КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИЕМОВ УСТРАНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ

     Рихо Вийк является соискателем докторской степени в области правоведения при Tаллиннской Aкадемии Норд; он работает в своем юридическом бюро юристом; в случае научного интереса к классификации систем на основе регулятивного вида, контактный адрес: triz@hot.ee

     В работе классифицируются приемы устранения технических противоречий классифицирующим методом 40+10, основанным на различных регулятивных видах, во фрактальную качественную матрицу 6х6 путем нахождения элементов регулятивно того же вида, т.е. повторяющихся элементов, а также выдвигается гипотеза о шестисоставной регулятивной структуре веполя.

     Регуляция, фрактальность, приемы устранения технических противоречий, классификация, система, целостность, вид приема, веполь.

     Увлекательно открывать из числа как различных элементов, как прочно, так и слабо связанных между собой доселе неизвестный, скрытый порядок. Впервые осуществлена полносистемная классификация приемов преодоления технических противоречий, которая позволяет упорядочить комплекс типовых приемов в систему.

     Первой задачей работы было проанализировать типичный прием устранения технических противоречий 40+10, используемый в ТРИЗ, чтобы проверить гипотезу подобия. В отношении типичных приемов решения технических противоречий можно было предположить, что речь идет о двухуровневой системе, базирующейся на регуляциях различного вида, в которой можно открыть фрактальную цепную структуру, состоящую из последовательных видов кибернетической регуляции, которая содержит, что свойственно фрактальности или самоподобию, в свою очередь, в каждом виде регуляции шесть подвидов регуляции. Всего из этих двух уровней фрактальности можно образовать регулятивных фрактальных матрицы 6 x 6. Подобные фрактальные системы приемов процедурной регуляции удалось найти в самых различных областях. До сего времени отсутствовала качественная основа классификации, созданная на единой основе приемов устранения технических противоречий. По гипотезе подобия должно быть возможно расположить эти приемы в виде матрицы, т.е. приемы подобны видам регуляции, располагающимся в ячейках матрицы. Каждый прием имеет сходство с каким-либо видом регуляции и точнее с его подвидом, или анализом сути приема можно установить, к какому виду регуляции этот прием принадлежит. Можно предположить, что каждый прием преодоления противоречия можно классифицировать как вид регуляции вместе с его принадлежностью к какому-либо конкретному подвиду.

    Второй задачей было проверить цельность совокупности приемов. В полносистемной таблице типичные приемы устранения технических противоречий рассмотрены как всевозможные виды приемов регулятивного преодоления противоречий, посредством которых можно обеспечить цельность составляемой таблицы (возможно найти отсутствующие виды приемов) и избежать качественных повторений (найти продублированные приемы).

     Можно утверждать, что каждый прием устранения противоречий по своей сути является регулятором противоречий. При осуществлении регуляции можно использовать различные кибернетические регуляторы: простые, типа да-нет, т.н. промежуточные (реостат), прямой связи, обратной связи, программные, гомеостатические саморегулятивные. В случае каждого последующего вида регулятора, т.е. на ступени качественного генезиса в регулятивный механизм добавляется новый элемент, позволяющий в области эффективности регуляции сделать принципиальный скачок в развитии (в экономичности, гибкости, скорости и т.п.). Всего с прибавлением элементов этих скачков в развитии, т.е. видов регуляции можно насчитать шесть, т.е. конечное число. Поскольку каждый вид регуляции в свою очередь подразделяется на шесть подвидов, то для классификации можно образовать матричную таблицу 6 x 6, т.е. состоящую из 36 ячеек, в которой каждая ячейка образуется из регуляции какого-либо вида, приема преодоления.

     Можно утверждать, что каждый вид приема глубоко по своей сути является неким регулятором определенного качественного вида. Поскольку техническое развитие через ступени качественной регуляции движется в направлении идеальной регуляции, т.е. саморегуляционного гомеостаза, то, таким образом, устранение технических противоречий является фактически нахождением регулятора подходящего вида.

  На примере шестисоставного регулятивного ряда, использованного в классификации видов регулятивных приемов, можно показать, что он начинается с регуляции самого простого типа «да-нет», (например, с двухпозиционного переключателя), затем проходит этапы промежуточной регуляции (например, реостат), затем прямой связи, обратной связи, программной регуляции, (например, управление через целенаправленное наклонение обратной связи) и заканчивается саморегуляцией (параллельные программы), т.е. гомеостатической регуляцией. На каждой ступени в регуляционный механизм добавляется новый элемент (например, к прямой связи добавляется цепь обратной связи), что позволяет осуществлять более совершенную регуляцию принципиально нового вида.

     Можно утверждать, что составленная на основе таких видов регуляции классификация видов регуляции является цельной. Видов регуляции насчитывается шесть, причем каждый из них содержит еще шесть подобных видов регуляции. Таким образом, всего на второй фрактальном уровне насчитывается 36 различных подвидов регуляции, что является конечным числом, которое должно быть также идеальным числом видом приемов (все имеются в наличии, ни один не повторяется).

     Было бы правильным для проверки вышеуказанного описать критическое испытание, что давало бы возможность опровержения. Для опровержения представленной классификации следовало бы найти такой прием устранения технических противоречий, который было бы принципиально невозможно классифицировать при помощи таблицы 6x6, т.е. в отношении которого не используется регуляция, входящая в число 6 регуляционных видов. Таким образом, для опровержения основы классификации речь должна идти о неизвестной доселе семисоставной регуляции или же должна быть иная возможность нерегуляционного устранения технического противоречия.

     Можно утверждать, что, исходя из этого, можно было бы классифицировать по регуляционным степеням и упорядочить важные инструменты ТРИЗ, такие как типичный прием 40+10, по первой фрактальной ступени, также элементы веполя, степени сложности изобретения, уровни идеальности и т.п. системность качественных ступеней. Все они до сего времени были представлены в ТРИЗ как комплексы, причем было невозможно ясно обосновать конечность списка этих элементов, иногда место ряда в последовательности или представить в виде формального вопроса более глубокое обоснование ступени или наличия уровня.

     Совокупность, комплекс и система методологически находятся на разных уровнях. В отличие от совокупности, составленной на типовой основе (подобие, кластер, норма и др.), в случае комплекса проверяется, есть ли еще приемы, которые не вошли в комплекс (обратная связь с тысячами реальных изобретений). В случае системы к комплексу добавляется еще выдвижение системообразующей основы, использование которой способно показать доселе отсутствующие или дублированные в совокупности и комплексе приемы, также оставшиеся незаполненными в матрице места. Наглядным примером системы является периодическая таблица химических элементов Менделеева, которая естественным образом исключает выпадение из нее каких-либо элементов или дублирование незамеченных. Матрица регулятивных видов имеет такое же системное синергетическое свойство.

     При анализе регуляционных видов использовались две фрактальных ступени, поскольку третья фрактальная ступень уже приводилась у каждого вида приема. На первом этапе выяснялся прежде всего регулятивный характер типичного приема 40+10. Хотя 10 дополнительных приемов в ТРИЗе менее известны и реже используются, было резонно также добавить их к 40 основным типовым приемам, чтобы узнать, с чем мы имеем дело и к чему они относятся. В ходе анализа исследованные 50 приемов вначале разделились на 6 различных регуляционных видов, а затем между 36 подвидами (в каждом виде произошел внутренний, более точный анализ, при котором была уточнена более точная регуляция каждого входящего сюда приема). Таким образом, приемы, помещенные в каждый различный вид регуляции, разделились, в свою очередь, на 6 подвидов регуляции. Анализ и понимание были упрощены тем, что многие приемы содержали подвиды, что вместе с дополнительными приемами составило порядка ста вариантов, которые составляют третий уровень фрактальности.

     Выяснилось, что 10 дополнительных приемов не содержали новых видов основных приемов. Это можно было предполагать, поскольку в описаниях патентных и авторских свидетельств их было статистически меньше в сравнении с 40 основными приемами.

     Поскольку ранее исследованные 40 000 приемов должны были дать для составления совокупности типичных приемов достаточно большую базу, очевидно, комплекс, то можно было предполагать, что все или почти все приемы были предварительно описаны. Поскольку всего было найдено 40+10 приемов, то из них, очевидно, 14 приемов должны были быть лишними, т.е. они должны были каким-либо образом совпадать с каким-либо другим приемом или с дублирующим их, хотя с описанным смещением в дальнейшем может быть, можно было бы применить вид приема в подвидах приемов. Наличие у приемов подвидов следует из фрактальности и они содержали бы на высшем уровне как подобные себе подвиды приемов шести приемов. Таким образом, в идеале всего было бы 6 видов, которые состоят из 36 основных приемов и 216 подвидов приемов. В настоящее время для сорока приемов из последних описана лишь часть, менее половины, и их поиск был бы связан с использованием специалистами основы качественного различения. Подвиды приемов до настоящего времени считались скорее принадлежащим к приемам как показательная совокупность, а не как комплекс, который может быть дополнен. Если бы в отношении комплекса, в отличие от совокупности, можно было поставить вопрос о том, есть ли еще подвиды приемов, то система показывает, что элементов не хватает и предоставляет описание для поиска, каких именно элементов не хватает.

      В части совокупностей и комплексов речь идет и систематическом недостатке, когда при отсутствии цельного классифицирующего основания, исходят из типичного или ищут имеющуюся, несистемную целостность, которая на ступенях поиска еще скрыта. В данном случае у составителя ТРИЗ была неизвестная методологическая возможность составления системной квалификации на основе фрактально-видовых регуляций. При создании этого классификационного метода использовалась диалектика, кибернетика, теория систем и синергетика, часть из которых в середине прошлого века еще не существовала.

    В некоторых продублированных случаях (особенно в случае 10 дополнительных приемов) наблюдалось заметное регулятивное подобие и единство с основным приемом, и единственной причиной создания дополнительного приема могло быть желание особенно подчеркнуть какое либо конкретное техническое отличие или отличие в части приема. Вероятно, цель состояла в том, чтобы составить и дидактически описать по возможности цельный и полезный комплекс типовых приемов. Поскольку было очевидно, что составитель комплекса приемов не исходил из качественной регуляции, то при составлении могло возникнуть желание округлить типичные приемы до 40 или 50.

     Несколько сложнее было найти среди 40 основных приемов 4 двойных приема. На втором этапе анализа, когда был выяснен каждый подвид приема, стало ясно, что для четырех пар (приемы № 1 и 5, 11 и 24, 14 и 15, 38 и 39) речь идет о регуляции того же вида и их следует регулятивно рассматривать как принадлежащие к тому же виду. Это легко заметно, например, для 1-го Принципа дробления и 5-го Принципа объединения, которые являются противоположностями одного вида. Нет причины или основания для того, чтобы противоположные приемы одного вида рассматривать как отдельные самостоятельные виды приемов. Аналогичное противопоставление для второй пары (38 – Использование сильных окислителей и 39 – Использование инертной среды) является более затруднительным. В обоих приведены некоторые подвиды приемов и примеры, анализ которых подтверждает вывод.

     С другой стороны, для двух других пар (24-й принцип «Посредник» или 11-й «Заранее подложенной подушки» и принцип 15-й Динамичность или 14-й Сфероидальность) речь идет о совпадениях, находимых при помощи анализа содержания. Выясняется, что «Посредник» может заодно быть средством смягчения «Заранее подложенная подушка» и так же, как в случае Динамичности, так и Сфероидальности речь идет о тех же регуляциях, хотя представленных в различной форме. В обоих случаях речь идет о регулятивных приемах того же вида, хотя они описываются и называются формально по-разному. Если их объединить, то можно ограничиться одним названием и описанием, поскольку речь идет об одном и том же виде приема или подвиде приема, если искать новое единое название и описание. Это совпадение можно просто проверить, если иллюстрирующие прием описания патента и авторского свидетельства проанализировать по характеристике другого приема. В большинстве случаев субстанциальные совпадения можно легко отыскать, особенно если учитывать особенности регулятивных подвидов.

     Таким образом, всего в 14 случаях было бы целесообразно дать единые наименования двойным элементам, т.к. в случае 50 типовых приемов устранения технических противоречий речь идет о 6x6, т.е. 36 регуляциях (видах приемов) различного вида. Например, их можно было бы назвать, следуя сложившейся традиции, принципом 24-11 Посредник-Подушка и 15-14 Динамичность-Сфероидальность.

     Но не следовало бы в некоторых случаях объединить приемы в один вид приемов? Примерный ход возможного анализа приводится ниже:

Являются ли принципы 40 – Применение композиционных материалов и 33 – Принцип однородности противоположностями, поскольку композиционные материалы могли бы быть противоположностью однородности, т.е. приемами одного вида? Анализ показывает, что 33-й Принцип однородности находится на первой ступени фрактальности, т.е. в общем, по виду регулятивности имеет обратную связь с 4, что самореализуется в следующей, т.е. второй ступени фрактальности, в регуляционной форме 1 «да-нет». Примеры, приложенные к приему, описывают ситуации, когда в качестве общей задачи следует обеспечить обратную связь, что удается сделать в форме «да-нет». Простое сотрудничество между объектами, т.е. обратная связь, обеспечивается однородностью; например, материалы, из которых сделаны объекты, являются однородными, т.е. «да» для однородного материала и «нет» для неоднородного материала. С другой стороны, общая задача 40 – Применение композиционных материалов сформулирована поверхностно с целью отказа от однородности, т.е. от перехода к противоположной задаче однородности, но примеры в ходе анализа выяснятся иные. Общей задачей в примерах приемов вместо простой обратной связи объектов – достичь управляемого контакта согласно цели 5, что возможно при помощи специального регулирующего дополнительного вещества 6. Таким образом, по виду регулятивности на первом фрактальном уровне речь идет о 5 видах, а на шестом, – о 6 видах. Композиционные материалы обладают синергетическими свойствами, т.е. свойствами, появляющимися в композиции, причем этими свойствами не обладает ни один отдельный материал, входящий в состав. Однородность и композиционность являются регулятивными противоположностями, т.е. речь идет на втором уровне фрактальности о регуляционных видах 1 и 6 соответственно. Следовательно, в случае 40 – Применение композиционных материалов и 33 – Принцип однородности речь не идет о приемах одного вида.

    Выяснилось, что проанализированные 50 приемов составляют полный комплекс, т.е. все 36 различных видов различались и были описаны, т.е. речь шла о полной системе. Поскольку для многих приемов были приведены подвиды и в 14 случаях речь шла о двойных описаниях, в дальнейшем, в качественном фрактальном анализе видов, очевидно, было можно достичь третьей ступени, т.е. описания 216 подвидов приемов. Поскольку при анализе изобретений для нахождения видов приемов подобных целей не было поставлено, то могли понадобиться дополнительные исследования. Для этого материала должно хватить, поскольку в мире довольно точно официально описаны, зарегистрированы, систематизированы на какой-либо основе и доступны миллионы творческих решений для преодоления технических противоречий. Другой вопрос, есть ли настоятельная практическая потребность в этом, поскольку их принципиальные свойства, аналогично синергетике таблицы Менделеева, специалист может прогнозировать и описать и без конкретных примеров.

     Как было сказано, у большинства видом приемов есть подвиды. Например, у принципа 18 – Использование механических колебаний – есть 5 подвидов вместе с иллюстрирующими их примерами, которые по регулятивному виду можно в свою очередь классифицировать следующим образом:

1. придать объекту колебания – регулятивно самый простой вид «да», регуляция состоит в наличии-отсутствии колебаний, например, через них – включение-выключение возбудителя;
2. при наличии колебаний – увеличить их частоту (до сверхзвука) – регуляция периода колебаний для увеличения или снижения частоты;
3. использовать резонансную частоту – регуляция прямой связи, сохранение на постоянном уровне резонансной частоты;
4. подвид приема отсутствует, была бы регуляция через обратную связь например, в случае, если бы происходило полезное автоматическое изменение частоты колебаний в зависимости от изменения резонансной частоты обрабатываемого объекта;
5. использование пьезовибраторов вместо механических вибраторов – если использование пьезоэффекта позволяет достичь запланированных оптимальных вибрационных характеристик, то возможна программируемая регуляция;
6. использование сверхзвуковых колебаний вместе с электромагнитными полями – при наличии регулирующего совместного действия электромагнитного поля и ультразвуковых колебаний возможна параллельная регуляция.

     В отношении представленной системы речь идет о синергетической системе типа периодической таблицы химических элементов Менделеева, где свойства каждого элемента можно описать теоретически, без фактического наличия этого элемента или поисков и исследования патента или авторского свидетельства. Общее описание частично следует из используемого метода или регулятивного местонахождения вида приема в качественной таблице. Например, в последней группе типичных приемов устранения технических противоречий № 1 основой является основная регуляция типа «да-нет», т.е. первым свойством всех элементов является осуществление регуляции на принципе «да-нет», вследствие чего для ее претворения в жизнь ищут один из шести видов регуляции.

  Конечно, можно было бы даже утверждать, что нахождение всех 36 регулятивных видов из 40 приемов является случайным, речь идет о совпадении или избирательности восприятия. Но это не объясняет того, почему в примерах типовых приемов происходит регуляция того же вида. Утверждение опровергается также анализом содержания. Устранение противоречия происходит путем нахождения подходящей регуляции. Прием может быть успешным только тогда, когда он способен реализовать эту регуляцию. Таким образом, вид приема более фундаментален, чем типовой прием. Типовой прием по своей сути опирается (хотя это можно и не заметить) на вид приема, не будь этого, его нельзя было бы успешно применять. 40 типовых приемов устранения технических противоречий необходимо и можно проанализировать, исходя из вида приема и вновь описать, причем это не вступает в противоречие с теорией и авторскими правами Генриха Альтшуллера, просто наука логически продолжает начатое и открытое им в новой парадигме.

     Выше упоминалось о части возможностей развития, но есть еще много других. Например, с каждым фрактальным уровнем приближаются к конкретному решению, – интересно, с каким уровнем фрактальности можно столкнуться на уровне отдельных патентов и авторских свидетельств и возможна ли здесь вообще единая измеримость? Связан ли регулятивный вид, а если связан, то как с уровнем качества изобретения, поскольку революционное изобретение несет множество изобретений меньшей инновативности? Связано ли, а если связано, то как постепенное развитие регулятивного объекта, т.е. качественный генезис с различными регулятивными качествами приемов? Были бы более абстрактные таблицы регуляционных видов или видов приемов более эффективными вспомогательными средствами изобретателя, чем привычные 40+10 и приемы, пропитанные конкретностью, или для подъема эффективности прежде всего надо изменить общее понимание? Как более теоретическое знание достигает практической пользы и платежеспособного выражения или оно остается лишь радостью теоретиков? Что нужно, чтобы ТРИЗ, двигаясь от комплексности видов приемов к системному описанию, преодолел противоречие 5 видов, т.е. двигался бы от контроля обратной связи к системному или программному объяснению, начал бы пятую S-образную кривую развития? Если в развитии самолетостроения была пройдена S-образная кривая, соответствующая 6 регулятивным видам для полного устранения гравитационного противоречия, т.е. достижения первой космической скорости, то кривые развития других поколений технических решений создали ли приемы, а если создали, то какие? Если в случае шести регуляционных видов всякий раз добавляется один новый регуляционный элемент и осуществимы все регуляции предыдущих более простых ступеней, то можно ли также рассматривать переход приемов от вида к виду как переход к все более совершенным видам приемов и содержатся ли в каждой более совершенной регуляции возможности менее регулятивные?

     Поскольку элементы веполя также связаны с регулятивностью, то является ли этим рядом: 1. источник энергии, 2. трансмиссия, 3. рабочее тело, 4. цепь обратной связи обрабатываемого тела, 5. механизм управления, 6. параллельные процессы гомеостаза, и почему заканчивающий ряд регуляции элемент ТРИЗ веполя, т.е. элемент, позволяющий достигнуть гомеостаза, определенной регулятивной идеальности, до сих пор не рассмотрен? Регуляции напрямую связаны с различными элементами веполя:

1. «Да-нет» (например, электровыключатель) – регуляция этого типа связана с источником энергии, т.е. энергия есть или нет.
2. Промежуточная регуляция (например, реостат) связана с трансмиссией, т.е. энергию можно передавать в определенной части X %, т.е. при помощи регуляции можно обеспечить известный процент имеющейся энергии.
3. Прямая связь (например, стабилизатор напряжения) связан с рабочим телом, т.е. регуляция обеспечивает определенный режим тела, нестабильно вырабатывающего энергию, например, постоянное напряжение Y вольт для работающего тела.
4. Обратная связь идет от обрабатываемого и позволяет, например, сохранить заданный постоянный режим – N оборотов в секунду.
5. Программная регуляция исходит от механизма управления, который, согласно ситуации, задает оптимальное количество оборотов.
6. Саморегуляционный гомеостаз возможен параллельно с работающим вспомогательным механизмом, в котором в условиях взаимной зависимости реализуется регуляция посредством параллельных процессов, т. е. гомеостатическая регуляция, например, распределяя дефицитную мощность при пилении между пилой и пиломатериалом при помощи ведущего механизма, чтобы в их гомеостазе использовалась бы полезно вся мощность.

     Используемый постмодернистски классифицируемый фрактальный метод регулятивного анализа позволяет поставить в новой парадигме ТРИЗ интересные проблемы и вопросы, ответы на которые в дальнейшем должны искать специалисты при наличии платежеспособного спроса. Исходя из классификации устранения технических противоречий нового типа, теперь можно точнее и более системно представлять виды приемов, соответствующие различным регуляционным видам, «очистив» их от конкретного происхождения.

     Для проверки матрицы видов регулятивных приемов можно было бы ее сравнить с какой-либо иной матрицей, полученной при классификации видов приемов на той же основе. И это оказалось возможным. Соответствующее сравнение приводится в статье «Сравнение видов приемов устранения технических противоречий с 36 стратагемами».

     Классификационная матрица типичных приемов устранения технических противоречий

6.

6.6. 36. Принцип использования фазовых переходов

6.5. 26. Принцип копирования

6.4. 24. «Посредник» принцип 11. Принцип «Заранее подложенной подушки»

6.3.   8. Принцип антивеса

6.2. 22. Принцип «Обратить бред в пользу»

6.1. 17. Принцип перехода в другое измерение

5.

5.6. 40. Использование композиционных материалов 49. Диссоциация-ассоциация

5.5. 34. Принцип отброса или регенерации частей 44. Применение вставных частей

5.4. 28. Принцип замены механической схемы

5.3. 21. Принцип проскока

5.2. 29. Принцип использования пневмо- и гидроконструкций 47. Сборка на (в) воде

5.1. 10. Принцип предварительного действия

4.

4.6. 30. Принцип использования гибких оболочек 43. Применение пены

4.5. 37. Принцип использования термического расширения 45. Би-принцип

4.4. 23. Принцип обратной связи

4.3. 31. Принцип использования пористых материалов

4.2. 32. Принцип изменения окраски

4.1. 33. Принцип однородности

3.

3.6. 19. Принцип периодического действия 41. Принцип использования пауз

3.5.   3. Принцип местного качества

3.4. 15. Принцип динамичности 14. Принцип сфероидальности

3.3.   9. Принцип предварительного антидействия

3.2.   4. Принцип асимметрии

3.1. 12. Принцип эквипотенциальности

2.

2.6. 35. Принцип изменения физико-химических параметров объекта 46. Применение взрывчатых веществ и порохов

2.5. 18. Принцип использования механических колебаний

2.4. 16. Принцип частичного или избыточного действия

2.3.   2. Принцип вынесения 48. «Мешок с вакуумом»

2.2.   1. Принцип дробления 5. Принцип объединения

2.1.   7. Принцип матрешки 42. Принцип многоступенчатого действия

1.

1.6. 27. Замена дорогой долговечности на дешевую недолговечность

1.5. 38. Принцип использования сильных окислителей 39. Принцип применения инертной среды

1.4.   6. Принцип универсальности

1.3. 25. Принцип самообслуживания 50. Принцип самоорганизации

1.2. 20. Принцип непрерывности полезного действия

1.1. 13. Принцип «Наоборот»

     Краткая классификационная матрица типичных приемов устранения технических противоречий

         6.         5.        4.       3.       2.      1.

6.    36.     26.    24.11.   8.     22.   17.

5.  40.49. 34.44.   28.    21. 29.47.   10.

4.  30.43. 37.45.   23.    31.     32.    33.

3.  19.41.    3.    15.14.   9.       4.    12.

2.  35.46.   18.     16.   2.48.   1.5.  7.42.

1.    27.   38.39.    6.   25.50.   20.    13.