Алгоритм решения изобретательских задач 11Б(Баркарь Миша)
Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) – раздел теории решения изобретательских задач – ТРИЗ, предназначенный для решения нестандартных (с точки зрения ТРИЗ) задач повышенной сложности. (С понятием "стандартные" и "нестандартные" задачи можно ознакомиться в статье "Структура и фукнции ТРИЗ"). АРИЗ разработан Генрихом Альтшуллером и представляет собой алгоритмическую программу для детального анализа задачи с пошаговым продвижением к решению. Название "алгоритм решения изобретательских задач" (см. история развития АРИЗ)[2] впервые использовано в приложении к "Экономической газете" . Аббревиатура АРИЗ впервые применена в книге "Алгоритм изобретения" 1969 г. [4][11]. В дальнейшем модификации АРИЗ включали указание на год создания, например, АРИЗ-71, АРИЗ-77... Последняя модификация АРИЗ, разработанная Г. С.Альтшуллером - АРИЗ-85-В. АРИЗ включает три основные компоненты: программу, информационное обеспечение, методы управления психологическими факторами. Программа АРИЗ представляет собой последовательность операций по выявлению и разрешению противоречий (см. основную линию решения задач по АРИЗ), анализу исходной ситуации и выбору задачи для решения, синтезу решения, анализу полученных решений и выбору наилучшего из них, развитию полученных решений, накоплению наилучших решений и обобщению этих материалов для улучшения способа решения других задач. Структура программы и правила ее выполнения базируются на законах и закономерностях развития техники. Информационное обеспечение питается из информационного фонда, который включает систему стандартов на решение изобретательских задач; технологические эффекты (физические, химические, биологические, математические, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время – геометрические); приемы устранения противоречий; способы применения ресурсов природы и техники. Методы управления психологическими факторами необходимы вследствие того, что программа АРИЗ предназначена не для компьютера, а задачи решаются человеком. При решении изобретательских задач у решателя возникает [психологическая инерция], которой необходимо управлять. Кроме того, эти методы позволяют [развитие творческого воображения|развить творческое воображение], необходимое для решения сложных изобретательских задач.
Рис. 1. Структурния схема ТРИЗ для функции решения задач
АРИЗ-85-В достаточно сложный инструмент. Не рекомендуется его применять без предварительного изучения основ ТРИЗ и основательной проработки видов противоречий, основной линии решения задач по АРИЗ и логики АРИЗ.
При решении задач по АРИЗ не спешите, тщательно обдумывайте и записывайте формулировку каждого шага. Обязательно записывайте все соображения, возникающие по ходу решения задачи. Помните, что АРИЗ – инструмент для мышления, а не вместо мышления. Прежде чем приступать к решению задач по АРИЗ, проверьте: может быть, ваша задача решается по стандартам на решение изобретательских задач [3]. АРИЗ - инструмент для решения нестандартных задач. Подробнее это описано в статье "Структура и фукнции ТРИЗ" (см. рис.1). Основные понятия и определения АРИЗ[править]
К основным понятиям АРИЗ относятся: противоречия и идеальный конечный результат (ИКР). Понятие о противоречиях[править]
«Противоречие есть критерий истины, отсутствие противоречия — критерий заблуждения». Георг Гегель Различные технические средства создавались и создаются для удовлетворения тех или иных потребностей человека. Потребности растут значительно быстрее возможностей их удовлетворения, что и является своего рода источником технического прогресса. Проектирование новых объектов чаще всего подразумевает улучшение тех или иных технических параметров системы. Сложные изобретательские задачи (неизвестных типов) требуют нетривиального подхода, так как улучшение одних параметров системы приводит к недопустимому ухудшению других параметров. Возникают противоречия. Прежде всего, уясним, что такое противоречие и какие его виды присущи техническим 22:34:16 системам. « «Противоречие — взаимодействие противоположных, взаимоисключающих сторон и тенденций предметов и явлений, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве и взаимопроникновении, выступая источником самодвижения и развития объективного мира и познания». (Большая Советская Энциклопедия, Изд. 3-е – М.: Советская Энциклопедия, 1975, т. 21 с. 132)[4]. »
Противоречие чаще всего возникают при попытке что-то изменить в системе. Улучшая систему, одну ее часть (подсистему), свойство или параметр, мы невольно ухудшаем другие. Так возникают противоречия. Обычно эти противоречия пытаются сгладить. Чуть-чуть улучшить один параметр и чуть-чуть ухудшить другой, находя компромиссные решения, но при этом не устраняется первопричина возникновения противоречия. Это временное решение, через некоторое время вновь придется возвращаться к этой задаче. Более правильно разрешить имеющееся противоречие. Для этого мы должны выявить противоречия и причины их возникновения, а затем разрешить их, получая решение. Решение задач по АРИЗ представляет собой последовательность по выявлению и разрешению противоречий, причин, породивших данные противоречия и устранению их использованием информационного фонда. Так выявляются причинно-следственные связи, суть которых - углубление и обострение противоречий. Для этого в АРИЗ рассматриваются три вида противоречий: Поверхностное противоречие (ПП) Углубленное противоречие (УП) Обостренное противоречие (ОП). Г. Альтшуллер их назвал соответственно: Поверхностное – административным противоречием (АП); Углубленное – техническим противоречием (ТП); Обостренное – физическим противоречием (ФП). Поверхностное противоречие[править] ПОВЕРХНОСТНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ПП) - противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения. Его достаточно легко выявить. Оно часто задается администрацией или заказчиком и формулируется в виде: "Надо выполнить то-то, а как неизвестно", "Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить", "Нужно устранить такой-то недостаток, но не известно, как", "Имеется брак в производстве изделий, а причина его не известна". В связи с тем, что такое противоречие, как правило, формулируется руководством (администрацией) оно у Г. Альтшуллера и называется административным противоречием (АП). Таким образом, поверхностное противоречие (ПП) выражается или в виде нежелательного эффекта (НЭ) - что-то плохо, или в виде необходимо создать что-то новое, но неизвестно каким образом. Покажем, как формулируется поверхностное противоречие. Задача 1.1. Авиадвигатели Перед конструкторским бюро А.Н.Туполева была поставлена задача создания к концу 50-х годов нового пассажирского самолета на 170 мест с большой дальностью полета. Для этого потребовалось авиадвигатели на суммарную мощность 50 тыс. л.с. У самого мощного из имеющихся в СССР двигателей ТВ-2 было всего 6 тыс. л.с. (Техника и Наука, № 9, 1982, с.24-27). Как быть? Это типичное ПП в виде нежелательного эффекта. Задача 1.2. Скорость судна Необходимо увеличить скорость судна, а как - неизвестно. ПП в виде создание нового. Задача 1.3. Мощный двигатель Хочется, чтобы автомобиль имел более мощный двигатель. ПП в виде создание нового. Задача 1.4. Кастрюля Можно обжечься, когда берешь горячую кастрюлю с плиты. Как устранить этот недостаток? ПП в виде нежелательного эффекта. Углубленное противоречие[править] УГЛУБЛЕННОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (УП) - это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы. УП возникает при улучшении одних частей (качеств или параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других, т.е. полезное действие, вызывает одновременно и вредное. УП можно рассматривать и как введение или усиление полезного действия, либо устранение или ослабление вредного действия вызывает ухудшение (в частности, недопустимое усложнение) одной из частей системы или всей системы в целом. УП представляет собой причину возникновения поверхностного противоречия, углубляя его. В глубине одного ПП, чаще всего, лежит несколько УП. Как правило, улучшая одни характеристики объекта, мы резко ухудшаем другие. Обычно приходится искать компромисс, то есть чем-то жертвовать. При решении технических задач, изменяют технические характеристики объекта, поэтому Г. Альтшуллер углубленное противоречие назвал техническим противоречием (ТП). Техническое (углубленное) противоречие возникает в результате диспропорции развития различных частей (параметров) системы. При значительных количественных изменениях одной из частей (параметров) системы и резком "отставании" другой (других) ее частей возникает ситуации, когда количественные изменения одной из сторон системы вступают в противоречие с другими. Разрешение такого противоречия часто требует качественного изменения этой технической системы. В этом и проявляется закон перехода количественных изменений в качественные [5][6]. Продолжим рассмотрение задач, формулируя углубленное (техническое) противоречие.
