ТРИЗ как прикладная диалектика

А.А. Лимаренко

Владивосток - Ангарск

КРИЗИС МЕТОДА

Диалектика есть совокупность предельно общих законов сомодвижения материального мира. Диалектику вещей принято называть объективной. Ее копия в сознании - субъективная диалектика или диалектика понятий.

Материя, развиваясь, усложняется и, по мере познания, усложняются законы, отражающие ее развитие. Это не отражается только в работах тех философов, которые в течении двухсот лет повторяют гегелевские азы, не отваживаясь развивать их дальше по мере изменения объективной реальности. Они свели все богатство диалектики, ее многосторонность, многокрасочность к трем законам, хотя, конспектируя "Науку логики" Гегеля, Ленин выделял 16 элементов диалектики. В таком неадекватном виде она существует и

поныне.

ДИАЛЕКТИКА В ТРИЗ

Любая наука, отмечал В.И. Ленин, есть прикладная логика. Удачным приложением диалектики в изучении технических систем и инженерного мышления является теория решения изобретательских задач. Умело используя громадный информационный фонд, изучив едва ли не десятую часть всех патентов мира за всю его историю, проделав титаническую работу, что под силу лишь целому институт, создатель ТРИЗ Генрих Саулович Альтшуллер тем самым сумел открыть доступ к золотым россыпям объективной диалектики, содержащимся в остроумных инженерных находках всех народов. Интуитивно он сумел угадать в ней те элементы, которые профессиональные философы, загипнотизированные авторитетами, так упорно не замечали или признавали вскользь, мимоходом.

СИСТЕМНОСТЬ ДИАЛЕКТИКИ

Поиск адекватной, соответствующей нынешнему уровню развитие техники, модели диалектики и оперативное, продуктивное использование ее в изобретательской практике в ТРИЗ осуществляется весьма целенаправленно. Наша поступь станет намного увереннее, если мы в полной мере используем имеющуюся, но практически не применяющуюся, гегелевскую модификацию из 16 элементов.

1. Объективность рассмотрения (и существования)

Этот элемент снимает все обвинения с ЗРТС в субъективности, нереальности. ЗРТС, к счастью инженера-творца, все же существуют и являются в его руках действенным инструментов преобразования техносферы.

2. Вся совокупность многоразличных соотношений вещей

Мир есть система систем. И только познавая связи и взаимосвязи в их целокупности (по выражению Гегеля), можно приблизиться к истине.

Второй элемент - это базисный элемент для таких ЗРТС, как полнота частей системы, их согласование, проводимость энергии. В значительной степени на нем вырастают и такие законы, как динамизация, переход в надсистему и на микроуровень. В действии этих законов порождаются или видоизменяются связи системы со средой, преобразуются внутрисистемные связи. Этот диалектический закон открывает путь к новым, еще необнаруженным закономерностям. Назовем их в порядке постановки:

2.1 Кроме материи и энергии в мире присутствует еще одна упорядоченность - информация и организация, - а ТРИЗ этого пока не учитывает. В ТРИЗ должна появиться организационно-информационная составляющая.

- Вепольный анализ необходимо представить тройственным - вепольно-информационным, а веполь - веполином.

- Вещественно-полевые ресурсы могут и должны пополниться информационными, организационными (структурными) и стать вепольно-

формационными.

- То же произойдет и с эффектами - появится новая их разновидность - организационно-информационные. Геометрические эффекты - один из их видов.

2.2. Интегральной, системной науке необходим интегральный гносеологический инструмент: интегральный закон - надзакон. А значит необходима новая классификация ЗРТС. Какая?

2.3 ТРИЗ - синтетическая наука. Синтетичен и ее предмет - это и ЗРТС, и законы развития инженерного мышления, и общая теория систем, и кибернетика, и эврология, и ТРТЛ (педагогика, эвристика, психология). Как быть с ее названием? И какое у нее будущее? Влиться в надсистему, или консолидироваться в целостную науку?

2.4. Технические объекты двуедины - это симбиоз социальных и технических систем. Преувеличение первого ведет к идеализму, второго - к механизму. Истина - в их сочетании, неравновесном равновесии, в котором доминирует человеческое начало, оплодотворяющее потребностями и вырастающими из них идеями технический прогресс.

Умелое применение системного метода вызвало к жизни пошаговый анализ в АРИЗ, комплексирование технических систем и их моделей веполей в стандартах, физэффектах. Сегодня на повестку дня выдвигаются задачи интегрирования физических, химических, геометрических, математических, биологических, информационных эффектов в органические интеллектуальные

системы, решательный эффект которых будет намного выше за счет эффекта системности.

Закон системности управляет и таким механизмом развития технических объектов как свертывание. В перспективе наметилась тенденция к свертыванию, комплексированию всех инструментов в ТРИЗ, их слиянию с ЗРТС. Это окажет благотворное влияние на них, придает им новое качество. Вполне реально ожидать усложнение структуры, иерархию законов, выделение в них надсистемы (над-законы - термин И.М.Верткина) интегральных законов. Это естественная реакция ЗРТС на интегрирование техники и технологии. Интегративную техническую реальность можно адекватно отражать только интегративным гносеологическим нструментарием.

3. Саморазвитие, самодвижение

Мы видели этот элемент в предыдущем пункте - в саморазвитии интегративной системной реальности. Каждый элемент диалектики связан неразрывно с другими - это целостная система, вырвать из которой один элемент нельзя, не разрушив или не обеднив всех связей системы в целом.

Данный элемент по праву можно считать ведущим, основным. Самодвижение есть самопричина развития, исключающая "первотолчок", божественное вмешательство, мистику. Это следствие разрешения противоречий. Саморазвитие техники не может осуществляться без самодвижения человеческой мысли, они - единая система, симбиоз, бисистема. Понимание механизмов саморазвития позволяет изобретателю гибко использовать не только связи в самих технических объектах, но и внутрисистемные переходы, между законами развития технических систем и элементами диалектики, постоянно варьируя их, находя новые сочетания.

Развитие диалектики, открытие в ней новых элементов, а также новых ЗРТС, не удел избранных, а задача коллективного поиска. И данный элемент диалектики нацеливает именно на творческое отношение к самой диалектике, вечно изменяющейся, ни перед чем не останавливающейся, олицетворяющей круговорот жизни Вселенной - ее вечный алгоритм, циклическое колебание от сжатия и взрыва к разбеганию и новому сжатию. Из него вырастают законы идеальности, перехода на микроуровень и в надсистему, неравномерность.

4. Внутренние противоречивые тенденции в явлении (полюса магнита)

Творчество и репродукция, новаторство и консерватизм, активность и инерция мышления всегда сосуществуют. Древние называли это раздвоением единого - дихотомией. Хорошо показан этот процесс в изобретательстве в сборнике "Нить в лабиринте". С этим элементом связаны такие ЗРТС как неравномерность, S-образность развития.

Этот элемент порождает дихотомию ЗРТС, их парность:

- полнота - неполнота,

- проходимость - непроходимость,

- согласование - рассогласование,

- динамизация - окостенение, усиление жесткости,

- равномерность - неравномерность,

- системность, полифункциональность - бессистемность,

- идеальность - неидеальность,

- S-образность - прямолинейность,

- свертывание - развертывание,

- опережающее развитие рабочего органа - отставание, замедление.

Это противоположные стороны закона, в сущности, противоречия, из которого он вырастает. Противоречия - корни законов. То же можно сказать и по отношению приемов разрешения ТП, приемов фантазирования - они дихотомичные, парные.

5. Вещь как сумма, единство противоположностей

Этот элемент есть развитие четвертого. Единство раздвоенного столь же необходимо и неизбежно в любом техническом явлении, как и раздвоение единого. 4-й и 5-й элементы неразрывны с 3-м, управление творчество неотделимо от самоуправления.

6. Борьба противоположностей

Этот закон синтезирует два предыдущих, является главным, ведущим. Единство относительно и временно, борьба абсолютна и вечна. Противоречивость лежит в основе развития ТС. Это - надзакон ЗРТС.

Противоречие есть внутренний импульс развития. Оно объективно и в технических системах: между весом и скоростью, прочностью и надежностью, массой и энергией, силой и инерцией. Объективные технические противоречия синтетичны - они включают в себя физические, химические, механические параметры и выступают в форме тенденции. Они не действуют сами по себе, проявляются при взаимодействии с социальными системами, субъективным фактором. Субъектно-объектные отношения все более поляризуются, сдвигаясь при этом в сторону субъекта, изобретателя. Противоречие обретает форму административного противоречия (АП). Разрешаясь при переходе от ситуации к задаче и ее модели, оно порождает техническое противоречие - более динамичное, деятельное, субъективное. Если АП задается жизнью, то ТП формулируется самим изобретателем при переходе к мини-задаче.

Формулируя ТП-1 и ТП-2 мы следуем элементу 4, а обостряя конфликт - элементу 6.

Во второй части АРИЗ-85В мы в ходе анализа модели задачи определяем оперативную зону и оперативное время (элемент 2), исследуем вещественно-полевые и организационно-информационные ресурсы системы (2,3), а также смеси ресурсных веществ (2). В третье части изобретатель конструирует физическое противоречие - наиболее острое из всех (6). Взаимоотношения ФП на макроуровне (в применении ко всей оперативной зоне) и ФП на микроуровне определяются элементами 2, 4 и 5. К элементам 2 и 3 относится и применение метода маленьких человечков, системной модели активной роли изобретателя в поиске решения, движении его к идеальному конечному результату. Оператор РВС - яркая иллюстрация элементов 4, 5 и 6. А взаимосвязь трех этих параметров - подвтерждение 2-го элемента.

Как и вообще в природе, разрешение противоречия всегда есть слом одной из сторон, катастрофа, дисгармония, резкое нарушение равновесия. В обществе это разрешается более гибко. Классическая схема разрешения противоречия дана Гегелем, с тех пор она не претерпела существенных изменений - это движение от противоречия через противоположность и разность к различию и далее к тождеству. Правда, зачастую для анализа берутся лишь узловые точки этого процесса - тождество - различие - противоречие (1, 2, 5). Долгое время считалось, что в социалистическом обществе царит полное социальное единство, разрешение противоречий наступает на 2 ступени, не доходя до конфликта, антагонизма. Это породило теорию бесконфликтного развития, а затем и кризис социализма.

Свертывание этапов разрешения ФП вполне допустимо, потому что чем острее противоречие, тем красивее и неожиданнее решение. Мерой степени и уровня разрешения противоречия является степень приближения к ИКР, достигнутый уровень самообслуживания системы, ее идеальность (3). Гармония - это такое разрешение противоречия в ТС, которое обеспечивает ее самообеспечение, повышает уровень идеальности.

7. Соединение анализа и синтеза.

Во всех частях АРИЗ-85В они неразрывны, хотя в ч. 1, 3, 7, 9 преобладает анализ, а в ч. 2, 4, 5, 8 синтез. Игнорирование анализа сделает поиск абстрактным, беспредметным, пустым фантазированием, перебором случайных вариантов, забвение синтеза может превратить исследование в прагматический, ограниченный, вульгарный, примитивный процесс. Только их симбиоз, единство дают на выходе результат - интересное, сильное ТР.

8. Отношения каждой вещи универсальны, каждая связана с каждой

Опираясь на этот закон, изобретатель должен предусмотреть тщательный синтез всех внутрисистемных и внешнесистемных связей, ресурсов, взаимодействий. Всеобщность связи открывает безграничные и смелые возможности сочетания разнородных качеств, соединения несоединимого с целью получения системного эффекта. Это и ключ к сквозному пониманию системности. Если 2 элемент устанавливает координационно между связями, их точку и плоскость, то 8 - их субординацию, их объем. Этот элемент подвигает к свертыванию ресурсов, приемов, форм, их интеграции, составляя при этом свободу маневра развертывания, ибо даже при дифференциации узла или детали он сохраняет связи с системой и надсистемой. Он открывает возможности согласования частей системы, их динамизации, систематизации, осуществления богатого спектра фазовых переходов, резервов полифункциональности.

Яркой иллюстрацией всеобщности связи служит модель девятиэкранного талантливого мышления.

9. Обращение вещи в свою крайность ("перевертыш")

Данный элемент еще более богат неожиданностями, непредсказуемостью и потому незаменим в творчестве. Это крайний случай элемента 8, (этапы разрешения противоречия). Оборачиваемость метода сказывается и в ЗРТС (взаимопереходы парных законов), и в приемах ("инверсия", "вред в пользу").

Любая задача - это серия "перевертышей": от ситуации к мини-задаче, от неопределенных пожеланий изобретательской ситуации до лаконичности ИКР "техническая система сама..." То же самое присуще и шагам АРИЗа - от одного к другому идет видоизменение процесса решения, его уточнение, углубление и даже замена задачи. Ветвление результата продиктовано этим же законом в совокупности с элементами 2 и 8.

Метаморфозы АП-ТП и ТП-ФП на уровне 6-го элемента имеют своим следствием качественное преобразование, трансформацию противоречия, поляризацию его сторон. Нарушение закона чревато социальными катаклизмами: неантагонистические противоречия превращаются в антагонистические. Сознательное применение его в техническом творчестве повышает коэффициент идеальности, парадоксальности и красоты решения.

10. Бесконечность развития

К этому элементу изобретатель обращается повседневно, совершенствуя не только элемент, узел или всю систему целиком. Нет предела совершенству - одно совершенство сменяется другим, оно всегда относительно. Оно означает усложнение технических систем, а также постепенное их упрощение, свертывание по мере продвижения к замене альтернативной системой по линии S-образного развития. Таким образом, бесконечность открыта в обе стороны: как в сторону увеличения числа элементов, так и уменьшения их.

В принципе любая бесконечность конечна, актуальна в пределах витка на воображаемой спирали развития. Все технические системы имеют тенденцию замены биосистемами. За макротехникой последует микро- и нанотехника и соответствующие им технологии; далее на смену им придут щадящие, природоохранные био- и эко-технологии, представляющие собой непосредственное превращение веществ и полей в изделия на микроструктурном уровне без технических посредников и носителей. Идеальным носителем энергии при прямом ее преобразовании в другие виды будет электромагнитное поле, свет. Светоносность техники - ее прекрасное будущее. Оно особенно желанно на фоне нынешнего разрушения техникой ноосферы.

На каждом этапе бесконечного развития неизменно присутствует и саморазвитие (3). Оно, как и развитие, - бесконечно, выступает только в неразрывном единстве с 5-м элементом. Идеальность - миг относительно устойчивой бесконечности в развитии технической системы.

11. Бесконечность углубления познания

Путь человеческого познания - это круг кругов, "вперед и выше". Это вечное восхождение к горным высотам человеческого духа - абсолютной истине, ступень за ступенью - в бесконечность. Абсолютная объективная истина достижима, мир познаваем во всех без исключения своих проявлениях, но только на протяжении бесконечной истории человечества. Алгоритм этого восхождения указан В.И.Лениным в "Философских тетрадях" - от качества к количеству, тождеству - различию, основе - сущности, причине. И от сущности первого порядка к сущности второго порядка - более глубокой и общей.

Первоклеточкой познания является закономерность. Противоречия и вырастающие из них законы - это ядро познания, его корень. Информация, сжатая до плотности генетического кода, до противоречий и законов, - очень компактная, емкая, концентрированная; она разгружает нашу память от лишнего, второстепенного "информационного шума". Выделение в массивах научных знаний сущностного ядра позволяет резко облегчить процесс обучения, на порядок сократив объем знаний.

АРИЗ-85В по сути есть "генетическая" информация, взятая в сжатом, конспективном виде из мирового патентного фонда, в котором в результате анализа и синтеза выделено сущностное ядро.

ТРИЗ переживает пору систематизации, комплексирования. Идет интенсивный процесс свертывания поисковой информации в сущности вторичного более глубокого анализа порядка. Не прекращается и процесс развертывания - уточняются шаги алгоритма, разрабатываются примечания. Пополнение фонда сильных решений, полученных по алгоритму, стандартам, приемам, эффектам, открывает новые возможности развертывания АРИЗ по новой траектории. Таким образом, интеграция идет на основе дифференциации, рядом с ней, при этом элементы 8, 9 и 10 взаимопроникают, взаимодействуют с элементами 4, 5, 6, 7.

12. От сосуществования к каузальности, более глубокой и общей связи

Этот элемент - уточнение элементов 8, 10, 11. От рядоположенности элементов - к их причинным связям (отношения), такой отрезок бесконечного пути развития проходит и каждый объект, и вся Вселенная - от бесформенного хаоса к звездным структурам, земной реальности. Механические, непрочные связи, часто беспричинные, сменяются прочными, причинно обусловленными: от АП к ФП, где исследователь имеет дело уже с микроструктурами, законами. Данный элемент во многом конкретизирует элемент 11. Это - упрочнение, углубление знаний, отражающее динамизацию и эластизацию связей в технических системах. Названный элемент управляет такими ЗРТС, как согласование, динамизация, системность, полифункциональность.

13. Повторение в высшей стадии известных черт

Это первый виток спиралевидного отрицания. По характеру отрицание - не основное, не коренное. Это подготовка скачка на эволюционном отрезке развития. Шаги алгоритма - это повторение анализа с углублением синтеза, с подъемом на все более высокий уровень исследования. Это прелюдия к элементу 12, его овеществление, один из его механизмов. Влияние этого элемента ощущают на себе многие ЗРТС: идеальности, степень которой на новом витке повышается, хотя и незначительно; перехода на микроуровень, при котором резко меняется режим функционирования и система исчерпывает возможности эволюционного развития, вплотную подходя к качественному скачку в своем развитии; а также закон перехода в надсистему.

14. Возврат якобы к старому

Спиральное развитие делает еще один виток, на котором происходит коренное, существенное отрицание (отрицание отрицания). При этом сохраняется все ценное, положительное в отрицаемом фрагменте или связи, соблюдается преемственность развития. Изменчивость элемента 13 дополняется устойчивостью 14-го. Минус на минус дает плюс - утверждающее отрицание. ТРИЗ отрицает МПиО, до тризовские поисковые методики, но не огульно, а сохраняя все ценное, полезное в них. Так, перебор осуществляется из чрезвычайно ограниченного числа вариантов. И диалектика ТРИЗ, в основном традиционная, неуклонно обогащается элементами системного подхода, характеристиками общенаучных методов.

На элементах 13 и 14 зиждется закон S-образного развития технических систем. Техника дает массу подтверждений закона: возврат к парусным судам и водяной смазке подшипников, к велосипеду, ручной выпечке хлеба, вязанию, изготовлению мебели.

15. Борьба формы с содержанием

Данный элемент тесно связан с проблемами структурного прогресса в технике. Не учитывая доминирующего влияния содержания (функции, деятельности), равно как и активной преобразующей роли формы (структуры, порядка), невозможно успешно совершенствовать технический объект.

Законы согласования, динамизации и идеальности тесно примыкают к вышеназванному элементу. Изменяющаяся геометрия крыла самолета, изменение угла наклона брони на танке Т-34, при котором любой снаряд рикошетом отскакивает в сторону - вообще, все геометрические эффекты подчиняются этому закону.

16. Переход количества в качество и обратно (элементы 15 и 16 суть примеры 9-го)

Такие взаимопереходы можно видеть в каждой задаче: оператор РВС, использование ресурсов, развитие би- и полисистем.

16 элементов - не предел. Каждый глубокий исследователь может с самостоятельно развивать диалектику в ТРИЗ, а она всегда и всюду одна. Передовые ученые единодушно сходятся на том, что многие общенаучные законы по мере фундаментализации науки все более приближаются к общефилософским. Этот промежуточный пласт законов - резервуар диалектики.

Сегодня можно выделить такие законы, как системность, целостность, структурность, упорядоченность, алгоритмичность, элементарность, организованность, иерархичность, направленность, гармоничность. Большинство из них уже обрели статус общефилософских, диалектических. Другие - на подходе.

Материя усложняется. Усложняется и техника. А потому арсенал диалектики бесконечен. Надо только новые ее элементы видеть, признать, принять. И сметь и уметь ими действовать.

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Гегель, соч. т. IV, "Наука логики"

К. Маркс "Капитал" 1, 2, 3 т., М., 1986-1987

Ф. Энгельс. Диалектика природы, М. 1987

В.И. Ленин, полн. собр. соч. т. 29, с. 202-203. (Философские тетради)

Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука, М. 1979.

Альтшуллер Г.С. Найти идею, Новосибирск, 1986

Богданов А.А. Тектология (всеобщая организационная наука). М. Экономика, 1989.

Винер Н. Кибернетика, М. 1986.

Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М. 1987.

Циолковский К.Э. Сочинения.

Эйнштейн А. Сочинения в 4 т.

Кулаков Ю.И. Теория физических структур, Новосибирск, 1974.

Клайн М. Математика. Поиск истины, М. Мир. 1988.

Клаус Г. Кибернетика и философия. М. Прогресс, 1967.

Сетров М.И. Функциональная теория организации. Л. 1972.

Плахов В.Д. Социальные нормы. Л. 1982.

Автомонов Ю.Г. Размышления об эволюции Вселенной, М. 1972.

Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М. Прогресс, 1986.