Главная    Теория     "О противоречиях в технических системах - 2"

"О противоречиях в технических системах - 2"

Б.И.Голдовский
(г. Нижний Новгород, 1999 г.)

Введение

25 лет назад увидела свет работа "О противоречиях в технических системах" [12]. В ней, впервые в рамках ТРИЗ, была выявлена логическая структура ТП, показаны механизм выявления ТП в ТС (путем построения причинно - следственной цепочки между положительным и нежелательным эффектами), логическая связь между структурами ТП и ФП, механизм формирования направлений разрешения ТП (путем отрицания звеньев причинно - следственной цепочки: "оператор отрицания") и место ТП и ФП в логике АРИЗа. Затем, после проверки и отработки, сформулированные в [12] предложения были использованы в "Комплексном методе поиска новых технических решений" и опубликованы 20 лет назад [22] Более подробно они описаны в [15].

Если проследить, когда и каким образом некоторые из отмеченных выше предложений по логике противоречий в ТС входили в обиход ТРИЗ, получается следующая картина:

Предложено в 1974 - 79 г.г. [12], [22]Вошло в ТРИЗ
Логическая цепочка ТП - ИКР - ФПРеализовано в АРИЗ - 77, 1977 г. [2]
Из структуры ТП можно путем отрицания получить структуру соответствующего ФПВ 1985 году В.Б.Крячко (Ленинград) обращала внимание преподавателей ТРИЗ на то, что формулируя два ТП на шаге 1.1, мы тем самым получаем все необходимое для формулирования "первичного" ФП [18]
При отрицании звена причинно - следственной цепочки ТП (для получения направления разрешения противоречия) отрицанию следует подвергать все параметры (свойства, действия), которые оказывают влияние на возникновение ИЭДля облегчения поиска направлений разрешения противоречия следует формулировать несколько ФП по разным признакам (Митрофанов В.В., 80-е - 90-е годы [30, 31, 32]; Бубенцов В.Ю., 1999 г. [8])
Направление разрешения противоречия получаются путем объединения звена причинно - следственной цепочки от ПЭ к ИЭ с отрицанием последующего звена этой цепочки ("оператор отрицания")Применение "оператора отрицания" для пояснения истории открытия способа защиты от клещей (Пономаренко А.И., 90-е годы, [40] )

Все приведенные в правой колонке предложения опубликованы без ссылок на работы [12], [22] и [15], из чего следует, что авторы этих предложений разработали их самостоятельно. Это свидетельствует о двух моментах:

  • предложенное в работах [12] и [22] правильно, ибо подтверждается другими авторами;
  • но это правильное входило в обиход ТРИЗ с опозданием на 7...10 лет и более.

Можно отметить две причины указанного опоздания.

Первая причина - субъективная: поскольку в 1980 году автор указанных работ ([12] и [22]) был объявлен "тризовским диссидентом", то эти работы воспринимались тризовцами по принципу "нехороший человек хорошую работу не напишет" (ведь негласный запрет на цитирование "диссидентских" работ в ТРИЗ действовал не хуже аналогичного запрета в системе КПСС).

Вторая причина - объективная: в конце 70-х - начале 80-х годов в ТРИЗ не было осознанной потребности в теоретическом материале. Гораздо большее внимание уделялось методическим инструментам. И только в последние годы, одновременно с появлением высказываний о "кризисе ТРИЗ", появился целенаправленный интерес к поискам теоретического ядра, которое могло бы укрепить основание ТРИЗ и обеспечить ее дальнейшее развитие.

К сожалению, в ТРИЗ до сих пор отсутствует целостное представление о противоречиях в ТС. Анализ публикаций по проблеме противоречий показывает, что представления тризовцев простираются от признания важности идеи противоречия [37] до полного отрицания наличия противоречий в ТС [43]. Появились представления о формально - логических противоречиях в ТС [7, 24] и о необъективности ТП [24]. Некоторые исследователи не отделяют противоречия в ТС от проблем процесса поиска нового решения [17].

Не проглядывается какого-либо единого методического подхода к решению проблемы перехода от ФП к решению [7, 8, 30, 31, 32]. В то же время появились публикации с призывами повышения уровня методологичности и диалектичности ТРИЗ [8, 26].

Поэтому представляется полезным вновь обратиться к проблеме противоречий в ТС и попытаться обратить внимание исследователей этой темы на ряд моментов, которые уже в настоящее время могут быть объяснены и обоснованы на имеющемся теоретическом материале. При этом данная работа адресована в первую очередь к тем, кто хочет понять данную проблему и получить о ней более или менее целостное представление.

1. О технической системе

Как правильно отмечено в [28], в ТРИЗ до сих пор нет корректного определения понятия "техническая система" (ТС). В литературе [4] подчеркивается лишь общий системный признак: несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов. Поскольку механизм действия противоречий в ТС невозможно раскрыть без учета основных особенностей этого класса систем, необходимо остановиться на указанных особенностях, чтобы использовать это затем при рассмотрении вопроса о противоречиях.

Во-первых, все ТС имеют вполне определенную цель создания, то есть являются целенаправленными системами. Целенаправленность выражается через главную полезную функцию (ГПФ) системы и является существенным признаком, отличающим ТС от природных систем. (Следует согласиться с А.Л.Любомирским, утверждавшим, что даже необработанный природный объект, отобранный человеком для своей деятельности из множества подобных объектов по критерию наибольшего соответствия некоторой заданной функции, можно считать технической системой).

ГПФ технической системы соответствует некоторой общественной потребности. В этом плане ГПФ имеет двойственный характер: с одной стороны она описывает некую потребность, с другой - возможность удовлетворения этой потребности. "Функция - потребность", являющаяся отражением общественных процессов, может быть представлена в виде некоторого многомерного функционального пространства, которое можно разделить на параметрические ниши. "Функция - возможность", являющаяся результатом процессов, происходящих в ТС, заполняет часть этого функционального пространства (часть параметрических ниш). ТС, имеющие общую ГПФ, составляют функциональный класс, совпадающий с "функцией - возможностью".

Во-вторых, поскольку каждую "функцию - возможность" можно осуществить с помощью разных природных процессов, еще одним существенным признаком ТС является ее принцип действия (ПД). Принцип действия ТС представляет собой минимально - необходимую совокупность природных эффектов и явлений (процессов), обеспечивающих выполнение ГПФ. ТС, имеющие общие ГПФ и принцип действия, составляют функционально-физический класс, занимающий одну из параметрических ниш. (Термин "физический" здесь применен обобщенно, как синоним термина "природный").

Поскольку каждая ТС состоит из нескольких подсистем, то принцип действия ТС совпадает с принципом действия одной из подсистем, являющейся центральной подсистемой.

Остальные подсистемы имеют свои принципы действия. Разницей в принципах действия подсистем, а также являющейся следствием этого разницей в структуре и в сочетаниях параметров отличаются друг от друга ТС, входящие в один функционально - физический класс.

Из представления ТС в виде единства ГПФ и ПД [14] и из двойственного характера ГПФ следует, что ТС необходимо рассматривать в двух системах отношений: природы и общества. ТС входит в каждую из этих систем отношений, но не сводима к одной из них. Соответственно, кроме набора физических параметров, которыми ТС количественно характеризуется в природной системе, в общественной системе отношений ТС характеризуется своим набором показателей, определяющим ее потребительную ценность, то есть соответствие выходов ТС потребностям общества, а входов ТС - возможностям общества. (Здесь под "обществом" понимается уже ближайшее окружение ТС). Фактически в общественной системе отношений существует система оценок, которая придает тем или иным количественным изменениям физических параметров ТС значения "улучшения" или "ухудшения", "желательного" или "нежелательного", "положительного" или "отрицательного".

Из представления ТС в виде единства ГПФ и ПД также следует, что замена ПД системы приводит к появлению совершенно иной ТС (в том же функциональном классе). Другими словами, процесс развития той или иной конкретной ТС (в рамках S-образной модели) представляет собой процесс изменения параметров, структуры, а также принципов действия всех подсистем ТС, кроме центральной. То есть это - развитие в рамках функционально - физического класса. Хорошим примером к этому положению является описание процесса развития самолета, приведенное в [41].

Третьей особенностью ТС, на которую необходимо обратить внимание, является отсутствие способности ТС к саморазвитию. Во всяком случае, в прошлом и настоящем все ТС являются несаморазвивающимися. Скорее всего такое положение сохранится и в ближайшем будущем.

Следует отметить, что отсутствие способности к саморазвитию не исключает возможности качественного изменения системы. Но такое изменение может быть только регрессивным (деструктивным). Возьмем, к примеру, горный хребет. Он образовался как результат тектонических процессов, происходивших в системе более высокого порядка. А сами горы только функционируют и, разрушаясь, стареют. Подновить их может только новый тектонический процесс.

Создание новой ТС тоже является результатом процесса саморазвития системы более высокого уровня - в частности, развития производительных сил общества. Представление ТС в виде "как бы саморазвивающейся системы" упрощает, в определенном плане, исследование развития ТС, но, как любое упрощение, как любая условность, имеет границы применимости. Забывать об этом нельзя. Особенно в том случае, когда рассматривается вопрос противоречий в технических системах.

2. Есть ли противоречия в технических системах?

"Вот стоит труба и дымит.

Ну какие в ней противоречия?"

В.В.Митрофанов.

Из разговоров на Ленинградском семинаре в 1979 г.

В соответствии с законами материалистической диалектики диалектическое противоречие является источником и движущей силой всякого движения. Однако, не всякое движение представляет собой развитие. Часть движений в системе относится к процессам функционирования. Функционирование в ТС осуществляется в соответствии с законами природы, которые, в свою очередь, являются формами разрешения соответствующих диалектических противоречий, обусловленных взаимодействием тех или иных противоположных природных процессов и явлений. (Многочисленные примеры единства противоположностей в природных процессах есть в философской литературе. Например, в [33] ).

Поскольку взаимодействие противоположностей, являющихся источниками движения в природных процессах, не проявляется на феноменологическом уровне, на котором описаны законы природы, то функционирование выглядит как непротиворечивый согласованный процесс. Поэтому те, кто, рассматривая функционирование ТС на феноменологическом уровне природных процессов, утверждают, что противоречий в ТС нет, не сильно грешат против истины.

Чтобы разглядеть противоречия, являющиеся источником развития ТС, необходимо рассматривать сам процесс развития. То есть начать фактически или мысленно изменять какую-то часть ТС (существенные количественные параметры, структуру, принципы действия тех или иных подсистем) и выявлять последствия этих изменений. Однако, если изменения и их последствия описывать только на языке природных явлений и процессов, то противоречий тоже не наблюдается. Например, увеличение размеров шасси самолета увеличивает устойчивость движения при разбеге и пробеге, массу самолета и расход топлива в полете. Что тут противоречивого? Все логично и закономерно. Поэтому те, кто пытаются анализировать развитие ТС, оставаясь исключительно на природном уровне, и утверждают при этом, что противоречий в ТС нет, тоже не грешат против истины. На природном уровне противоречий, являющихся источником и движущей силой развития ТС, действительно нет.

Известно, что источником развития техники является противоречие между потребностями общества и возможностями их удовлетворения за счет технических средств. В [42] это противоречие удачно названо социально - техническим. Этим названием как бы указывается, что в структуре данного противоречия кроме социального ("потребность" и "возможность удовлетворения потребности") необходимо рассматривать и природное (техническое), то есть то самое техническое средство, с помощью которого осуществляется процесс удовлетворения потребности. В самом деле, единство взаимополагающих категорий "потребность" и "возможность удовлетворения потребности" фактически есть одна из форм единства таких категорий, как "желаемое" и "действительное". Между этими категориями всегда есть диспропорция, так как потребность ("желаемое") растет быстрее, чем возможность ее удовлетворения ("действительное"). Однако рассмотрение этого единства только на социальном уровне (на уровне общественных отношений) не объясняет, почему указанные категории становятся противоположностями. То есть почему разрыв в скоростях роста потребности и возможности ее удовлетворения за счет определенного технического средства увеличивается, превращая диспропорцию в противоречие. Для объяснения этого явления необходимо обратиться к той ТС, которая является средством для удовлетворения потребности общества (окружения).

Увеличение возможности удовлетворения общественной потребности с помощью некоторой ТС происходит, если полезный выход этой ТС, соответствующий данной потребности, сможет нужным образом измениться. Как минимум - увеличиться (или уменьшиться). Для этого в ТС на уровне внутреннего функционирования должны произойти соответствующие изменения: один из компонентов системы должен изменить свое состояние. Как минимум - количественно изменить один из своих параметров. Другими словами, должна реализоваться причинно - следственная цепочка:
Изменение состояния компонента ТС (на уровне снутреннего функционирования "Нужное" ("хорошее") изменение внешней стороны ТС Увеличение возможности потребности общества (окружения) ТС

Однако такое ("требуемое") изменение в ТС кроме указанной "хорошей" причинно - следственной цепочки всегда порождает и ряд других цепочек, приводящих либо к уменьшению возможности удовлетворения потребностей общества (других или той же самой) или к увеличению потребления ресурсов общества этой ТС. То есть, пытаясь увеличить возможность удовлетворения некоторой потребности за счет соответствующей ТС, мы получаем отношения противоречия между общественными потребностями или потребностью и ресурсами общества.

Фактически причиной противоречия между общественными потребностями и возможностями их удовлетворения за счет ТС являются отношения противоречия между возможностями удовлетворения некоторых потребностей (и/или ресурсами общества), объединенными тем, что являются последствиями одной причины: изменением состояния некоторого компонента ТС (за счет которой осуществляется удовлетворение одной из потребностей общества (окружения ТС), входящих в указанные отношения противоречия). Схема этих отношений показана на рис. 1.

Именно эти отношения делают невозможным безграничный рост возможностей удовлетворения некоторой общественной потребности только за счет количественных изменений в соответствующей ТС. Возможности начинают отставать от потребностей, отношение противоречия между ними обостряется и приводит к необходимости качественно изменять ТС, то есть к необходимости развития данной технической системы.

Из схемы на рис. 1 видно, что основной причиной возникновения социально - технического противоречия (СТП) является причинно-следственный дуализм технической системы:

  • с одной стороны, на природном уровне изменение состояния одного из компонентов ТС приводит сразу к нескольким последствиям, проявляемым в виде изменения ряда внешних сторон ТС;
  • с другой стороны, на уровне общественных отношений указанные изменения внешних сторон ТС оцениваются по-разному, вплоть до противоположностей "улучшение" и "ухудшение", создавая этим отношения противоречия между сторонами ТС.

Другими словами, диалектическая природа окружающего мира в целом и человеческого общества в частности такова, что любому изменению в ТС на уровне внутреннего функционирования, на уровне природных свойств и явлений сопутствуют как минимум два взаимосвязанных следствия, одно из которых в системе общественных отношений оценивается как улучшение, а другое как ухудшение некоторых внешних сторон этой ТС. Эти противоположности (улучшение и ухудшение), взаимосвязанные через общую причину (природное изменение состояния компонента ТС) и составляют техническое противоречие (ТП), являющееся диалектическим противоречием ТС и источником ее развития (при рассмотрении развития ТС как относительно самостоятельного процесса).

Схема взаимосвязи СТП и ТП показана на рис. 1.

Таким образом, отношения противоречия в ТС, являющиеся источником развития этой системы, возникают при оценке сторон ТС в системе общественных отношений. Пример с самолетным шасси, приведенный выше, после наложения на него системы оценок будет выглядеть следующим образом: "Увеличение размеров шасси самолета увеличивает устойчивость движения при разбеге и пробеге, что улучшает безопасность взлета и посадки, но одновременно приводит к увеличению массы самолета и расходу топлива в полете, что ухудшает экономические показатели".

Поскольку технические системы развиваются обществом, то и противоположности, являющиеся источником этого развития, должны проявляться и формироваться в общественной системе отношений, в которую входит данная ТС (а не в природной, на физическом уровне, где осуществляется внутреннее функционирование ТС). Вообще, каждая форма движения материи имеет свой, присущий только ей уровень процессов и взаимодействий, на котором проявляются противоположности, активное взаимодействие которых определяет развитие данной формы движения материи. Для животного мира, например, процесс мутагенеза и эволюционного отбора осуществляется через физиологический и психологический механизм, через изменчивость и наследственность и, в конце концов, через чувства комфорта и дискомфорта особи. При этом противоречия, характерные для форм движения материи более низкого ранга, в системах с формами движения материи более высокого ранга "обслуживают" не развитие, а функционирование.

Поскольку формирование противоположностей, составляющих ТП, происходит с привлечением системы социальных оценок, некоторые исследователи считают ТП неким субъективным, психологическим феноменом [24]. Разумеется, "тень" человека и его сознание всегда присутствуют во всех общественных процессах, которые, однако, не теряют от этого своей объективности.

Можно согласиться, что ТП в определенной степени является "условным" противоречием, поскольку его существование определяется не только структурой ТС и происходящими в ней процессами, но и внешней системой оценок (внешними условиями). По сравнению с противоположностями, составляющими ТП, природные противоположности (притяжение и отталкивание, например) выглядят как безусловные. Однако существование и проявление природных противоречий тоже зависят от внешних условий, особенно в живой природе.

Некоторая "условность" ТП не отрицает объективности этих противоречий. В целом объективность ТП такова же, что и объективность общественных потребностей (а также законов функционирования и развития общества), порождающих существование ТС и систему оценок их функционирования.

Рис. 1. Схема взаимосвязи социально-технического (СТП) и технического (ТП) противоречий.

3. Структура технического противоречия.

Проблема субъективности технического противоречия существует, но связана она исключительно с процессом выявления противоречия, во время которого человек может совершать две основных ошибки:

  • неверное истолкование существующей в обществе шкалы оценок сторон той или иной ТС;
  • неверное выявление логических элементов, составляющих структуру противоречия.

Если первая ошибка может быть исправлена путем привлечения так называемого "коллективного разума", то вторую ошибку можно избежать лишь в том случае, если имеешь представление о типовой логической структуре ТП.

В соответствии с изложенным в разделе 2 настоящей работы (а ранее в [12], [22] и [15] ) можно дать следующее определение технического противоречия.

Техническое противоречие есть единство взаимосвязанных улучшения и ухудшения сторон технической системы, обусловленное изменением состояния некоторого (узлового) компонента системы. Узловой компонент (УК) системы, отражающий некое взаимодействие в системе (в широком понимании этого термина), может иметь вид элемента, группы элементов или взаимодействия элементов системы (в узком понимании термина "взаимодействие"). Изменение состояния узлового компонента может иметь вид изменения количества некоторого параметра, наличия или отсутствия параметра, наличия или отсутствия самого компонента.
Этому определению соответствует логическая структура, приведенная на рис. 2 ([12], [22] и [15]).



ТП' = [ если (а)УК, то ( ПЭ(А) и НЭ(Б))]
ТП"= [ если (не а)УК, то ( НЭ(А) и ПЭ(Б))]

Рис. 2. Логическая структура ТП.

Данная структура ТП согласуется с логической структурой диалектического противоречия, предложенной Ф.Ф.Вяккеревым [9], [10].

На феноменологическом уровне (соответствующем уровню внешнего функционирования ТС) проявляются четко разделенные противоположности (улучшение одной стороны и ухудшение другой стороны ТС). Сам вид противоположностей отвечает специфической особенности системы (целенаправленному характеру ТС). На сущностном уровне (соответствующем уровню внутреннего функционирования) осуществляется взаимосвязь, взаимопроникновение, конкретное тождество противоположностей (изменение состояния узлового компонента суть улучшение и ухудшение одновременно).

Таким образом, объективность процедуры выявления ТП обеспечивается выявлением всех элементов логической структуры противоречия с установлением причинно - следственной связи между ними, то есть между изменением состояния УК и улучшением (ПЭ) и ухудшением (НЭ) сторон ТС. (Более подробно методика выявления ТП приведена в [22]. При этом недостаточно обозначить только основные элементы, приведенные на схеме рис. 2. Необходимо выявить и зафиксировать все промежуточные звенья, составляющие причинно-следственные цепочки. Например, как показано на рис. 3 для задачи об обнаружении частиц грязи в содержимом ампулы (задача опубликована в [38] ).

Структура, изображенная на рис. 3, сравнительно проста. На практике порой приходится составлять гораздо более сложные причинно-следственные структуры, отражающие естественную сложность окружающего мира. Как отмечается в [39], причинная картина мира кроме действия, являющегося непосредственной причиной некоторого явления (состояния, эффекта), должна включать и структуру, в которой осуществляется данное причинное действие, и внешние условия, благодаря которым данное причинное действие в той или иной структуре приводит к соответствующему следствию. Примером такой, более сложной причинно-следственной структуры является приведенная на рис. 4 структура противоречия для проблемы повышения вероятности стыковки автономного подводного аппарата (ПА) с обитаемым подводным объектом, лежащим на грунте с креном и дифферентом (эта задача уже рассматривалась в [13] ).

Составив причинно-следственную структуру ТП, необходимо проверить ее динамикой. То есть, изменяя состояние УК, проверить, как изменяются при этом стороны ТС и получаются ли две симметричные формы ТП (ТП' и ТП" на схеме рис. 2).

Естественно, что проведение подобной работы требует определенных затрат времени и интеллектуальных усилий. Зачем все это? Во-первых, для того, чтобы быть уверенным в правильности (и объективности) выявления ТП, являющегося ядром решаемой проблемы. Во-вторых, для того, чтобы понять проблему и пути ее решения, чтобы информацию, заложенную в задаче, можно было использовать для разрешения противоречия (об этом более подробно далее, в разделе 6 настоящей работы).

Необходимо признать, что выявление ТП является не простой процедурой. На этом фоне совсем не удивительны признания ведущих специалистов ТРИЗ в том, что слушатели испытывают затруднения в выявлении противоречий [18], [27]. Удивительно другое: почему до сих пор в АРИЗе эта операция никак не регламентирована. Фактически есть только призыв к выявлению ТП.

В ряде новых работ есть попытки ввести какой-то алгоритм выявления противоречия (правда, без учета его логической структуры), ограничившись при этом лишь несколькими операциями [24]. Стремление ввести формализмы в процесс анализа задачи весьма похвально. Однако любой формализм, любая "свертка" должны учитывать и отражать существо свертываемой процедуры. Нельзя создать форму, соответствующую содержанию, если не представляешь себе само содержание.

Учитывая сегодняшнее состояние представления о противоречии в ТРИЗ целесообразно, в первую очередь, освоить работу с ТП на сущностном уровне.
Рис. 3. Структура противоречия для задачи об обнаружении частиц грязи в содержимом ампулы (проверка динамикой: усиление вращения ампулы усиливает подъем частиц грязи со дна, улучшая обнаружение, и увеличивает воронку, ухудшая обнаружение).



Рис. 4.Структура противоречия для проблемы повышения вероятности стыковки автономного подводного аппарата (ПА) с подводным объектом.


4. Проблема взаимосвязи ТС и ТП.

Из изложенного в предыдущих разделах следует, что технические противоречия, отражающие специфические связи между внутренним и внешним функционированием технической системы, возникают вместе с возникновением данной ТС в данной системе общественных отношений и характеризуют эту ТС как некую качественную определенность не менее наглядно, чем традиционные технические показатели. Соответственно на любом этапе развития ТС могут быть выявлены все присущие ей ТП.

Возникнув вместе с ТС, технические противоречия вместе с ней развиваются, постепенно обостряясь. ТП можно считать обостренным, когда ухудшение стороны ТС, являющееся элементом структуры этого ТП, становится неприемлемым в данной системе оценок, то есть когда ухудшение становится нежелательным эффектом (НЭ).

Следует отметить, что в логической структуре ТП ухудшение стороны ТС надо было бы называть отрицательным эффектом (ОЭ), который по мере обострения ТП превращается в НЭ, как это было предложено в [12]. Однако в дальнейшем (под давлением коллег - тризовцев) ради упрощения терминологии понятие ОЭ было опущено и в структуре ТП закрепился НЭ. То есть логическая структура ТП стала соответствовать состоянию обострения этого противоречия. Упрощение терминологии состоялось, но при этом излишне упростилась и отражаемая в структуре ТП картина мира. Подобная упрощенная картина реализована сейчас в ТРИЗ, где существование ТП связано с наличием НЭ: ТП появляется с появлением НЭ и исчезает с устранением этого НЭ. То есть в ТРИЗ, фактически, признается только обостренное ТП, которое может быть в двух состояниях: "существование" (при наличии НЭ) и "несуществование" ( при устранении НЭ).

Между тем, реальность несколько сложнее: возможны несколько форм устранения НЭ, каждая из которых по разному отражается на ТП.

НЭ можно устранить как за счет корректировки существующей системы оценок путем изменения окружения ТС (при минимальном изменении ТС или совсем без ее изменения), так и за счет изменения ТС (вплоть до замены принципа действия, то есть вплоть до замены существующей системы иной системой). При этом возможны два варианта воздействия на ТП:

  • ухудшение стороны ТС продолжает считаться ухудшением, но становится допустимым - НЭ исчезает, но ОЭ и, соответственно, ТП остается ("разрешение ТП");
  • ухудшение с4ороны ТС перестает считаться ухудшением или сторона перестает ухудшаться - НЭ (и ОЭ) исчезает и вместе с ним исчезает ТП ("устранение ТП").

Устранение данного конкретного ТП предполагает обязательное разрушение его структуры, то есть разрушение причинно - следственных связей, обуславливающих единство улучшения и ухудшения сторон ТС, являющихся в структуре данного ТП противоположностями.

Если этого не произошло, а устранение НЭ осуществилось лишь путем изменения количественного соотношения между степенью улучшения и ухудшения взаимосвязанных сторон ТС, то противоречие не исчезает, а разрешается и переходит из обостренного состояния в необостренное.

В истории техники имеется множество примеров, когда смена принципов действия ТС в каком-то функциональном классе лишь снимает обострение ТП, а само ТП, общее для данного класса ТС, продолжает существовать. Например, первая система воспроизведения записанного звука "граммофон" характеризовалась двумя техническими противоречиями: между объемом записанной на носителе (пластинке) информации и размером носителя, а также между количеством воспроизведений и сохранностью носителя. Пришедшие на смену граммофону более совершенные системы (электропроигрыватель и магнитофон) только разрешали второе ТП, практически устранить его удалось лишь при переходе к неконтактным оптическим системам записи и воспроизведения (компакт-диски). А первое ТП этого класса систем продолжает существовать и никогда не сможет быть устранено в принципе.

Что же теряется при упрощенном представлении о ТП, когда его существование жестко связывается с наличием НЭ, то есть считается возможным существование ТП только в обостренном виде?

Во-первых, теряется из вида такая важная особенность ТП, как его тесная связь с ТС, с тем или иным принципом действия, присущим некой ТС или целому функциональному классу. Соответственно ТП воспринимается не как признак технической системы, позволяющий объективно исследовать ее развитие, а только как признак задачи. При этом ТП зачастую смешивается с противоречиями, присущими процессу поиска. (Пример такого смешения можно найти в [17] ).

Во-вторых, искажаются причины возникновения и обострения противоречий. Так, в [4] в качестве закономерной причины, вызывающей появление и обострение противоречий в ТС, называется неравномерное развитие ТС (без раскрытия и объяснения этого термина). Между тем при самом равномерном и гармоничном количественном изменении параметров внутреннего функционирования ТС отрицательные эффекты (ухудшения сторон), являющиеся неотъемлемыми признаками данной ТС в данной системе внешних оценок, будут нарастать и приводить к обострению соответствующих ТП. А поскольку система оценки сторон ТС не однородна, то даже при одинаковой степени нарастания ухудшений ряда сторон системы превращение отрицательных эффектов в нежелательные будет происходить неравномерно. Соответственно связанные с этими ухудшениями ТП будут обостряться и разрешаться также не одновременно. Отсюда - неравномерность изменения частей ТС: одни части, связанные с обостряющимися ТП изменяются, а другие, связанные с необостряющимися противоречиями, остаются неизменными. То есть неравномерность развития частей ТС нельзя считать причиной обострения ТП, а наоборот: неравномерность обострения технических противоречий, присущих данной ТС, является причиной неравномерности развития частей этой системы.

Опыт реального развития техники показывает, что наиболее заметные изменения в ТС происходят вследствие изменения требований к ним, обусловленных изменением общественных потребностей (изменением политической, экономической и технологической обстановки). Например, в развитии российских спасательных подводных аппаратов первое существенное изменение было связано с необходимостью повышения универсальности аппарата (увеличение дальности плавания, повышение поисковых возможностей и обеспечение возможности проведения подводно-технических работ) без увеличения водоизмещения. Второе - с необходимостью снижения подъемного веса аппарата без уменьшения вместимости. Сейчас во всем мире для данного класса ТС решается проблема значительного снижения стоимости за счет уменьшения вместимости, но без снижения эффективности спасения экипажей с аварийных подводных лодок. Хотя в целом все указанные проблемы связаны с повышением общей эффективности (идеальности) спасательного аппарата, но возникновение каждой из этих различных проблем и соответствующие им разные изменения в системе соответствовали изменениям в оценке важности тех или иных сторон ТС.

Обострение противоречий может быть обусловлено также внешними по отношению к ТС технологическими причинами. Например, на втором этапе развития самолета [41] произошла существенная задержка в повышении скорости истребителей. Истребители были бипланами, что обеспечивало лучшую маневренность в горизонтальной плоскости по сравнению с более скоростными монопланами, имеющими более высокую удельную нагрузку на крыло. Противоречие между скоростью и маневренностью продержалось почти 10 лет (с начала 20-х годов до начала 30-х годов), все более обостряясь. Для устранения этого ТП необходимо было обеспечить возможность самолета удерживаться в воздухе на больших углах атаки при падении скорости на горизонтальном вираже. Можно было использовать известные в то время средства механизации крыла, однако для оперативного управления ими в бою необходима была соответствующая автоматическая система управления. Другим средством могло быть повышение энерговооруженности самолета, чтобы компенсировать падение подъемной силы крыла вектором тяги. В 20-е и 30-е годы эти направления развития самолета не могли быть реализованы из-за отсутствия необходимой для этого технологической базы (а не из-за незнания ТРИЗ, как это отмечено в [45] ). Противоречие было разрешено путем изменения системы оценок. Создателям военной техники стало, наконец, ясно, что лучшая маневренность дает истребителю преимущество в бою лишь при равенстве скоростей полета. Более скоростной истребитель побеждает и при худшей маневренности. Переоценка возможности сторон ТС "самолет" привела к разрешению ТП путем перехода к монопланной схеме. Развитие самолета вступило в третий этап, который завершился лишь при исчерпании возможностей принципа действия силовой винто-поршневой установки самолета. (А указанные выше возможные направления развития истребителя начали реализовываться лишь в конце 70-х годов).

В-третьих, упрощенное представление о ТП не позволяет решить проблему возникновения новых и обострения имеющихся противоречий, которая сопровождает каждое новое решение. Как правильно отметил в одной из своих статей В.В.Митрофанов: "Улучшений без ухудшений не бывает". После разрешения или устранения любого ТП в системе либо появляется новое противоречие, либо усиливается какой-нибудь имевшийся в ТС отрицательный эффект. На качественном уровне это всегда может быть выявлено (это подтвердит всякий, кто решал задачи или хотя бы знаком с упражнением РТВ "хорошо - плохо"). Что делать с этими новыми или обостряющимися старыми противоречиями? Если признать их противоречиями в представлении ТРИЗ (то есть обостренными), эти ТП надо обязательно разрешать. Однако процесс этот становится бесконечным: разрешение одного ТП порождает другое, разрешение которого порождает третье и т.д.

Между тем проблема решается просто: надо лишь признать, что ТП существуют в ТС и в необостренном состоянии, и определить степень обостренности ТП, выполнив количественный анализ системы. И разрешать ТП только в случае обострения, заканчивая процесс, когда будет получено необостренное противоречие. Но количественные измерения, используемые в ТРИЗ, слишком просты: один - два - много. А обычный количественный анализ считается уделом "посконной инженерии".

Получается, что в рамках "чистой" ТРИЗ при существующем в ней представлении о ТП проблема бесконечной цепочки подлежащих разрешению противоречий не разрешима. Не случайно в АРИЗ-77 (и в более поздних модификациях АРИЗ) попросту исчезло входившее в АРИЗ-71 указание на выявление новых противоречий после получения решения. На эту проблему просто закрыли глаза.

Из сказанного выше также следует, что в ТРИЗ должно быть пересмотрено отношение к количеству. Игнорирование количественного анализа не позволяет объективно судить о состоянии противоречий в ТС.

5. Феномен физического противоречия.

Как правильно отмечено в [28], основной формой представления противоречия в ТРИЗ является физическое противоречие (ФП). ФП в [4] практически считается диалектическим противоречием технической системы. Оно - главный итог анализа изобретательской задачи и объект дальнейших действий по синтезу решения, предписываемых АРИЗом.

Чтобы понять, почему ФП занимает такое почетное место в ТРИЗ, необходимо обратиться к истории появления этого понятия. В самых первых модификациях АРИЗа противоречие в системе представлялось как техническое противоречие (то есть как единство взаимообусловленных улучшение и ухудшение сторон системы), но рассматривалось как препятствие на пути к ИКР. Соответственно в логической цепочке решения изобретательской задачи операция выявления противоречия располагалась после операции по формулированию ИКР. Выявленное противоречие устранялось (разрешалось) с помощью приемов, выбор которых, начиная с АРИЗ-64, производился путем обращения к специальной таблице, построенной в соответствии с логикой ТП ("улучшение - ухудшение"). Таблица эта совершенствовалась и достигла своего расцвета в АРИЗ-71. Одновременно совершенствовались и операции анализа задачи. В АРИЗ-61, например, операции по формулированию ИКР и противоречия были сравнительно малосвязанными, что позволяло формулировать противоречие в виде ТП. В АРИЗ-71 анализ задачи настолько детализировался, что ответ на вопрос "что мешает достичь ИКР" уже не имел формы противоречия, а формирование ТП вместе с таблицей приемов использовались только для "подчистки" решения, полученного без обращения к противоречию. Получился парадокс: в теории решения изобретательской задачи предполагалось устранение технического противоречия, а в алгоритме решения изобретательских задач требуемое решение получалось вообще без выявления противоречия. Парадокс разрешил Ю.В.Горин, показавший, что "барьером на пути к ИКР" являются несовместимые требования к элементу ИКР. Эти несовместимые требования назвали "физическим противоречием", а операцию по выявлению ФП ввели в АРИЗ-71Б.

Открытие ФП позволило решить сразу несколько истинных и кажущихся проблем:

  • была спасена и подтверждена идеологическая установка ТРИЗ на обязательное выявление и разрешение противоречия при решении изобретательской задачи;
  • ФП, имеющее вид формально-логического противоречия, легче воспринималось психологически, а его выявление казалось более простой операцией, чем выявление ТП (сочетание "свойство + антисвойство", хотя порой совершенно необоснованное, получать было легче, чем "ползать" мысленно по причинно - следственной цепочке, обосновывающей ТП);
  • в ФП отношение противоречия формулируется на уровне внутреннего функционирования ТС, на котором производятся все манипуляции по формированию нового облика ТС и которое придает всем действиям вид абсолютной объективности (тем более, что уровень внутреннего функционирования в ТРИЗ неуклонно становился все более самодостаточным).

В результате ФП заняло в тризовском учении о противоречии господствующее положение, потеснив ТП. И хотя после установления логической связи между ФП и ТП, показанной в [12], в АРИЗ-77 была введена операция выявления ТП перед ИКР, до сих пор эта операция в ТРИЗ рассматривается как вспомогательная. И в некоторых наиболее радикальных предложениях по модернизации АРИЗа исключается вообще [24].

Соответственно изменилось и определение технического противоречия в ТРИЗ. В начале 70-х годов в ТРИЗ под техническим противоречием понималось ухудшение показателей технического объекта при улучшении других его показателей уже известными в данной отрасли техники путями [1]. В этом определении был один лишь существенный недостаток: противоречие привязывается не столько к объекту техники, сколько к задаче и к информированности человека. В конце 80-х годов техническое противоречие считается уже отражением конфликта между частями или свойствами системы [3], то есть сводится к диспропорциям и несоответствиям в ТС. А в [4], где повторяются определения ТП, приведенные в [1] и [3], проявлением закона единства и борьбы противоположностей, то есть диалектическим противоречием системы, считается ФП. При этом связь между ТП и ФП не раскрывается.

Между тем ФП представляет собой лишь один из видов формулировки по устранению ТП, называемый "антиномией.-проблемой". И логическая структура ФП получается из логической структуры ТП путем отрицания ветви, приводящей к нежелательному эффекту (рис. 5).
ФП= [ если (а и не а)УК, то ( ПЭ(А) и ПЭ(Б))]
Рис. 5. Логическая структура ФП.

Однако, как правильно отмечено в [21], кроме формально-логического отрицания элементов структуры ТП, в формулировку ФП, используемую в ТРИЗ, введена модальность:

ФП = [для того, чтобы ПЭ (А), должно быть а (УК), для того, чтобы ПЭ (Б), должно быть не а (УК)].

Эта модальность (это "должно быть") стала одной из причин "исчезновения" ФП при анализе задачи.

На то, что в ряде случаев при анализе задачи по АРИЗ ФП не выявляется, впервые было обращено внимание в [11]. Затем, после установления связи между ТП, ФП и ТС в [12], стала ясна формально-логическая причина этого явления: если в ИКР заложено какое-нибудь изменение исходной ТС (замена УК другим элементом, изменение пространственно-временной организации), то выявить ФП, соответствующее исходному ТП, не удается. К такому же выводу пришли и авторы работы [25], анализируя ТС с позиций вепольного анализа. Однако практика решения задач показала, что есть еще одна причина - психологическая. Когда человек, пытающийся обосновать объективность выявляемого ФП, начинает анализировать условие "должен быть", он неизбежно переходит от исходного состояния ТС к возможным будущим ее состояниям. И для противоречий, разрешаемых в пространстве и во времени, а также в простых и очевидных формах разных отношений, получается, что элемент ИКР вовсе ничего "не должен". А поскольку АРИЗ требует выявления ФП в обязательном порядке, появляется представление о ненастоящих, ошибочных, о недиалектических (формально-логических) противоречиях в ТС [6], [7].

Между тем, такой коллизии не случится, если помнить, что диалектическим противоречием системы является ТП, а ФП (в форме антиномии-проблемы, приведенной на рис. 5) истинно лишь в рамках исходной ТС, а не в рамках ее возможных будущих состояний. (Что же касается пространственно - временной избыточности одного из свойств УК, позволяющей разрешить противоречие в пространстве или во времени, то это не ошибка, а условие какого-то другого улучшения системы. Это плата, например, за простую структуру или технологию изготовления).

Если вернуть ФП ее истинное вспомогательное место - как форме представления задачи по устранению ТП, то по другому понимается процесс разрешения противоречия и логика решения изобретательской задачи, которые будут рассмотрены далее.

6. О разрешении противоречий в ТС.

Операция разрешения противоречия в ТС всегда была и есть одной из центральных проблем ТРИЗ. Причем, по мере развития ТРИЗ эта проблема, если судить по публикациям, воспринимается все острее. Исследователей не удовлетворяет имеющееся разнообразие инструментов, позволяющим перейти от противоречия к решению задачи: приемы, стандарты, принципы разрешения ФП. Не удовлетворяет, скорее всего, именно из-за своего разнообразия, не сводимому к какому-то единому механизму. Если обобщить различные предложения, приведенные в ряде публикаций ([7], [8], [23], [24], [30], [31], [44] и др.), то постановка проблемы может быть сформулирована следующим образом: "Как из формулировки противоречия без перебора вариантов, постепенным анализом извлечь информацию, достаточную для получения решения?".

Искоренение перебора вариантов при решении изобретательских задач является одной из основных целей ТРИЗ. При этом разработчиков ТРИЗ вдохновляет пример и успехи математики в этом направлении. Однако тот же опыт математики свидетельствует, что однозначный выход на решение по определенным (формальным) правилам возможен, если критерии выбора решения встроены в механизм решения задачи (в формальные правила) и если решаемое уравнение не является трансцендентным. Между тем, как показывает опыт проектирования систем, практически все системы уравнений, полно описывающие ТС, являются трансцендентными. Решить их однозначно и без перебора вариантов (без последовательных приближений) удается лишь путем упрощения уравнений за счет применения статистических корреляционных зависимостей между переменными, соответствующих типовым случаям. Такая же картина наблюдается и при разрешении противоречий в ходе решения изобретательской задачи: возможность избежать перебора вариантов зависит от соответствия между требуемой степенью сложности и конкретизации решения и реализованными в методике поиска решения корреляционными зависимостями, отражающими критерии выбора решения [16]. Сегодняшний уровень развития аппарата ТРИЗ позволяет без проб и ошибок получить типовое решение типовой задачи и почти без перебора вариантов - решение нетиповой задачи, соответствующее ограничениям, сформулированным на качественном уровне, и критерию максимума идеальности. Однако полученное таким образом решение может не соответствовать заданным условиям его реализации. Необходимость учета условий реализации решения при решении практических задач и отсутствие в ТРИЗ соответствующего аппарата, позволяющего учитывать эти условия, отмечалось еще в работе [35]. Проблема заключается, в первую очередь, в отсутствии количественного анализа полученных решений и в неучете количественных показателей в поисковых механизмах. Игнорирование количественного подхода не только не позволяет объективно судить о степени обострения противоречия (как это отмечено в разделе 4 настоящей работы), но и не позволяет правильно определить новое состояние ТС, разрешающее это противоречие. В [15] было показано, что принцип действия системы должен соответствовать не только определенной функции, но и определенному сочетанию количественных параметров, характеризующих данную функцию (то есть "параметрической нише" внутри "функционального пространства"). Там же на примере решения задачи об испытании образца в агрессивной среде показано, как решение, полностью соответствующее критерию идеальности, при определенных практических требованиях может быть совершенно не приемлемым. Следует отметить, что несоответствие между требованиями максимума идеальности и реальными требованиями к ТС привело к появлению в ТРИЗ понятия "локальная идеальность" [18].

Таким образом, при сегодняшнем уровне развития ТРИЗ говорить о полном устранении перебора вариантов при решении практических задач не приходится. Речь может идти лишь о максимальном сокращении поля поисков за счет всемерного учета факторов особенности решаемой задачи. Применительно к противоречию это означает ограничение возможных направлений его разрешения на основе информации, извлеченной из самой формулировки противоречия.

В соответствии с логическим законом обратного отношения между содержанием и объемом понятия для того, чтобы уменьшить множество, содержащее возможные решения, необходимо увеличить степень подробности описания этого решения, то есть увеличить число признаков, по которым производится выбор требуемого решения из множества возможных. Применительно к противоречию исследователи ТРИЗ пошли по двум направлениям.

Первое направление заключается в создании дифференцированной типизации ФП и соответствующих принципов их разрешения [44]. Данное направление развивает подход, реализованный в АРИЗ, где типовые принципы разрешения ФП даны списком. Поскольку в предложенной типизации число признаков противоречия, по которым она проводится, увеличивается по сравнению с традиционным подходом к формулированию ФП, то возможно уменьшение количества принципов разрешения противоречия, которые должны быть рассмотрены при синтезе решения.

Суть другого направления заключается в увеличении количества формулировок конкретных ФП, соответствующих решаемой задаче. В [31], например, предлагается составлять три формулировки ФП: по существительному, глаголу и прилагательному. В [8] этот лингвистический подход уже дополняется перечнем признаков "существование - качество процесса - взаимодействие процессов", рассматриваемых как на уровне системы, так и на уровне надсистемы. Анализ примеров, приведенных в [8], показывает, что при этом по сравнению с традиционным подходом к формулированию ФП, в основном расширяется представление о возможных направлениях разрешения противоречия. Однако продвижение к выявлению и к конкретизации возможного облика решения не существенное.

Оба указанных и, в общем-то, противоположных направлениях объединяет следующее:

  • работа с противоречием идет только на уровне ФП;
  • нет опоры на существо противоречий в ТС, на присущие только им особенности.

Поэтому судить о продуктивности каждого из них, опираясь только на содержание предложений, затруднительно.

Представляется полезным рассмотреть возможный подход к анализу противоречия в ТС и поиску путей его разрешения с теоретических позиций, описанных выше.

 
Начнем с ФП, поскольку это более привычно для ТРИЗ. В последнее время разными исследователями ведется поиск некого общего основания, которое позволило бы объединить и объяснить принципы разрешения ФП. В [23], например, доказывается, что принципов всего три: в пространстве, во времени и между различными системными уровнями. Позднее автор, признав ФП, разрешаемые в пространстве или во времени, ненастоящими противоречиями, оставил только последний принцип [24]. В [8], напротив, утверждается, что все противоречия разрешаются только в пространстве и времени (повторяя, в определенной степени, мысль, изложенную в [20] ). (Смотри мнение автора [20], Евгения Карасика). Не подвергая критике изложенные подходы (хотя в каждом из них можно выделить негативные моменты), можно предположить иное, философское основание для обобщения принципов разрешения ФП: все противоречия разрешаются в разных отношениях. В самом деле, разрешение в пространстве и во времени возможно только потому, что несовместимые требования, составляющие ФП, по разному относятся, не абсолютны по отношению к разным точкам пространства или к моментам времени. (Разрешение в пространстве и во времени можно выделить в отдельные принципы только потому, что любая система существует и развивается в пространстве и во времени. Вне их рассмотрение ТС вообще и процесса разрешения противоречия в частности просто не имеет смысла.) Исходя из самого общего представления о разрешении противоречий, можно утверждать, что оба несовместимых требования, составляющих ФП, не реализуются абсолютно. Абсолютно реализуется лишь одно из них, второе реализуется относительно, через результат. Этот принцип разрешения противоречий реализуется и при полной замене существующей ТС другой, с иным физическим принципом действия. В этом случае абсолютно реализуется отрицание принципа действия исходной системы как причины НЭ, а ПЭ (достижение полезной функции) сохраняется как результат условного (относительного) сохранения исходного принципа действия. (Отсюда, кстати, следует ошибочность утверждения, что настоящие диалектические противоречия в ТС это те противоречия, которые неразрешимы в пространстве, во времени и в разных отношениях [7]. Получается, что таких "настоящих" противоречий нет совсем).

Общность принципа разрешения в разных отношениях ("абсолютно - относительно") будет понятна, если вспомнить, что ФП - это лишь одна из формулировок задачи по устранению ТП, лишь одно из условий этого устранения. А цель устранения ТП состоит в устранении НЭ (совсем, или в переводе его в необостренное состояние, в ОЭ) с сохранением ПЭ. Поскольку для ТП можно составить несколько формулировок ФП, то ФП фактически можно считать символом, обозначением противоречия в ТС. Разумеется символ этот нагляден и понятен. Но он не отражает противоречие в ТС полностью.

Необходимо также заметить, что часть людей психологически плохо воспринимает антиномии, форму которых имеет ФП. Для них они всегда представляются тупиком. Кроме чисто психологических причин здесь играют роль и национальные традиции. Для философий Индии и Дальнего Востока, например, дуализм явлений привычен. (Единство сущностей "инь" и "янь" изображено даже на гербе Республики Корея). А для Европы дуализм, противоречие воспринимается как ошибка мышления.

Из изложенного вовсе не следует, что надо пренебрегать формулировками ФП. Нравится ФП или не нравится, но именно в виде единства несовместимых требований к какому-либо компоненту ТС человек чаще всего встречается с противоречием в системе в процессе создания новой техники. С ФП необходимо работать. Но надо уметь делать это: не надо абсолютизировать его, надо при необходимости переходить к соответствующему ТП и направлять усилия на анализ системы с целью отыскания условий, при которых одно из несовместимых требований станет неабсолютным. То есть на выявление разных отношений. При этом не следует перебирать возможные формы разрешения ФП ("А что, если…?"), а анализировать противоречие на неабсолютность, двигаясь от простого к сложному, от анализа распределения свойств в пространстве и времени к нелинейности и разным точкам отсчета, к распределению абсолютности свойств между формой и содержанием, между частью и целым и т.п. [19], [22], [15].

Обратимся для примера к проблеме снижения шума реактивного двигателя (ранее рассматривалась в [15] ). Главным источником шума реактивного двигателя самолета является струя выходящих из него газов: при взаимодействии струи с воздухом на ее границах воздух взвихряется, создавая шум. Налицо ТП: улучшение тяговых характеристик реактивного двигателя за счет увеличения скорости реактивной струи ухудшает акустические характеристики двигателя. Соответствующая формулировка ФП: скорость реактивной струи должна увеличиваться, чтобы улучшалась тяговая характеристика двигателя, и должна уменьшаться, чтобы улучшались акустические характеристики двигателя. При этом на уменьшение скорости струи налагается запрет, поскольку это приводит к росту размеров двигателя (для сохранения тяги на малых скоростях полета) и к неизбежному снижению тяги на больших скоростях полета. Значит, необходимо обеспечить уменьшение шума двигателя при большой скорости реактивной струи. Для этого надо выявить условие, при котором скорость реактивной струи (абсолютно большая) будет восприниматься как бы малой (относительно малой). Обратимся к развернутой структуре ТП, т.е. к причинно - следственной цепочке, приводящей к НЭ:

увеличение скорости реактивной струи
увеличение интенсивности взаимодействия
струи с окружающим воздухом
увеличение разницы между скоростями
частиц струи и частиц
окружающего воздуха
увеличение интенсивности завихрений воздуха
увеличение интенсивности шума вихрей
ухудшение акустических характеристик двигателя

Первое звено этой цепочки уже рассматривалось: для него сформулировано ФП.

Рассмотрение следующего звена показывает, что для устранения НЭ взаимодействие скоростной струи с окружающим воздухом должно быть малым или вообще отсутствовать. А для чего нужно взаимодействие струи с окружающим воздухом? Тяга от действия струи может быть создана и в безвоздушном пространстве. Окружающий воздух нужен как окислитель для двигателя и как среда для создания подъемной силы на крыльях самолета. Получается, что взаимодействие струи с окружающим воздухом не должно быть (для устранения шума), а оно есть. Антиномия здесь отсутствует. Видно, что взаимодействие реактивной струи с окружающим воздухом может быть устранено или ослаблено. Струя должна взаимодействовать не с воздухом или не с окружающим воздухом. Поскольку пока не ясно, как одно из этих условий можно осуществить, следует перейти к следующему, третьему звену цепочки.

Рассмотрение этого звена выявляет параметр, который определяет интенсивность взаимодействия струи с воздухом: разница между скоростями частиц струи и частиц воздуха. Ясно, что эта разница может быть уменьшена, если частицы воздуха вокруг струи будут двигаться в ту же сторону, что и частицы струи. Другими словами, если вокруг реактивной струи создать слой воздуха, движущийся в ту же сторону, что и струя. Теперь становится ясным, в чем заключается разрешение противоречия. Скоростная реактивная струя должна взаимодействовать не с окружающим неподвижным воздухом, а с движущимся воздухом, выделенным из окружающей воздушной среды. При этом скорость струи относительно неподвижного окружения будет большая, а относительно движущегося слоя воздуха - малая.

Можно считать, что противоречие разрешено в пространстве (поскольку вокруг струи выделена зона окружающего воздуха с особыми свойствами). Можно считать, что противоречие разрешено переходом к разным системным уровням. Но изложенный ход поиска принципа разрешения противоречия наглядно показывает, что противоречие разрешено в разных отношениях. А разделение свойств в пространстве или между разными системными уровнями - это средство для реализации цели, которой является разрешение в разных отношениях.

Анализ полученного решения позволяет сразу выявить недостаток: частицы движущегося слоя воздуха, взаимодействуя с частицами неподвижного окружающего воздуха, будут порождать свои завихрения и свой шум.

Чтобы оценить влияние этого ухудшения, надо выполнить количественный анализ. Поскольку интенсивность шума вихрей пропорциональна квадрату разницы между скоростями частиц взаимодействующих газовых сред, то расчет показывает, что сумма интенсивностей шума двух источников "реактивная струя - движущийся воздух" и "движущийся воздух - неподвижный воздух" будет меньше, чем интенсивность шума исходного источника "реактивная струя - неподвижный воздух". Поэтому данное решение, направленное на снижение шума реактивной струи, реализовано в турбовентиляторных реактивных двигателях, являющихся в настоящее время основными двигателями транспортной и пассажирской авиации.

    Если вернуться к нерассмотренным звеньям причинно - следственной цепочки, то можно сформулировать еще несколько возможных направлений устранения НЭ:
  • неувеличение (уменьшение) интенсивности завихрения воздуха при увеличении разницы между скоростями частиц струи и частиц окружающего воздуха;
  • неувеличение (уменьшение) интенсивности шума воздуха при увеличении интенсивности завихрения воздуха;
  • неухудшение (улучшение) акустических характеристик двигателя при увеличении интенсивности шума воздуха.

Ни одно из этих направлений не реализовано. Но логических противоречий в формулировках каждого из этих направлений нет.

Иногда неабсолютность одного из требований, входящих в ФП, легко выявляется при количественном анализе системы, если зависимость между параметром узлового компонента и внешними характеристиками ТС, составляющими ПЭ и НЭ, существенно нелинейная. В качестве иллюстрации рассмотрим проблему обеспечения надежности аварийной посадки самолета, описанную в [34].

После того, как шасси самолетов (имеющих скорость более 200 км/час) стали делать убирающимися, возникла проблема, характерная для всех динамичных ТС: из-за отсутствия 100% надежности механизма шасси иногда не выпускались, что приводило к невозможности посадки самолета. Противоречие между надежностью посадки и скоростными качествами самолета, разрешенное во времени в пользу скоростных качеств, по мере ужесточения требований к безопасности полетов стало опять обостряться. На транспортном самолете ПС-84, у которого шасси расположены в нижней части корпуса, колеса шасси не стали убирать полностью. А оставили торчать в воздухе небольшой нижний сегмент. При этом существенно возросла безопасность аварийной посадки, а аэродинамическое сопротивление увеличилось незначительно. Автор [34] считает, что ФП "колеса должны быть снаружи, чтобы обеспечить аварийную посадку, и должны быть внутри, чтобы уменьшить сопротивление воздуха" разрешено в пространстве. Действительно, в техническом решении предполагается изменение положения колес шасси в пространстве. Но механизм разрешения противоречия более тонкий. Для того, чтобы понять его, необходимо от "лобовой" ("сильной", как принято говорить в ТРИЗ) формулировки ФП "должны торчать в воздухе и не должны торчать в воздухе" перейти к анализу влияния параметра УК "величина выдвижения колеса в воздух" на степень ухудшения и улучшения сторон ТС. То есть динамически количественно "покачать" противоречие, чтобы выявить такое влияние. Для рассматриваемого противоречия анализ показывает существенную нелинейность влияния: при малой величине выдвижения безопасность посадки улучшается заметно, а скоростные качества ухудшаются несущественно. Налицо разные отношения между причиной и следствием. Если судить по результату (а именно он является критерием разрешения противоречия), то с точки зрения обеспечения безопасности посадки колеса "торчат в воздухе" (реализовано абсолютно), а с точки зрения скоростных качеств как бы "не торчат в воздухе" (реализовано относительно). Необходимо также отметить, что в данном примере механизм разрешения противоречия практически совпадает с инженерной параметрической оптимизацией системы.

В общем-то отмеченное частное совпадение можно распространить и на все остальные случаи. Обычно кардинальные изменения в ТС, предлагаемые ТРИЗ, противопоставляют обычным поискам количественного компромисса. Однако в соответствии с теорией принятия решений, которая распространяется и на решение изобретательских задач, любое решение есть по сути своей компромисс в определенной системе критериев. И причиной необходимости компромисса является противоречивость окружающего мира. Действительно, если любое изменение в ТС с самыми "благими" намерениями приводит к появлению каких-то новых ухудшений, то целью разрешения противоречия в общем случае является переход от состояния ТС с обостренным противоречием (с недопустимым ухудшением, с НЭ) к состоянию с необостренным противоречием (с допустимым ухудшением, с ОЭ). Предпочтительным будет такой вариант нового состояния ТС, при котором требуемое улучшение (ПЭ) будет сопровождаться минимально возможным уровнем допустимых ухудшений (ОЭ). В этом суть компромисса, осуществляемого при разрешении противоречий в ТС. В этом же - возможность применения аппарата оптимизации по критерию "минимальный уровень ОЭ". При этом компромисс и оптимизация должны осуществляться в обязательном порядке не только в рамках ПЭ и НЭ, соответствующих исходной ТС, а на множестве взаимосвязанных ПЭ и ОЭ (НЭ), соответствующих различным новым состояниям ТС, определяемым структурой противоречия. (Оптимизация в рамках исходной пары противоположных сторон противоречия возможна и достаточна лишь при существенной нелинейности между изменениями состояния УК и сторон ТС.)

В том случае, когда противоречие имеет сложную структуру, как, например, приведенная на рис. 4, необходим анализ всех причин НЭ (к которым, как уже отмечалось в разделе 3, относятся не только непосредственная причина явления, но и структура, в которой осуществляется данное причинное действие, и внешние условия, благодаря которым данное причинное действие в данной структуре приводит к соответствующему следствию). В общем-то, сложная структура противоречия вскрывается именно при выявлении причин НЭ путем ответов на вопрос "Почему?" при движении от внешней стороны ТС, соответствующей нежелательному эффекту, к внутреннему функционированию и на вопрос "Зачем?" при движении от внутренней причины НЭ (от узлового компонента) к внешней стороне ТС, соответствующей положительному эффекту. В том случае, когда ответ на вопрос "Зачем?" при переходе от состояния компонента ТС к ПЭ затруднителен, необходимо подвергнуть это состояние инверсии, определить соответствующее ухудшение стороны ТС ("Что при этом ухудшается? Какая сторона ТС при этом ухудшается?") и, подвергнув выявленный ОЭ инверсии, сформулировать ПЭ.

Структура, приведенная на рис. 4, объединяет НЭ с несколькими ПЭ через ряд узловых компонентов. Соответственно можно сформулировать целый ряд ФП. Однако, при работе с такими структурами целесообразнее намечать сразу возможные направления разрешения противоречий, применяя оператор отрицания [12], [22], [15]. В соответствии с этим оператором направление разрешения ТП получается путем объединения двух соседних звеньев причинно - следственной цепочки. При этом звено, располагающееся ближе к НЭ, подвергается отрицанию (инверсии), а звено, располагающееся дальше от НЭ, остается в исходном состоянии. Примеры получающихся таким образом формулировок уже были показаны выше, при рассмотрении проблемы снижения шума реактивного двигателя самолета.

Чем подробнее проведено выявление причин НЭ, тем больше звеньев содержат причинно - следственные цепочки и тем больше возможных направлений разрешения ТП может быть сформулировано. Если уровень системы, на котором рассматривается противоречие, явно недостаточен (слишком груб) для понимания сути проблемы, можно, отвечая на вопрос "Почему?", перейти к рассмотрению УК на микроуровне. Если же уровень системы явно неперспективен для разрешения противоречия, то, двигаясь от ПЭ и отвечая на вопрос "Зачем?", можно выходить в надсистему. При этом отрицание ряда звеньев цепочки приводит к отрицанию исходной ТС в целом. В принципе применение оператора отрицания позволяет построить логически обоснованное "дерево цепей" по разрешению проблемы, определяемой соответствующим противоречием.

В реальности увеличении степени подробности выявления причин НЭ производится, как правило, в несколько приближений, когда при формировании направлений разрешения противоречия обнаруживается недостаточность углубления в суть проблемы на тех или иных звеньях причинно - следственной цепочки.

Рассмотрим подход к формированию направлений разрешения противоречия на примере структуры, приведенной на рис. 4. Если применить оператор отрицания к цепочке ПЭ1 - НЭ, то получаются следующие направления разрешения противоречия:

а) повышение вероятности стыковки ПА с объектом без увеличения допустимой скорости течения при лаговом (поперечном) позиционировании или без лагового (поперечного) позиционирования;

б) увеличение допустимой скорости течения при лаговом позиционировании без увеличения (при уменьшении) силы гидродинамического сопротивления;

в) увеличение силы гидродинамического сопротивления без увеличения потребной тяги движителей или с увеличением не тяги, а другой силы;

г) увеличение потребной тяги движителей без увеличения их мощности и/или затрат энергии;

д) увеличение мощности привода движителей без увеличения массы энергоустановки ПА;

е) увеличение затрат энергии без увеличения емкости автономного источника энергии ПА или с увеличением емкости другого (неавтономного) источника энергии;

ж) увеличение емкости автономного источника энергии аппарата без увеличения массы энергоустановки ПА или с увеличением массы другой энергоустановки;

з) увеличение массы энергоустановки аппарата без увеличения массы ПА.

Следует обратить внимание, что физической причиной противоречия ПЭ1-НЭ является безусловная взаимосвязь между повышением скорости перемещения тела в среде и соответствующим увеличением затрачиваемой мощности. Как было отмечено в [12], для подобных типовых противоречий "полезный эффект - затраты", у которых повышение полезного эффекта безусловно приводит к увеличению затрат, существует некоторый фактор влияния, определяющий количественное соотношение между приращениями полезного эффекта и затрат и связанный с изменением некоторой стороны ТС, являющимся положительным эффектом. Например, при движении хорошо обтекаемого объекта в воде соотношение между скоростью движения и затратами мощности в значительной степени зависит от коэффициента трения поверхности объекта о воду. При обычном турбулентном трении с ростом скорости (ПЭ1) мощность нарастает существенно (НЭ1), однако не требуется усложнения объекта (ПЭ2). Если же применить подачу раствора полимера на поверхность трения (эффект Томса), то с ростом скорости (ПЭ1) мощность нарастает гораздо меньше (ОЭ), однако при этом существенно усложняется конструкция (НЭ2).

В примере с подводным аппаратом отрицанию на уровне узлового компонента соответствует направление "а". Фактором, влияющим на соотношение между ПЭ и НЭ, является положение ПА относительно направления течения при стыковке с объектом: при позиционировании поперек течения сила гидродинамического сопротивления и, соответственно, затраты мощности в 7...10 раз больше, чем при позиционировании носом против течения. Осуществление позиционирования аппарата боком к течению обусловлено необходимостью обеспечения положительных эффектов ПЭ2 и ПЭ3. Анализ связи направления "а" с этими ПЭ показывает, что данное направление может быть реализовано (то есть необходимость поперечного позиционирования может быть устранена), если подвергнуть отрицанию (инверсии) звенья (1) и (2) (см. рис. 4).

Направление "б" предполагает изменение характера обтекания аппарата потоком воды.

Направление "в" может быть реализовано при отрицании (инверсии) звена (3), связанного с ПЭ3 и ПЭ4.

Направления "г", "д", "е" и "ж" предусматривают совершенствование энергоустановки (повышение удельных характеристик).

Направление "е" предполагает также изменение принципа действия ПА: замена автономного по энергии аппарата неавтономным.

Направление "з" может быть реализовано за счет снижения массы других подсистем аппарата.

Из намеченного множества направлений разрешения противоречия необходимо выбрать наиболее предпочтительные и перспективные. Для этого необходимо определить наиболее существенный, наиболее важный критерий. Сравнение формулировок НЭ и ПЭ3 показывает, что таким критерием является ограничение на массу аппарата. Поэтому возможна реализация лишь тех направлений разрешения противоречия, при которых возможно избежать нежелательного увеличения массы ПА. Кроме того, история развития ПА и других подводных транспортных средств показывает малую вероятность успешной реализации направлений "б", а также "г", "д", "е", "ж" и "з" в плане совершенствования удельных показателей подсистем аппарата. Анализ направлений (качественный и количественный) позволил проектантам ПА в качестве наиболее предпочтительных выбрать следующие направления, которые в той или иной степени реализуются в настоящее время в развитии данного класса ТС:

1) переход к подвижной стыковочной шахте, не жестко связанной с корпусом ПА, без снижения надежности конструкции;

2) переход к зацеплению ПА за объект до осуществления стыковки с ним без увеличения размеров стыковочного устройства в стыковочной шахте;

3) переход от автономного ПА к неавтономному, получающему энергию из надсистемы.

В рассмотренном примере с подводным аппаратом следует отметить одну особенность, которая должна учитываться при анализе противоречий в ТС. Противоречие "скорость - мощность" является противоречием принципа действия энергетической подсистемы транспортного средства. Подобные противоречия, присущие принципу действия системы (или подсистемы), имеют весьма ограниченные возможности разрешения в рамках данной системы (подсистемы). Наиболее эффективными являются направления разрешения за счет соседних систем (подсистем), то есть за счет надсистемы, а также за счет частичной (гибридизация) или полной замены принципа действия. (Именно такие противоречия, присущие принципу действия ТС, признаются в [7] истинными диалектическими противоречиями).

Аналогичная картина наблюдается, например, в истории развития ТС "самолет". Типичным противоречием этой ТС, связанным с принципом ее действия, является ТП "улучшение летных качеств самолета за счет увеличения его скорости приводит к увеличению дистанций разбега при взлете и пробега при посадке, то есть к ухудшению взлетно - посадочных качеств". В рамках системы уменьшение скорости взлета и посадки и, соответственно, дистанций разбега и пробега осуществляется за счет механизации крыла и реверса тяги. Однако возможности этого направления ограничены, поэтому с ростом скоростей самолетов растут и размеры взлетно-посадочных полос. Гораздо больший эффект дают надсистемные меры (катапульта и аэрофишинер на авианосце) или применение ракетного принципа (ускорители, двигатели вертикального взлета и посадки).

Пример анализа структуры ТП показывает также, что можно обойтись и без формулировок ФП. Главное - тщательно и объективно выявить и проанализировать весь комплекс причин, приводящих к появлению НЭ, выявить причины, неочевидные на первый взгляд. В принципе, всю сложную структуру, приведенную на рис. 4, можно сразу не строить. Надо сначала построить исходную цепочку между ПЭ1 и НЭ, а затем, выявляя причины НЭ, достраивать боковые ветви, выводящие на ПЭ2, ПЭ3 и ПЭ4. Такое "достраивание" человек фактически все равно должен приводить в уме при поиске направлений разрешения противоречия. Даже если он сформулировал ФП. Но делается это чаще всего не осознанно. Или, к сожалению, совсем не делается.

Показанная на примере процедура, по многолетнему опыту автора, весьма рациональна. И она должна подтверждаться опытом тризовцев, активно решающих практические задачи (что и видно из обращения С. Литвина к Первому съезду Международной Ассоциации ТРИЗ [37] ).

Из изложенного, однако, возникает закономерный вопрос: "А какова роль в процедуре разрешения противоречия типовых приемов и стандартов?". Данные статистические типовые решения, аналогичные применяемым в проектировании корреляционным зависимостям, являются базами знаний и позволяют конкретизировать решение при переходе от направления разрешения противоречия к принципиальному и структурному, а иногда и физическому решению. В [15] (и ранее) показывалось, что корректное множество решений для данного противоречия является пересечением множеств, формируемых применением оператора отрицания и массивов типовых решений. Да и конкретизирующие подсказки, воплощенные в типовых решениях, могут быть получены путем движения по причинно - следственной цепочке и применением отрицания (инверсии). Подход к этому показан в [15] (приложение 2).

ператор отрицания может быть использован также для выявления множества задач из изобретательской ситуации, связанной с обострением ТП. Получение подобного результата в работе [38] предполагает проведение последовательного функционального анализа элементов системы, так или иначе связанных с ситуацией. Полученные задачи затем выстраиваются в причинно - следственную цепочку.

Рассмотрим возможность применения оператора отрицания для указанной цели на примере ситуации с выявлением загрязненного содержания ампул, приведенной в [38]. В данной работе ситуация описана в разделе 3, там же на рис. 3 приведена структура ТП исходной технической системы.

Сравнение результатов применения оператора отрицания (с выходом в надсистему) с перечнем задач, полученных в [38], приведено в таблице:

Направление разрешения ТП (от ПЭ к отрицанию НЭ)Суть формулировки задачи из [38]
Получение чистой жидкости в ампулах без отбраковки ампул1.2а Ампула удерживает жидкость, но не удерживает частички грязи
Отбраковка загрязненных ампул без обнаружения грязи в ампулах-
Обнаружение грязи без отображения частиц грязи на экране или с отображением их на чем-то другом-
Отображение частиц грязи на экране без перевода их во взвешенное состояние-
Частицы грязи поднимаются со дна ампулы без вращения жидкости1.4 Частицы грязи сами переводят себя во взвешенное состояние
1.2б Ампула вращает частицы грязи, а жидкость не вращается.
При вращении жидкости с частицами грязи в жидкости не образуется воронка1.3 Жидкость удерживает частицы грязи во взвешенном состоянии, но не образовывает воронку.
Образовавшаяся воронка не видна на экране1.5 Необходимо устранить либо воронку, либо ее вредную функцию
Изображение воронки на экране не затрудняет обнаружение частиц грязи1.1 Поток света показывает грязь, не искажая изображение

Из таблицы видно, что построение логической цепочки направлений, вытекающих из структуры ТП и являющихся целями для формулировок задач, обеспечивает более полное и логичное раскрытие изобретательской ситуации, чем перебор элементов исходной системы с их функциональным анализом. В соответствии с системным принципом приоритета цели над средством необходимо сначала выявить логику целей и причинно-следственную связь между ними и только потом подбирать соответствующие целям средства (элементы).

7. Противоречие и логика решения задач.

Изобретательские задачи по природе нежелательного эффекта можно разделить на два типа: "задача - противоречие" и "задача синтеза". В задачах первого типа НЭ является стороной обостренного или обостряющегося ТП. В задачах второго типа причиной НЭ является неполнота ТС. В процессе решения один тип задачи может переходить в другой: разрушение части полной ТС в процессе разрешения противоречия приводит к появлению задачи синтеза, а достройка системы приводит к появлению новых ТП и, в ряде случаев, к их обострению, порождая задачу-противоречие [15], [16], [22]. Поэтому процесс решения изобретательской задачи любого типа опирается на изложенное выше представление о противоречии в ТС и об аппарате его разрешения.

Можно выделить ряд принципиальных положений, которые должны реализовываться в логике решения задач, связанных с противоречиями:

  • выявить противоречие в ТС - значит установить полную логическую структуру ТП (построив причинно - следственную цепочку между НЭ и ПЭ);
  • если выявлены несовместимые требования к компоненту ТС (то есть получено ФП), необходимо убедиться в объективности полученного противоречия, перейдя к ТП и установив его структуру;
  • разрешать следует только обостренные или обостряющиеся ТП (степень обострения определяется количественным анализом);
  • разрешение противоречия в ТС всегда предполагает отрицание (инверсию) одной из причин НЭ в той мере, в какой эта причина не абсолютно (в разных отношениях) связана с обеспечением ПЭ, и сохранение при этом условий существования ПЭ;
  • любое изменение исходной системы порождает изменение в состоянии противоречий, присущих ей: от изменения обострения существующих ТП до появления и обострения новых ТП;
  • цель разрешения противоречия в ТС - перейти от состояния с обостренным противоречием к состоянию с необостренным противоречием (то есть от НЭ к ОЭ путем межвариантной оптимизации по критерию "минимум степени ухудшения характеристик ТС").

Можно по разному использовать эти положения в методике решения задач. Например, полную и сложную структуру ТП можно выявлять сразу, а можно в несколько приближений (итераций), постепенно уточняя причины НЭ. Можно применять оператор отрицания, а можно начинать поиск с формулировки ФП. Но все равно для разрешения противоречия надо выявить ту причину НЭ, отрицание которой даст наиболее предпочтительное решение.

Соответственно можно по разному строить метод (алгоритм) поиска решения изобретательской задачи, обусловленной обострением противоречия в ТС. К примеру, в "Комплексном методе поиска новых технических решений" [22], [15] алгоритм решения задачи построен таким образом, чтобы с максимальной наглядностью использовать указанные выше принципиальные положения, чтобы человек, решающий задачу, мог понять и объяснить все выполняемые операции. Можно отметить для примера, что для задач - противоречий в методе предусмотрено 5 типовых формулировок ИКР (и 2 типовые формулировки для задач синтеза). А вместо обязательного получения формулировки ФП предусмотрен всесторонний анализ условий реализации модели решения (каковой является ИКР) на противоречивость.

Другая противоположность - "Рекурсивный АРИЗ", предложенный в [24]. Если проанализировать предусмотренные в нем операции, то по сути своей они не выходят за рамки изложенных принципов работы с противоречиями. Но принципы эти скрыты за иными формулировками. АРИЗ в работе [24] рассматривается как метод выявления и разрешения диалектических противоречий, но операция, предполагающая получение какой-либо формулировки противоречия отсутствует. Из анализа текста метода и примеров к нему можно предположить, что под противоречием (причем диалектическим) подразумевается единство "свойство и анти-свойство" или "системный процесс, текущий в одну сторону, и системный процесс, текущий в обратную сторону". В таком противоречии противоположности формулируются на внутреннем (физическом для ТС) уровне, но необходимость их единства не оговорена. Вообще метод предназначен для поэтапного углубленного выявления и устранения причин НЭ. Сохранение условий обеспечения ПЭ не оговаривается (но подразумевается в одном из примеров) "Рекурсивный АРИЗ" по форме довольно лаконичен, но успешно применять его сможет лишь тот, кто сумеет уяснить для себя соответствие между шагами этого алгоритма и существом выполняемых операций.

В АРИЗ-85В операции с противоречиями фактически лишь обозначены, без раскрытия их сущности. Да и в тризовской литературе [3], [4] тема противоречий освещена довольно схематично. Из этой "скрытности" ТРИЗ по вопросу противоречий в ТС и проистекают все упомянутые выше встречающиеся в ТРИЗ проблемы, связанные с этим основополагающим понятием.

Трудно требовать от человека правильно выполнять операции (кратко обозначенные в методе, но являющиеся на самом деле сложными), сущность которых для него не раскрыта. Поэтому без обращения к логике решения задач-противоречий, во всей полноте раскрывающей объективное представление о противоречиях в ТС, обеспечить дальнейшее позитивное развитие ТРИЗ невозможно.

Объективная логика решения задач-противоречий позволяет также проверять правильность построения тех или иных методов решения подобных задач. Если наложить на матрицу действий, диктуемых существом противоречия, операции метода, то сразу будут видны пробелы или логические несоответствия. Впервые подобный анализ был выполнен для только что появившегося АРИЗ-77. Он позволил сразу выявить узкие места в операциях с противоречиями, которые потом подтвердились при решении задач [35].

Не следут, однако думать, что ориентация на логику решения задач должна привести к унификации методов. Общими должны быть только принципы, перечисленные в начале данного раздела. А реальные методики, учитывающие особенности тех или иных задач, могут быть довольно разнообразными, как разнообразны подходы к поиску путей разрешения противоречий, продемонстрированные в предыдущем разделе. (Хотя разработка некого типового метода, наиболее полно отражающего положения логики решения задач-противоречий, элементы корого будут уточняться и конкретизироваться по мере развития теории и накопления практического опыта, было бы, скорее всего, весьма полезной [16].)

Заключение.

Как уже отмечалось во введении, указания на важность (и даже приоритетность) повышения уровня тризовского мыщления встречаются в публикациях по ТРИЗ все чаще. В [29] необходимость обучения тризовскому мышлению противопоставляется попыткам создания мелких специальных стандартов. В [8] для тризовцев считается более полезным изучать труды философов, чем отыскивать новые эффекты и алгоритмы. А в [26] ставится задача перед лицом XXI века сосредоточить усилия на освоении системного мышления и диалектики.

Нисколько не умаляя необходимость освоения диалектики вообще, следует все-таки порекомендовать начать этот процесс хотя бы с освоения идеологии и технологии работы с противоречиями в ТС с учетом всей полноты и сложности этой категории на сущностном уровне. Сделать это можно на основе того сравнительно целостного и давно известного представления о противоречиях, попытка напомнить о котором сделана в настоящей работе (и которое фрагментарно уже используется в ТРИЗ).

Литература.

1. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М.: Московский рабочий, 1973

2. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. - М.: Советское радио, 1979

3. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск: Наука, 1986

4. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии. - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989

5. Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. О психологии изобретательского мышления // Вопросы психологии, 1956, № 6

6. Бдуленко М.К. К алгоритму решения изобретательских задач. - Новосибирск, 1984 (Фонд ЧОУНБ, 7-25)

7. Бдуленко М.К. К законам развития технических систем. - Красноярск-Петрозаводск, 1985 (Фонд ЧОУНБ, 7-24)

8. Бубенцов В.Ю. Сага о физических противоречиях. - Москва, 1999 (Фонд ЧОУНБ, 145-5)

9. Вяккерев Ф.Ф. Диалектическое противоречие и марксистская политическая экономия. - М.: Высшая школа, 1963

10. Вяккерев Ф.Ф. Современное состояние исследований по проблеме противоречия и пути их дальнейшего развития // Философские науки, 1985, № 2

11. Голдовский Б.И. О некоторых особенностях анализа изобретательских задач по АРИЗ-71. - Горький, ГШНТИТ, 1974

12. Голдовский Б.И. О противоречиях в технических системах. // Материал ОЛМИ - Горький, 1974 (Фонд ЧОУНБ, 32-5)

13. Голдовский Б.И. О разных подходах к предмету ТРИЗ. // Журнал ТРИЗ, 1992, № 3.1

14. Голдовский Б.И. Проблемы моделирования развития технических систем. // Сб. "Проблемы развития научно-технического творчества ИТР" - Горький, 1983 (Фонд ЧОУНБ, 131-1)

15. Голдовский Б.И., Вайнерман М.И. Рациональное творчество. - М.: Речной транспорт, 1990

16. Голдовский Б.И., Горбунов В.П. Основные положения логики поиска новых технических решений. // Сб. "Проблемы развития научно-технического творчества ИТР" - Горький, 1983 (Фонд ЧОУНБ, 131-6)

17. Захаров А.Н. О единстве инструментов ТРИЗ. // Технология творчества, 1999, № 1

18. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Проблемы развития АРИЗ. // Журнал ТРИЗ, 1992, № 3.1

19. Карасик Е.Б. О способах преодоления противоречий. // Материал ОЛМИ - Баку, 1977

20. Карасик Е.Б. О двойственности пространства и времени в теории изобретательства. - Баку, 1978 (Фонд ЧОУНБ, 43-4, 46-6)

21. Ключ В.Е. Вызов ТРИЗ // Журнал ТРИЗ, 1990, № 1.2

22. Комплексный метод поиска новых технических решений. Часть 2. Операторы /Вайнерман М.И., Голдовский Б.И. и др. - Горький: 1979

23. Королев В.А. Принципов разрешения физпротиворечий не одиннадцать. Гораздо меньше // Журнал ТРИЗ, 1992, № 3.1

24. Королев В.А. О концепции ТРИЗ. - Белая Церковь, 1999 (Фонд ЧОУНБ, 150-3)

25. Куликов И., Куликов А. О замене физических противоречий в процессе решения изобретательских задач. - Москва, 1976 (Фонд ЧОУНБ, 67-5)

26. Лимаренко А.В. Методологический мастер-класс для ТРИЗ. - Владивосток, 1999 (Фонд ЧОУНБ, 145-3)

27. Литвин С.С. Сила причинности (К работе В.В.Митрофанова "О модели диалектического противоречия") - Ленинград, 1982 (Фонд ЧОУНБ, 7-33)

28. Матвиенко Н.Н. Термины ТРИЗ (Проблемный сборник). - Владивосток, 1991 (Фонд ЧОУНБ, 52-4)

29. Меерович М.И. Оперативная зона: случай сложнее простейшего. - Одесса, 1992 (Фонд ЧОУНБ, 61-3)

30. Митрофанов В.В. Мое понимание ТРИЗ. - Ленинград, (Фонд ЧОУНБ, 44-8)

31. Митрофанов В.В. От технологического брака до научного открытия. - Ассоциация ТРИЗ Санкт-Петербурга, 1998

32. Митрофанов В.В. Размышление о решении задач. - Ленинград, 1982 (Фонд ЧОУНБ, 40-9)

33. Морозов В.Д., Морозов В.В. Диалектика: системы и развитие. - Минск: Высшая школа, 1978

34. Мурашковский Ю.С. Пришло противоречие - раскрывай ворота. - Минск, 1997 (Фонд ЧОУНБ, 142-1)

35. Об АРИЗ-77 и Комплексном методе поиска новых технических решений. - Горький, 1981 (Фонд ЧОУНБ, 45-7)

36. Певзнер Л.Х. Размышления о возможности алгоритмизации выявления и разрешения ФП. - Свердловск, 1990 (Фонд ЧОУНБ, 39-7)

37. 1-ый съезд Международной Ассоциации ТРИЗ. Материалы. // Новости ТРИЗ-движения. Спецвыпуск (июль 1999 г.). - Челябинск, 1999

38. Пиняев А.М. Функциональный анализ изобретательских ситуаций. // Журнал ТРИЗ, 1990, № 1.1

39. Планк М. Единство физической картины мира. - М.: Мир, 1966

40. Пономаренко А.И. выбор задачи с помощью оператора отрицания нежелательного действия. // Журнал ТРИЗ, 1995, № 1

41. Пышнов В.С. Основные этапы развития самолета. - М.: Машиностроение, 1984

42. Соломенцев Ю.Н., Шеменев Г.И. Методологические проблемы исследования проектно-конструкторской деятельности в технических науках. // Вопросы философии, 1981, № 11

43. Туров Н.П. Еще раз о противоречиях. - 1988 (Фонд ЧОУНБ, 18-6)

44. Фаер С.А. Переход от физического противоречия к идее решения инструментами ТРИЗ. - 1989 (Фонд ЧОУНБ, 33-8)

45. Шашлов В.А. Противоречия в развитии авиационной техники (Фонд ЧОУНБ, 82-2)


Главная    Теория     "О противоречиях в технических системах - 2" >