструментом для решения любой проблемы и не нуждается в дальнейшей детализации с использованием моделей и методов ТРИЗ." Ответ Комментарий Нет Неверно, так как МАИ предписывает лишь самые общие логические шаги для решения любой проблемы. Для практического преобразования исходной проблемной ситуации в решение нужны инструментальные модели и методы ТРИЗ, такие как противоречия, ресурсы, идеальный результат, навигаторы и другие. 3. Правильные ответы "ДА" находятся на следующих позициях: - для таблицы ТРЕНД: 1, 3 и 4; - для таблицы РЕДУКЦИЯ: 1,2 и 5; - для таблицы ИЗОБРЕТЕНИЕ: 2, 3 и 4; - для таблицы ЗУМИНГ: 1,4 и 5; 7.4. ОТВЕТЫ К УРОКУ 4 Тест урока 4 (ответы и таблицы валидности) 1. Можно ли построить иной вариант ОЗ для примера 4.1 при условии формулирования такого радикального противоречия:
7. Образцы учебных решений 187 "Стенка бассейна должна быть (чтобы удерживать воду) и не должна быть (чтобы пловец не мог дотронуться до стенки)" Ответ Комментарий Да Стенка бассейна является негативным индуктором, который ограничивает движение пловца и заставляет пловца поворачивать. Тренд решения задачи может быть определен как создание таких воздействий на пловца со стороны стенки, которые не позволяли бы ему приблизиться к стенке. 2. Можно ли сформулировать такое радикальное противоречие для примера 4.1: "Пловец должен достигать стенки бассейна (поскольку он плывет) и не должен достигать стенки бассейна (чтобы он не мог дотронуться до стенки)" Ответ Комментарий Да Формально противоречие может быть сформулировано и относительно главного рецептора. Можно рассматривать пловца и как индуктора, который сам создает вредное воздействие на себя: он плывет, то есть движется в воде, и потому достигает края бассейна, где приходится поворачивать. В такой постановке тренд поиска решения может быть сформулирован как создание средств, не позволяющих пловцу приближаться к краю бассейна. См. выше ответ к тесту 1. 3. Можно ли сформулировать следующую Макси-ФИМ для примера 4.1: Оперативная зона сама обеспечивает получение ИКР [ стенка бассейна не дает пловцу приблизиться к себе ]. Ответ Комментарий Да См. выше ответ к тесту 1. 4. Можно ли сформулировать следующую Макси-ФИМ для примера 4.1: Оперативная зона сама обеспечивает получение ИКР [ вода не дает пловцу приблизиться к стенке бассейна ]. Ответ Комментарий Да Вода является главным позитивным индуктором, с которым взаимодействует пловец, поэтому вполне естественно определить тренд поиска решения как требование от этого индуктора (вода) взять на себя дополнительную функцию. 5. Укажите возможные физические действия индуктора "стенка бассейна" для достижения ФИМ, сформулированной в третьем тесте: а) отталкивать пловца, б) уходить от пловца, в) удерживать пловца.
188 Часть 3. Приложения # Ответы Комментарий а Да Стенка (см. ответ на тест 1) может рассматриваться как генератор позитивного воздействия на пловца. б нет Трудно понять целесообразность такого функционального действия для практической реализации. Уходить - куда? в Да См. ответ для а) 6. Укажите возможные физические действия индуктора "вода" для достижения ФИМ, сформулированной в третьем тесте: а) отталкивать пловца, б) уносить пловца, в) удерживать пловца. # Ответы Комментарий а Да Вода, несомненно, может рассматриваться как индуктор нужного позитивного воздействия на пловца. б Да См. ответ для а) в Да См. ответ для а) - никто заранее, до полного решения задачи, не может знать "правильный ИКР", в том числе "правильное функциональное действие", ведущее к решению. Так что, глагол "удерживать" ничуть не хуже, чем глаголы "уносить" или "отталкивать". Главное состоит в том, что должно быть правильно схвачен тренд - не дать приближаться к краю бассейна, но схвачен в возможном реальном действии: удерживать, уносить, отталкивать. Упражнения к уроку 4 Рекомендации к поиску решения. Задача 1. Концерт Андреа Бочелли Во-первых, напомним известное ТРИЗ-положение о том, что если какое-то явление существует, то это означает, что есть все необходимые ресурсы для его реализации. Следовательно, есть ресурсы, заменяющие визуальное наблюдение для ориентации в пространстве другими способами. Во-вторых, посмотрите способы решения следующего варианта формулировки стандартного противоречия для этой ситуации: "Перемещение по сцене должно быть НАДЕЖНЫМ, однако для исполнителя ОСВЕЩЕНИЕ недостаточно". В-третьих, попробуйте рассмотреть такой Идеальный Конечный Результат: "Сцена САМА направляет исполнителя по правильному и надежному пути". Задача 2. Рекламные облака Первая подсказка: высота буквы примерно 100-120 метров при расстоянии между "точками" около 25-30 метров.
7. Образцы учебных решений 189 Вторая подсказка: в этой книге в решении другой задаче описан точный аналог принципа и креативной идеи решения! 7.5. ОТВЕТЫ К УРОКУ 5 Тест урока 5 (ответы) # Вопрос / Утверждение Да Нет М 01 В задаче Р1 не известен метод решения. + 02 В задаче Р2 цель поставлена недостаточно полно и точно. + 03 В задаче РЗ не известен ресурс для решения задачи. + 04 В задаче Р4 для решения достаточно знания ТРИЗ. + 05 В задаче 1 из раздела "Упражнения к уроку 4" главный ресурс для решения состоит в том, что дирижер постукивает палочкой по пульту. + 06 В описании задачи 2 из раздела "Упражнения к уроку 4", включая фотографии, есть все необходимое для построения идеи решения. + 07 Установление цены на систему создания противотока воды в бассейне - это проблема разработчика идеи решения. + 08 Расчет параметров мощности компрессора для подготовки сжатого воздуха в системе генерации "воздушной подушки" в бассейне для дайвинга - проблема менеджера. + 09 Для изобретения идеи решения противоречий достаточно профессиональных знаний. + 10 Главный параметр вида и класса систем непрерывно растет. + 11 Эффективность типа и вида систем может снижаться к концу жизненного цикла. + 12 Главной движущей силой на современном рынке потребительских товаров (автомобили, мобильные телефоны, телевизоры и т.п.) является спрос со стороны потребителей. + 13 Путевые системы будущего колесного транспорта должны быть подняты над землей. + 14 Для изобретения струнного транспорта достаточно знать особенности поведения струны в условиях натяжения почти до предела прочности на разрыв. + 15 Транспортную систему Юницкого нельзя построить из-за дороговизны. + Контрольные суммы 7 8
190 Часть 3. Приложения 7.6. Ответ к задаче Р1. "Звезды Московского Кремля" Версия 1 Цикл 1 ТРЕНД Основные Кремлевские звезды имеют большой размер - более 5 метров в высоту. Вес звезды -1 тонна и более. При этом они имеют большую площадь, а значит и парусность. Поэтому при сильном ветре имеется опасность сброса звезды со шпиля башни. ПРОБЛЕМА: как сделать конструкцию звезды надежной, устойчивой против сильного ветра? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ звезда надежно устойчива при сильном ветре ]. Стандартное (техническое) противоречие Факторы Навигаторы Радикальное (физическое) противоречие Звезда должна быть большой, чтобы ее было видно издалека должна быть небольшой, чтобы ветер не мог сбросить ее с башни ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 07 Динамизация - с) если объект неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся. Ключевая идея: сделать звезду подвижной, вращать ее. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: нет Негативные эффекты: возможное усложнение конструкции КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Вращение звезды на Для обеспечения надежности и устойчивости против ветра Кремлевские звезды приводятся в движение в соответствии с навигатором 07 Динамизация.
7. Образцы учебных решений
192 Часть 3. Приложения Цикл 2 ТРЕНД Кремлевские звезды должны поворачиваться, чтобы, адаптируясь к направлению ветра, устанавливаться "боком", то есть лучами к ветру. Площадь звезды в "поперечном сечении" намного меньше, чем площадь фронтального сечения. А меньшая площадь как раз и означает меньшую парусность, а значит и меньшую силу давления, развиваемую ветром при воздействии на звезду. Однако, из-за большого веса, звезда очень инерционна, и чтобы ускорить ее поворот, требуется достаточно мощный мотор. При ускорении поворота возникает проблема, связанная с "хрупкостью", или - "жесткостью", конструкции. Элементы звезды, особенно, облицовки "рубинами", могут расшатываться, разрушаться или выпадать. То есть, имеются внутренние особенности конструкции, создающие проблемы для принудительного вращения звезды. Что можно предпринять? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, в виде частиц вещества или энергии находится в оперативной зоне и обеспечивает вместе с другими имеющимися ресурсами получение ИКР [ звезда легко поворачивается при сильном ветре без усложнения конструкции ]. Стандартное противоречие Факторы Навигаторы ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 24 Асимметрия - а) Перейти от симметричной формы объекта к несимметричной. Ключевая идея: сместить ось вращения звезды относительно оси симметрии, чтобы звезда стала "флюгером". Здесь хорошо "работает" навигатор 21 Обратить вред в пользу: чем сильнее ветер, тем устойчивее звезда устанавливается "боком" к ветру! ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Сверх-эффекты: нет затрат энергии на вращение звезды, не требуется сложного управления и приводов Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ С целью использования силы ветра для вращения звезды, Кремлевские звезды выполнены со смещением оси вращения относительно оси симметрии в соответствии с навигатором 24 Асимметрия.
7. Образцы учебных решений 193 Технические решения звезд Кремля действительно вызывают восхищение и могут служить уроком выдающейся и смелой изобретательности. Эти решения просты и имеют высокую эффективность. Здесь приведены некоторые фотографии, сделанные автором. Остается отметить, что эти же принципы - "динамизация", "асимметрия" и другие, которые можно экстрагировать из этих решений, - использованы и в других конструкциях, например, во вращающихся "орлах" на Историческом музее на Красной площади, а также на шпиле Адмиралтейства в Санкт-Петербурге. Все снимки сделаны в июле 2009 года.
194 Часть 3. Приложения а) вид утром со стороны Дворцовой площади; фонтан здесь слева Ь) вид вечером со стороны фонтана напротив главного входа; Дворцовая площадь - справа Рис. 7.7. Вращение флюгера-кораблика на шпиле здания Адмиралтейства в Санкт-Петербурге (два положения флюгера при разных направлениях ветра)
7. Образцы учебных решений 195 Версия 2 Вывести на контрольное решение, причем в один проход, могла бы и такая версия реинвентинга. Сравните обе версии для самотренинга. ТРЕНД Основные Звезды Московского Кремля имеют большой размер - более 5 метров в высоту. Вес звезды - 1 тонна и более. При этом они имеют большую площадь, а значит и парусность. Поэтому при сильном ветре имеется опасность сброса звезды со шпиля башни. ПРОБЛЕМА: как сделать конструкцию звезды надежной, устойчивой против сильного ветра? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ звезда надежно устойчива при сильном ветре ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие Звезда должна быть большой, чтобы ее было видно издалека & должна быть небольшой, чтобы ветер не мог сбросить ее с башни ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель: 24 Асимметрия - а) Перейти от симметричной формы объекта к несимметричной. Что напоминает "несимметричная звезда"? Флюгер! Сделать звезду флюгером! Явно присутствует модель 07 Динамизация. ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: ветер САМ устанавливает звезду "по ветру". Объективно, здесь присутствует прием "21 Обратить вред в пользу": поскольку, чем сильнее ветер, тем лучше он держит звезду наименьшим сечением "поперек" воздушного потока, а наибольшим - "вдоль". Конструкция упрощается. Энергия не потребляется. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Негативные эффекты: нет Рисунок Для упрощения конструкции и снижения затрат энергии, Звезды Московского Кремля выполнены со смещением оси вращения относительно оси симметрии в соответствии с навигатором 24 Асимметрия, при этом реализуется также модель 07 Динамизация.
196 Часть 3. Приложения 7.7. Ответ к задаче РЗ. "Магический Кран" Конечно, к этой задаче надо относиться как к шутке. И мы не будем здесь имитировать "настоящее" изобретение - с ТРИЗ, или без ТРИЗ. Мы выполним уже знакомый Вам реинвентинг по ТРИЗ. А для этого будем считать, что принцип работы этого "Магического Крана" известен, а необходимые модели и противоречия заранее получены на основании экстрагирования. Осталось только внести эти модели и необходимые комментарии в бланк реинвентинга. ТРЕНД Вот задача: "на струе воды" установлен огромный кран, из которого непрерывно большим потоком льется вода, а там, где к крану обычно подходит труба, подающая воду, никакой трубы нет! Мы знаем из ТРИЗ, что если явление существует, то все ресурсы для этого имеются! ВОПРОС: как можно было бы изобрести такую конструкцию по ТРИЗ? РЕДУКЦИЯ ФИМ: Х-ресурс, вместе с имеющимися или изменяемыми ресурсами и без усложнения объекта или внесения негативных свойств, гарантирует получение ИКР [ вода непрерывно подается в кран для получения непрерывной струи ]. Стандартное (техническое) противоречие Радикальное (физическое) противоречие должна быть, так как... она уже есть! не должна быть, т.к. отсутствует (не видна!) труба для подачи воды! Струя ИЗОБРЕТЕНИЕ Ключевая модель - 34 Матрешка: общая идея проста - труба спрятана внутри струи! ЗУМИНГ Противоречия устранены? - Да. - Не*. Сверх-эффекты: отличный эстетический и развлекательный эффект! Негативные эффекты: нет КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Кран установлен на прочной стеклянной трубе. Вода проходит (внутри, разумеется!) по этой трубе наверх в кран. Затем вода вытекает из крана и падает вниз снаружи трубы, так что поток воды "прячет" трубу внутри себя. Реализован принцип 34 Матрешка. Присылайте нам реинвентинги таких же занимательных объектов!
8. СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 8.1. Перечень примеров 1. Задача Р1. Как сконструировать Звезды Московского Кремля? (н* 9, р 190) 2. Задача Р2. Как удержать сосульки на водостоке? (н 10, р 150) 3. Задача РЗ. Как сделать "Магический Кран"? (н 11, р 196) 4. Задача Р4. Как убедить нас заниматься физической культурой? (н 12, р 142) 5. Пример 1.1. Изобретение велосипеда (н 37, р 169) 6. Пример 1.2. Изобретение руля и поворотного переднего колеса (н 39, р 171) 7. Пример 1.3. Изобретение педалей (н41, р 173) 8. Пример 1.4. Тренировка пловцов на сверхдлинные дистанции (н 43, р 175) 9. Пример 1.5. Тренировка прыгунов в воду с трамплина и вышки (н 47, р 177) 10. Пример 2.1. Уголок листа органайзера (задача с ответом) (н 56, р 86) 11. Пример 2.2. Лед для напитка (Экстрагирование-1; задача с ответом) (н 61, р 92) 12. Пример 2.3. Лед для напитка (Экстрагирование-2; задача с ответом) (н 63, р 92) 13. Задача 1. Непадающая зубная щетка (н 66) 14. Задача 2. Визуализация действий водителя при парковке (н 66) 15. Задача 3. Закладка-держатель для книги (н 67) 16. Задача 4. Тренировочное поле в гольф-клубе (н 67) 17. Задача 5. Структурная организация нашей одежды (н 68) 18. Задача 6. "Операция" надевания колечка на косичку (н 68) 19. Задача 7. "Изобретения" в сказке (н 69) 20. Задача 8. Живой ковер из цветов (н 69) 21. Пример 3.1. Стакан чая (задача с ответом) (н 75, р 183) 22. Пример 3.2. Уголок листа органайзера (решение 1) (р 86, н 56) 23. Пример 3.3. Уголок листа органайзера (BICO, решение 2) (р 90, н 56) 24. Пример 3.4. Лед для напитка (RICO, решение 1) (р 92, н61) 25. Пример 4.1. Построение функционально-структурной модели ОЗ для задачи "Пловец" (р 103, н 43) 26. Пример 4.2. Построение функционально-структурной модели ОЗ для задачи "Дайвер" (р 104, н 47) 27. Пример 4.3. Ресурсы ОЗ для задачи "Пловец" (р 106, р 103) 28. Пример 4.4. Зуминг решения для задачи "Пловец" (р 110, р 106) 29. Пример 4.5. Идеальный конечный результат для задачи "Дайвер" (р 114, р 104) 30. Пример 4.6. Зуминг решения задачи "Дайвер" (р 115, р 114) н - начало примера или задача, р - решение или завершение, цифра - номер страницы
198 Часть 3. Приложения 31. Задача 1 (к уроку 4). Концерт Андреа Бочелли (н 120) 32. Задача 2 (к уроку 4). Рекламные облака в чистом небе в ясный день (н 120) 33. Пример 5.1. Развитие мобильных телефонов (Р 129) 34. Пример 5.2. String Transport Unitsky - Струнный Транспорт Юницкого (р 131) 35. Пример 6.1. "Передвижной светофор" - экстрагирование (р 137) 36. Пример 6.2. "Кепочка с вентилятором" - экстрагирование (р 138) 37. Пример 6.3. Надувная толпа (Р 139) 38. Пример 6.4. Хочу туда! (Р 142) 39. Пример 6.5. Засандалим! (Р 142) 40. Пример 6.6. Если хочешь быть здоров! (р 142, н 12) 41. Пример 6.7. Все дело - в маленьком штифте (2 цикла) (Р 144) 42. Пример 6.8. Укрощение сосулек (р 150, н 10) 43. Пример 6.9. Доказать правоту (р 151) 44. Пример 6.10. Аккумуляторы вместо батареек (р 152) 45. Пример 6.11. Гибкая разделочная доска (Р 153) 46. Пример 6.12. iPhone в зимней перчатке (Р 154) 47. Пример 6.13. "Белая доска" взамен "Черной доски" (Р 155) 48. Пример 6.14. "Столешница" в "Выдвижном ящике одежного шкафа" (р 156) 49. Пример 6.15. Польза от мыльных пузырей (р 157) 50. Пример 6.16. Изобретение конвейера (р 158) 51. Пример 6.17. Хорошо всем - ребенку, маме и папе! (р 159) 52. Реинвентинг примера 1.1. Изобретение велосипеда (р 169, н 37) 53. Реинвентинг примера 1.2. Изобретение руля и поворотного переднего колеса (р 171, н 39) 54. Реинвентинг примера 1.3. Изобретение педалей (р 173, н 41) 55. Реинвентинг примера 1.4. Тренировка пловцов (р 175, н 43) 56. Реинвентинг примера 1.5. Тренировка прыгунов в воду (р 177, н 47) 57. Реинвентинг примера 3.1. Стакан чая (р 183, н 75) 58. Реинвентинг примера 3.3. Уголок листа органайзера (р 184, н 86) 59. Реинвентинг примера 3.4. Лед для напитка (р 185, н 92) 60. Решение: Звезды Московского Кремля (версия 1, цикл 1) (р 190, н 9) 61. Решение: Звезды Московского Кремля (версия 1, цикл 2) (р 192, р 190) 62. Решение: Звезды Московского Кремля (версия 2) (р 195, н 9) 63. Решение: Магический Кран (р 196, н 11) 64. Ответы (32) (р 169-196)
9. Справочный материал 199 8.2. Термины и сокращения А-матрица, 20, 89, 197 АРИЗ - Алгоритм Решения Изобретательских Задач, 35, 72 Ас-каталог, 89, 201 Аф-каталог, 92, 282 Главный рецептор, см. также рецептор, 103 Задача, 32 Изобретательская проблема, 32 Изобретение, 32 ИКР - Идеальный Конечный Результат, 112 Индуктор, см. также эктор, 103 МАИ - Мета-Алгоритм Изобретения (простой стандартный АРИЗ на основе АРИЗ-1956), 29, 74, 78 Верификация (Зуминг), 80, 82 Диагностика (Тренд), 80, 83 Изобретение, 80, 84 Редукция, 80, 84 Макро-ФИМ, см. также ФИМ, 111 Макси-ФИМ, см. также ФИМ, 111 Микро-ФИМ, см. также ФИМ, 111 Ноосфера, 123 ОЗ - оперативная зона, 102 ОР - оперативный ресурс (см. также ОЗ), 105 Противоречие, 36, 42 радикальное, 47, 50 стандартное, 42, 46 Реинвентинг, 72, 85 Ресурсы, 105 временные, 107 информационные, 107 материальные, 107 пространственные, 107 системные, 107 системотехнические, 105 структурные, 107 физико-технические, 105 функциональные, 107 энергетические, 107
200 Часть 3. Приложения Рецептор, см. также эктор, 103 Системные бифуркации, 125 развитие, 125 рамификации, 126 эволюция, 125 Специализированные трансформации, 201 СТАРТ - Simplest TRIZ-Algorithm of Resourceful Thinking или Самый Типичный (неплохо также: Толковый) Алгоритм Работы по ТРИЗ, 81 ТРИЗ - Теория Решения Изобретательских Задач, 33 Т-Р-И-3 - название простейшей версии МАИ; этапы МАИ, 80 Тренд, 80, 82 Редукция, 80, 83 Изобретение, 80, 84 Зуминг, 80, 84 Факторы, 20, 89, 197 минус-, 20, 89, 197 плюс-, 20, 89, 197 ФИМ - Функциональная Идеальная Модель (моделирование), 112 Фундаментальные трансформации, 92, 282 Экстрагирование, 56, 58 Эктор (индуктор, рецептор), 103 BICO - Binary Input Cluster Output, 89 RICO - Radical Input Cluster Output, 92 8.3. Интернет-линки Сайт Модерн ТРИЗ Академии: www.modern-triz-academy.com Сайт: www.altshuller.ru Интернет-журнал: www.triz-journal.com Обучение и тренинг: www.abc-triz.com,www.easytriz.com Ряд иллюстраций этой книги будет доступен на сайте для использования читателями как для собственного тренинга, так и для преподавания.
9. Учебно-практический комплекс "Основы Модерн ТРИЗ" Учебно-практический комплекс "Основы Модерн ТРИЗ" включает компоненты, разработанные и поставляемые только Модерн ТРИЗ Академией. 1. Справочник "Первичные инструменты ТРИЗ. Справочник практика", содержащий все каталоги и таблицы первичных моделей, а также A-матрицу для выбора моделей трансформации. Необходим для работы с учебниками 2 и 3. Компактен и потому удобен для бескомпьютерной практической работы по окончании курсов обучения. 2. Настоящий учебник "Азбука ТРИЗ. Вводный практический курс", представляю- щий базовый курс для изучения первичных моделей ТРИЗ и достаточный для практического применения этих моделей. Курс достаточен для сертификации на уровень МТРИЗ Ученик (Apprentice in Modern TRIZ Science and Arts). 2. Учебник "Нетрудная ТРИЗ. Универсальный практический курс", представляю- щий продвинутый курс для изучения расширенных первичных моделей ТРИЗ и подготавливающий обучаемых к профессиональной практической работе с этим инструментарием. Курс достаточен для сертификации на уровень МТРИЗ Юниор (Junior in Modern TRIZ Science and Arts) и служит обязательной базой для сертификации на уровень МТРИЗ Практик. 4. Учебник "Основы классической ТРИЗ. Вводный курс", дающий последовательное введение в историю и методологию ТРИЗ и представляющий все необходимые базовые компоненты теории изобретательного мышления, основой которой является классическая ТРИЗ. Знание материала в объеме этого учебника обязательно для сертификации на уровень МТРИЗ Практик (Practician in Modern TRIZ Science and Arts).
202 9. Учебно-практический комплекс "Основы Модерн ТРИЗ" 5. Софтвер EASyTRIZ™ для каждого из трех уровней обучения, предназначенный для индивидуального применения как для обучения, так и для решения практических задач, а также для коммуникации с системами МТРИЗ Тренинг™ и МТРИЗ Пул™ и для обмена примерами между участниками обучения или участниками совместного решения задач. 6. Универсальный лекционный семинар "Введение в МТРИЗ", проводимый по заказам компаний или регионально по плану Модерн ТРИЗ Академии, а также как вебинар. Позволяет за 2-3 дня быстро ознакомиться с методологией и инструментарием МТРИЗ. Ориентирован на широкий круг специалистов и студентов. 7. Краткий видеокурс "Введение в МТРИЗ" полезен для всех, кто не имеет возможности посетить вводные лекции и изучает курс самостоятельно. Видеокурс может служить стандартной платформой, которую преподаватели дополняют собственными оригинальными примерами и пояснениями применительно к основному профилю обучаемых ими студентов (например, машиностроение, электроника, биотехнология, медицина, педагогика, менеджмент, и т.п.). 8. Система дистанционного обучения через интернет на основе софтвера МТРИЗ Тренинг™, предназначенная для организации всей учебно-методической инфраструктуры обучения основам МТРИЗ в университете, на предприятии, в исследовательском учреждении и в других структурах. 9. Система на основе софтвера МТРИЗ Пул™, предназначенная для аккумулирования инновационных и изобретательских знаний в виде реинвентинга интересных и полезных примеров из практики предприятий и университетов, из актуальных публикаций, из исторических артефактов, хранящихся в музеях, и т.п. Процесс обучения* на уровень МТРИЗ Ученик включает три фазы: 1 фаза: посещение лекций или участие в вебинаре "Введение в МТРИЗ"; изучение видеокурса "Введение в МТРИЗ" - вместе с лекциями или без них; 2 фаза: изучение настоящего учебника "Азбука ТРИЗ. Практический курс" и прохождение дистанционного тренинга в системе МТРИЗ Тренинг™ с помощью софтвера EASyTRIZ™ Apprentice™; 3 фаза: выполнение сертификационной работы с помощью софтвера EASyTRIZ™ Apprentice™ и оценка работы в Модерн ТРИЗ Академии для сертификации соискателя. После получения сертификата Apprentice in Modern TRIZ Science and Arts (МТРИЗ Ученик; Белый Пояс - по неформальной классификации) обучаемый имеет право стать членом Модерн ТРИЗ Ассоциации и продолжить обучение при Модерн ТРИЗ Академии для получения следующих сертификатов Юниор и Практик, а также, в дальнейшем, высшего образования в МТРИЗ. * разработка компонентов технологии интенсивно продолжается; информация о готовности компонентов приводится на сайтах Модерн ТРИЗ Академии
10. Учебный план для мультипликаторного курса "Начала современной ТРИЗ” Предлагаемый учебный почасовой план может быть использован учителями школ, преподавателями кружков творчества, преподавателями креативных студий и компаний, а также, разумеется, всеми партнерами Модерн ТРИЗ Академии, ведущими начальные семинары для обучаемых по технологии МТРИЗ Академии. Почасовой план построен на основе этого учебника и книги автора "Первичные инструменты ТРИЗ. Справочник практика", являющейся обязательным компонентом учебного курса. II Необходимые слайды, тексты и анимации для теоретических занятий, а также формы для экстрагирования и реинвентинга представлены и модернизируются на сайтах МТРИЗ Академии и свободно копируются | зарегистрированными пользователями. План представляется в варианте, адаптированном к чтению курса "Начала современной ТРИЗ" в школе. Стандартизованное название курса. Для указания на реализацию курса на основе технологии и стандартов МТРИЗ Академии, для отличия от других возможных курсов и для обозначения участия в современном движении Модерн ТРИЗ, рекомендуется применять следующее полное название курса: СТАНДАРТНЫЙ НАЧАЛЬНЫЙ КУРС МЕЖДУНАРОДНОЙ АКАДЕМИИ МОДЕРН ТРИЗ "Начала современной ТРИЗ" Таким образом, прямо указывается, что курс опирается при обучении на стандартную технологию Модерн ТРИЗ Академии. Применение стандартных моделей и процедур, разработанных в МТРИЗ Академии, создает эффективную основу для правильного и быстрого обучения, для одинакового взаимного понимания участниками учебного процесса условий задач, процесса решения задач, а также, разумеется, и получаемых результатов. Стандартное представление информации о процессе решения задач создает единственно правильную базу для обмена опытом между всеми участниками учебного процесса. Цель курса. Ознакомление школьников с первичными моделями ТРИЗ. Полезность курса. Освоение школьниками моделей целенаправленного создания эффективных идей и решений. Девизы курса: ТРИЗ не заменяет мышление, а помогает мышлению (Г.С.Альтшуллер); Изучение методики не гарантирует, что изобретатель превзойдет Попова или Эдисона. Но ведь и изучение университетского курса не гарантирует, что студент со временем превзойдет Ньютона или Эйнштейна (Г.С. Альтшуллер);
204 10. Учебный план для курса "Начала современной ТРИЗ‘ Современная интеллектуально-эстетическая культура основана на инноваци- онном мышлении. Такое мышление - в массовом образовании - предполагает , что каждый специалист, каждый студент и каждый школьник знают и умеют применять первичные модели ТРИЗ (М.А.Орлов, автор учебника). Место курса в школьной программе. Курс может быть реализован как обязательный для всех школьников, либо как факультативный. Как минимум, возможна организация семинаров для заинтересованных в творческом развитии. Продолжительность курса. Курс рассчитан на 18 аудиторных часов с группой (при любом количестве слушателей) плюс самостоятельная работа обучаемых, ориентировочная продолжительность которой также указана. Результат курса. Обучаемые знают и умеют применять: - модели стандартного и радикального противоречий, - специализированные и фундаментальные модели трансформации, - алгоритм и процедуры экстрагирования моделей трансформации из любых артефактов, - алгоритм и процедуры реинвентинга любого артефакта на основе Мета-Алгоритмов МАИ Т-Р-И-3 и СТАРТ Т-Р-И-3, - A-матрицу, Ас-каталог и Афс-каталог. Зачет по курсу. Зачет включает устное тестирование следующих вопросов: - обязательное знание определений противоречий, - описание принципов методов экстрагирования и реинвентинга. Зачет включает письменное тестирование практических навыков - для предложенного или самостоятельно выбранного примера: - умение сформулировать стандартные и радикальные противоречия (одно или несколько), - умение выполнить экстрагирование, - умение выполнить реинвентинг. Зачет организуется в форме собеседования. Предварительным условием допуска к зачету является самостоятельное выполнение обучаемыми не менее 4 примеров экстрагирования и реинвентинга для артефактов, избранных самостоятельно (наиболее эффективная форма, сочетающая игровой и исследовательский характер) либо 1-2 задания могут быть предложены учителем. Полезно выполнение примеров к учебным предметам! Ассоциация пользователей МТРИЗ Академии. Свободные пользователи регистрируются как члены Ассоциации пользователей и партнеров МТРИЗ Академии. Ассоциация служит для обмена опытом через сайты МТРИЗ Академии. Распространение учебно-методических материалов осуществляется централизованно через сайты МТРИЗ Академии. Взносы и платные рассылки отсутствуют. Сертификация. Сертификация на любой уровень осуществляется только МТРИЗ Академией и является платной. Условия сертификации представлены на сайтах МТРИЗ Академии.
10. Учебно-практический комплекс "Основы Модерн ТРИЗ1 205 СТАНДАРТНЫЙ ШКОЛЬНЫЙ КУРС МЕЖДУНАРОДНОЙ АКАДЕМИИ МОДЕРН ТРИЗ "Начала современной ТРИЗ" Примерный почасовой план № Наименование темы и опорные учебные материалы Вопросы к лекциям Кол. ча- сов в том числе лек- ции самост. , практ. занятия Часть 1. КЛЮЧЕВЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ МОДЕЛИ 1.1 ПРОТИВОРЕЧИЕ - КЛЮЧЕВОЙ КОНЦЕПТ ТРИЗ Примеры: 1.2, 1.3, 1.4 и 1.5 Практикум к уроку 1 1. Противоречие как атрибут развития. 2. Стандартное противоречие (СП). 3. Радикальное противоречие (РП). 4 2 2зх1ч=2 1.2 ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ Примеры: 2.1,2.2 и 2.3 Практикум к уроку 2 Бланки экстрагирования для бескомпьютерной работы 1. Эффективные модели. 2. Экстрагирование. 3. Первичное (-1) и углубленное (-2) экстрагирование. 6 2 2зх2ч=4 1.3 РЕИНВЕНТИНГ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ Примеры: 3.1, 3.2, 3.3 и 3.4 Практикум к уроку 3 Бланк реинвентинга для бескомпьютерной работы 1. Мета-Алгоритмы Изобре- тения МАИ Т-Р-И-3 и СТАРТ. 2. Реинвентинг. 3. Решение СП. 4. Решение РП. 20 4 2зх4ч=16 Всего часов по части 1: 30 8 22 Часть 2. РАСШИРЕННЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ МОДЕЛИ 2.1 ОПЕРАТИВНАЯ ЗОНА Примеры: 4.1 -4.6 Практикум к уроку 4 1. Структура ОЗ. 2. Ресурсы ОЗ. 3. Идеальное моделирование. 8 4 2зх2ч=4 2.2 УПРАВЛЕНИЕ РЕШЕНИЕМ ПРОБЛЕМЫ Примеры: 5.1 и 5.2 Практикум к уроку 5 1. Ноосферы творчества. 2. Законы развития систем: - S-кривая, - 9-экранная модель, - "формула идеальности", - основные законы. 2 2 на усмо- трение учителя 2.3 АДАПТАЦИЯ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ К ПРАКТИКЕ Примеры: 6.1 -6.17; ответы к задачам учебника Доклады по примерам учеников - лучшие, но желательно, чтобы все делали доклады. 20 4 4зх4ч=16 Всего часов по части 2: 30 10 20 Всего часов по курсу: 60 18 42
ОГЛАВЛЕНИЕ abc-TRIZ: открыть простое в сложном. Презентация книги 6 Четыре "нетрудные" задачи для разминки 8 Чудо изобретения. Предисловие автора 13 Конструктивная технология изобретения 25 ЧАСТЬ 1. КЛЮЧЕВЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ МОДЕЛИ 31 1. ПРОТИВОРЕЧИЕ - КЛЮЧЕВОЙ КОНЦЕПТ ТРИЗ 32 Элем енты теории 32 1.1. Определение ТРИЗ и АРИЗ 32 1.2. Противоречие как атрибут развития 36 1.3. Стандартное противоречие (СП) 42 1.4. Радикальное противоречие (РП) 47 Прак тикум 51 Мето дические рекомендации преподавателям 54 2. ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ 56 Элем енты теории 56 2.1. Эффективные модели - в каждом артефакте 56 2.2. Метод обучения и тренинга "Экстрагирование" 58 2.3. Первичное и углубленное экстрагирование 61 Прак тикум 64 Мето дические рекомендации преподавателям 70 3. РЕИНВЕНТИНГ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ 72 Элем енты теории 72 3.1. Мета-Алгоритм Изобретения (МАИ) Т-Р-И-3 72 3.1.1. Введение 72 3.1.2. Формирование МАИ 74 3.1.3. Определение МАИ 78 3.2. Метод обучения и тренинга "Реинвентинг" 85 3.3. Решение СП по методу BICO - Binary In Cluster Out 89 3.4. Решение РП по методу RICO - Radical In Cluster Out 92 Прак тикум 95 Мето дические рекомендации преподавателям 99
Оглавление 207 ЧАСТЬ 2. РАСШИРЕННЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ МОДЕЛИ 101 4. ОПЕРАТИВНАЯ ЗОНА 102 Элементы теории 102 4.1. Структура ОЗ 102 4.2. Ресурсы ОЗ 105 4.3. Идеальное моделирование цели 111 4.4. Об уровнях изобретения 116 t Практикум 118 Методические рекомендации преподавателям 122 5. УПРАВЛЕНИЕ РЕШЕНИЕМ ПРОБЛЕМЫ 123 Элементы теории 123 5.1. Ноосферы творчества 123 5.2. Законы развития систем 125 Практикум 134 Методические рекомендации преподавателям 135 6. УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ИГРА И СЕРЬЕЗНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 137 6.1. Постижение мастерства 137 6.2. Профессиональная специализация 144 6.3. Самосовершенствование 149 6.4. Эффективная практика 162 ЧАСТЬ 3. ПРИЛОЖЕНИЯ 167 7. ОБРАЗЦЫ УЧЕБНЫХ РЕШЕНИЙ 168 7.1. Ответы к уроку 1 169 7.2. Ответы к уроку 2 182 7.3. Ответы к уроку 3 183 7.4. Ответы к уроку 4 186 7.5. Ответы к уроку 5 189 7.6. Ответ к задаче Р1 190 7.7. Ответ к задаче РЗ 196 8. СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 197 8.1. Перечень примеров 197 8.2. Термины и сокращения 199 8.3. Интернет-линки 200 9. Учебно-практический комплекс "Основы модерн ТРИЗ" 201 10. Учебный план курса "Начала современной ТРИЗ" 203 Оглавление 206
a) Центр Изобретательского Образования (а) в городе Дэйджон, Южная Корея, и "байк да Винчи" (Ь) в Музее Изобретений центра б) Такие центры нужны в каждом государстве, на каждом предприятии, в каждом университете и, может быть, даже в школах! Михаил Александрович Орлов Азбука ТРИЗ Основы изобретательного мышления Ответственный за выпуск: Митин В. А. Макет и верстка: Орлов М. А. Обложка: «СОЛОН-Пресс» Формат 70x100/16. Объем 13 п. л. Тираж 200 шт. Отпечатано в ООО «Полипринт»
Мировой и европейский опыт ТРИЗ-обучения в России Впервые: непрерывное ТРИЗ-образование для создания инноваций в бизнесе, электронике, машиностроении, энергетике и ТЭК, экономике и гуманитарных областях... УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС МТРИЗ Юниор МТРИЗ Ассистент МТРИЗ Практик Михаил Орлов Первичные инструменты ТРИЗ Справочник для всех уровней СПРАВОЧНИК ПРАКТИКА С этой книги начинается Ваш путь в освоении инструментария систематического изобретательного мышления на основе Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ). Автор - профессор, д.т.н. Михаил Орлов - имеет более чем 45-летний опыт применения ТРИЗ. Он известен специалистам как эксперт по управлению развитием сложных систем в таких областях как электроника и компьютерная техника, самолетостроение, космическая индустрия, судостроение и при- боростроение. Профессор М.Орлов имеет более чем 25-летний опыт преподавания в высших учебных заведениях в разных странах, читает лекции и консультирует компании в Европе, Америке и Азии (среди них СИМЕНС и САМСУНГ), имеет более 50 изобретений, патенты в США и Англии, является основателем и руководителем тренинговой и консал- тинговой компании Academy of Modem TRIZ, Германия. Автор руководит разработкой ТРИЗ-софтвера и реализацией авторской программы «Основы Модерн ТРИЗ» для массового обучения и практического применения. Мате- риал учебника включает часть курса, читаемого автором уже в течение 7 лет в рамках программы Master of Science in Global Production Engineering в Техни- ческом Университете Берлина. www.gramtriz.com,www.abc-triz.com,www.easytriz.com 5^=^ ПЭ 05 Издательский Дом «СОЛОН-ПРЕСС» - партнер Академии Модерн ТРИЗ в России: заказ дистанционного обучения, корпоративного тренинга и семинаров на сайте www.solon-press.ru, e-mail: triz@coba.ru; тел.: (499) 244-44-10, 795-73-26 .. g m —00 ел Is- 05