Евсюков С.А. - Учебник - Теории решения изобретательских задач (Евсюков С.А. - Теории решения изобретательских задач), страница 4

д. В свою очередь, каждая система можетрассматриваться как подсистема (элемент) другой системы более высокого порядка —надсистемы.Таким образом, сама система, её подсистемы и надсистема, в которую она входит, образуютиерархию, формируя непрерывный ряд все более и более усложняющихся элементов.Наряду с подобным иерархическим рядом существуют (иногда взаимодействуя с нимнепосредственно, а иногда и имея к нему лишь отдалённое отношение) другие ряды систем;весь окружающий нас мир и является, по сути, совокупностью этих рядов.Рассмотренный в качестве примера автомобиль, — это подсистема по отношению кнадсистеме «автомобильный транспорт», которая, в свою очередь, является подсистемойещё более высокоорганизованных систем, объединяющих разные виды перевозок, экономикурегиона, страны и т. д. В то же время экономика не замыкается на проблемы, связанные ссовершенствованием автомобильных перевозок, в ней параллельно функционируют и другиеиерархии систем, иногда вплотную связанные с автотранспортом, а иногда зависящие от негов минимальной степени.Надо иметь в виду, что выделение конкретной совокупности объектов в систему илипод(над)систему зависит только от характера той задачи, которую ставит перед собойрешающий ее специалист.Функция системы — это способность системы воздействовать на другую систему, изменяя еесостояние, характеризующееся, в свою очередь, некоторым набором параметров.

Носительфункции — конкретная система. Функция системы определяется ее назначением. Цельфункционирования задается при создании технической системы и определяет ее выходноесостояние, выходные параметры. Не все функции системы равноценны: среди них естьосновные, ради выполнения которых система создаётся, и вспомогательные, которыеобеспечивают выполнение основной функции, способствуют сохранению жизнеспособностисамой системы.Внутренняя форма организации системы определяет её структуру. Структура — этосовокупность элементов и связей между ними, предполагающая их единство и определеннуюпространственно — временную устойчивость. И то и другое определяется физическимипринципами, использованными при осуществлении требуемой полезной функции.Устойчивость предполагает свойство саморегуляции, реализуемой подсистемой управления.Функции системы и ее структура должны находиться в единстве, взаимосвязи, то естьфункция и структура должны соответствовать друг другу.

Однако, это единство носитотносительный, временный, преходящий характер. В процессе развития системы можетпроисходить рассогласование её структуры и выполняемых функций, что приводит кконфликту. Чаще всего разрешение возникающих противоречий реализуется путемизменения существовавшей структуры вплоть до отказа от её дальнейшего использования.Page 10/111Набор функций, которые способна выполнять система, со временем может меняться, чтоскажется на числе элементов, в неё входящих, на распределении функций междуотдельными подсистемами. В итоге это приводит к изменению пространственно — временнойструктуры системы.Важнейшим свойством любой технической системы является то, что изменение одной из еёчастей отражается на состоянии других частей и всей системы в целом.

И наоборот,изменение системы в целом сказывается на состоянии ее частей. В разных случаях этивзаимосвязи проявляются с разной силой.Наиболее типичная форма организации систем — иерархическая. По преимуществу иерархия— структура жесткая, с глубокими и прочными связями. И чем ниже по иерархическойлестнице, тем жестче становятся связи системы с подсистемами. Это означает, чтоадекватное задание целей конкретной создаваемой (или совершенствуемой) системытребует предварительного определения целей более широкой системы, в которую она входитв качестве подсистемы.

Подобный подход ориентирует поиски решения проблемы не толькона уровне самой системы, но и на более высоком иерархическом уровне, — уровненадсистем.Так, например, повышение долговечности конструкций железнодорожного пути может бытьреализовано не только за счет повышения прочностных свойств самих элементов пути(рельсов, шпал, скреплений, балласта), но и за счет совершенствования надсистемы —системы ведения путевого хозяйства (качества ремонтов пути, его текущего содержания), илиулучшений в смежной системе — подвижном составе (снижения статических и динамическихнагрузок, улучшении состояния ходовых частей подвижного состава). Осознание этого фактапривело в свое время к созданию во Всероссийском научно-исследовательском институтежелезнодорожного транспорта целого отделения комплексных испытаний подвижногосостава и пути.В общей совокупности подходов к изучению различных по уровню сложности систем можновыделить два фундаментальных.Во-первых, при изучении системы необходимо представить себе, как происходило еёразвитие во времени.

Это позволяет понять, что вызвало необходимость рождениятехнической системы, как происходило (или происходит) её развитие, что ждёт эту систему вбудущем, когда и при каких условиях наступит её старение, «смерть»… Такой подход,который часто называют «генетическим», весьма продуктивен, поскольку даёт возможностьне только оценить эффективность рассматриваемой системы, но и дать рекомендации оцелесообразности своевременного перехода от этой системы к новой, сменяющей её врамках непрерывного процесса эволюции.Во-вторых, рассматривая систему, необходимо отчётливо представлять её пространственныесвязи. Как мы уже говорили, каждая система характеризуется значительным числом уровней(подсистема — система — надсистема), связей с другими системами.

Любое изменение наодном из этих уровней так или иначе затронет и рассматриваемую систему, причем далеко невсе следствия таких изменений могут носить положительный характер. Это означает, что чембольше связей внутри и вне системы мы увидим, тем большим набором возможностей для еёсовершенствования мы будем обладать.Подведем некоторый итог относительно того, какими же основными признаками должнаобладать совокупность отдельных элементов с тем, чтобы её можно было считать системой?Таких признака четыре, это:функциональность (любая система должна выполнять некоторую полезную функцию);Page 11/111целостность (система — это не простая совокупность отдельных элементов, а ещё ирезультат их взаимодействия, получить который трудно, а порой и невозможно, есликакой-либо из этих элементов удалить);организация (имеет место иерархия систем различного уровня, причём отдельные элементыдолжны быть взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени);системное качество (система обладает качеством, не сводящимся к качествам её отдельныхэлементов).1.4 Что такое «Теория решения изобретательских задач» (ТРИЗ)Создана ТРИЗ нашим соотечественником, инженером, изобретателем, известнымписателем-фантастом Генрихом Сауловичем Альтшуллером (1926–1998 г.г.).

Работу над еесозданием со своим другом Р. Б. Шапиро он начал в 1946 году, будучи молодым сотрудникомпатентного бюро. В 1956 г. появилась первая их публикация в научном журнале (Вопросыпсихологии, № 6, 1956), в которой были сформулированы основные положения новой теории.Они провозгласили новые по тем временам положения, что техника развивается неслучайным образом, а в соответствии со своими внутренними законами, что эти законыможно выявить и на их основе сознательно совершенствовать технические системы.

И,наконец, решение любой изобретательской задачи — это результат преодоленияпротиворечия.Кстати, можно утверждать, что и сама ТРИЗ родилась как результат разрешенияпротиворечия между необходимостью помочь изобретателям, обращавшимся законсультациями к будущему автору ТРИЗ в части решения своих изобретательских задач, иотсутствием необходимых методических средств «делания» изобретений.Какой же был использован инструмент, позволивший, в конце концов, выявить в дальнейшемзакономерности развития технических систем? Как описывают сами авторы упомянутойстатьи, ими были изучены многочисленные материалы по истории техники, обширнаямемуарная литература, относящаяся к работе крупных изобретателей. В дальнейшем напротяжении всей истории создания ТРИЗ основным инструментом разработок явилосьизучение и обобщение материалов патентного фонда в наиболее активно развивавшихсяразделах техники.

Было показано, что каждое творческое решение новой технической задачи— независимо от того, к какой области техники оно относится, включает три основныхмомента:•постановку задачи и определение противоречия, которое мешает ее решению обычными,уже известными в технике путями;•устранение причины противоречия с целью достижения нового технического эффекта;•приведение других элементов совершенствуемой системы в соответствие с измененнымэлементом (системе придается новая форма, соответствующая новой сущности).Сообразно с этим процесс творческого решения новой технической задачи обычно долженвключать три — отличные по цели и методу — стадии: аналитическую, оперативную исинтетическую.Page 12/111Этот перечень явился в дальнейшем основой для создания целой серии (модификаций)основного инструмента ТРИЗ — алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗов),средств планомерной обработки задачи, при которой происходит постепенное углубление в«физико-техническую» сущность конфликта, его целенаправленное обострение ипоследующее устранение.