ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ТРИЗ
Паренчик Г.И.
12. Взаимосвязаны ли ЗРТС и решательные инструменты ТРИЗ?
Смысловая привязка логики АРИЗ к сути элементов цели изобретения, имевшая место до изменения содержания ТП в АРИЗ-82 /175/, окончательно исчезла в 1985 г. в связи с разработкой в книге "Профессия - поиск нового" /187/ нового подхода к системе законов развития. Ее авторы (включая Г.С. Альтшуллера), не отрицая целесообразность использования изобретений высокого уровня в качестве основы при разработке приемов решения изобретательских задач (далее - ИЗ) и стандартов на решение ИЗ, решили дальше разработку самих законов вести с иных позиций: "на базе изучения реальной истории развития систем без внимания к уровням изобретений. Тем самым "центр исследований был перенесен с патентного фонда на историю техники" /188/. В итоге в 1987 г. ЗРТС стали рассматриваться уже только совместно, в виде "отдельных "линий" развития" (/31/, с. 73). И хотя в качестве подтверждающих примеров полные тексты формул изобретений уже не приводились, по смыслу текста ряда примеров вполне понятно, что они - рефераты изобретений.
Т.е., с одной стороны, от использования изобретений в качестве подтверждающих (прогрессивность развития техники) примеров-критериев в ТРИЗ вроде как отказались, с другой - Г.С. Альтшуллер и далее продолжал на них ссылаться. Особенно - в стандартах, система которых, как он предполагал в 1982 г. после введения туда понятия "системные переходы", должна была при дальнейшем усовершенствовании превратиться "в отличие от АРИЗ - в инструмент прогнозирования развития технических систем" /185/.
В итоге возникла коллизия: с одной стороны, "правила, основанные на известных законах развития технических систем" (стандарты) предназначены для решения типовых задач, выявленных на основе анализа патентного фонда (/31/, с. 98), с другой - новый подход к исследованию законов анализ патентного фонда отвергает, и, соответственно, - (в какой-то мере) отвергается сам факт существования таких задач.
Другими словами, за отказом от рассмотрения каждого ЗРТС по отдельности должна была бы последовать корректировка смысла - как классификации задач (см. главу 12), так и содержания системного оператора (далее - СО), а также - действий человека-решателя при поиске новых ТР в нетиповых задачах посредством АРИЗ.
Чего, как видно из /31/, где мирно "сосуществуют" обе стороны коллизии, не произошло. Это наталкивает на мысль, что в ТРИЗ не использовалось "спиральное" движение (назад) для проверки корректности старых знаний в свете новых, а также для синхронизации их смысла с новыми знаниями. Почему такое имело место в теории, которая непрерывно изменялась и трансформировалась, - непонятно. И вызывает недоверие к ТРИЗ, т.к. из области науки известно, что "постоянное обрастание гипотезы принципиально новыми предположениями - сигнал о ее надуманности" (/189/, с. 194).
Возможно, это было вызвано постоянной устремленностью (вперед) на ИКР, тогда как на самом-то деле решение любой ИЗ, как это Г.С. Альтшуллер сам же схематически и показал на рисунке 2 в /3/ на с. 9, зачастую находится где-то в "другой" стороне. Но более всего это могло быть вызвано не вполне корректной оценкой роли изобретений, например, тех, что были использованы в качестве фактографической основы ЗРТС. В "специальной редакции указателя" (УКС) таковых было выявлено всего 25 позиций (см. таблицу 7 в /190/), из которых 16 изобретений цитировались лишь единожды, и только в разделе "ЗРТС". Что же они характеризовали? Большая часть из них - ход развития конструкции цементной печи (/25/, с.с. 82-84) в направлении к ее идеальной конструкции, т.е. один из законов. И на них же Г.С. Альтшуллер сослался, чтобы подчеркнуть, что "преодолевать технические противоречия надо, опираясь на знание законов развития технических систем" (с.84), потому что "на эти законы опираются конкретные механизмы решения изобретательских задач" (с. 90). Тогда как из последующего контекста следует, что эти механизмы базируются также и на переходах, например "моно - би - поли", и на линиях развития. Сравним между собой последние из /25/ и /31/.
Первые линии развития, как это видно из характеризующего их текста, а также из места отнесенности их в электронной книге /46/, выведены с позиций вепольного подхода, и лишь затем объединены путем их связывания в "нечто вроде общей схемы развития" (/25/, с. 100). Тогда как вторые линии, если исходить из разъяснения в /31/, - наоборот, возникли из представления о совместном действии ЗРТС. Возможно, именно поэтому число вторых линий больше, а в качестве таковых были отражены как "закономерности, место которых в системе законов пока не определено", так и "закономерности, которые трудно отнести к тому или иному закону, т.к. в них суммируется действие разных законов" (с. 73). Какой же из этих подходов правилен?
Точнее, какой из них наиболее инструментален для ТРИЗ?
На первый взгляд, это должно быть понятно и без специального разбирательства, ибо логичнее использовать те ЗРТС, на основе сформированы решательные инструменты, а они, как известно, базируются именно на первом подходе. Вместе с тем, если исходить из времени (аксиоматического) их издания (1979 г.), то только стандарты на решение ИЗ, т.е. самый верхний слой построенной Г.С. Альтшуллером "многоэтажной пирамиды приемов: простые приемы, парные приемы, комплексы приемов" (/23/, с. 127), выведен на их основе.
И в этой связи - не так уж очень-то и понятно, что из чего вытекает. Ведь если "свод конкретных правил, расположенных в определенной последовательности" начал разрабатываться в ТРИЗ еще в 1975 г., а создан он был не только с использованием общих законов развития, но и на основе анализа больших массивов патентной информации" (/25/, с. 103), то стандарты следует считать основой для более поздних разработок в области ЗРТС. Но, с другой стороны, "Стандарты-1975" и "Стандарты-1987" различаются между собой не только количественным составом и смыслом классов и подклассов, как это детально показано в /185/, но и принципом классификации. Ибо в последней системе Г.С. Альтшуллер отказался от прежде используемой вепольной классификации условий моделей задач (см. главу 11 /192/) и перешел к систематизации стандартов на основе вепольных моделей. Почему именно такая основа была им принята, ясно показано на рис. 12 из /25/ (с. 101): линия развития вепольных систем принята центральной осью "общей схемы развития" ТС, полученной путем связывания разных линий развития, которые, в свою очередь, выведены из отдельных ЗРТС.
В итоге складывается такое понимание, что законы развития ТС связаны в систему не напрямую, а через (конкретизирующие их действия) линии развития, которые, в свою очередь, затем уже через вепольные модели связываются в систему. Такой вот длинный путь, о котором другими словами можно было бы сказать таким образом: Г.С Альтшуллер "почему-то" считал, что о системе ЗРТС следует говорить лишь в том случае, если можно связать вместе "конкретные механизмы решения изобретательских задач". Почему следует их связывать лишь таким образом - непонятно. Возможно, это было вызвано тем, что эти механизмы опираются сразу на несколько законов, а не так, что каждый из них соотносится с одним каким-либо?
Из существа рассмотренных примеров (многолапный якорь, кнопка с несколькими остриями) следует, что фактические выводы делаются Г.С. Альтшуллером на основе не абстрактных вепольных моделей, а путем рассмотрения имеющихся и вновь вводимых связей между элементами, понимаемых им как функциональные рабочие органы (/25/, с. 90). Но таковыми никак нельзя считать стеклянные пластинки, склеиваемые затем (с целью увеличения стойкости при машинной их обработке) в единый блок. Или отдельные слябы, транспортируемые по рольгангу, которые, с целью уменьшения тепловых потерь из их торцов, транспортируют впритык к друг к другу. И т.д.
По этой причине не вполне понятно, в каком смысле говорится о полисистеме: ведь ни якоря, ни кнопки не есть несколько "связанных" в пучок отдельных таких предметов, а представляют собой одну общую конструкцию, в которой к одному и тому же жесткому корпусу прикреплены несколько рабочих элементов. Поэтому лишь в отношении их - как таковых самих по себе - можно сказать, что имеет место увеличение числа.
Но разве именно этот момент дает новое качество?
Не составляет труда понять, что не столько число рабочих элементов, и даже не оно само по себе, существенно, а именно и только - их расположение относительно друг друга. В связи с чем по отношению к "поли-кнопке", например, более корректным видится соотнесение с развитием не числа ее рабочих элементов, а изменение вида рабочей зоны, т.е. переход от точки к линии. Тот же момент имеет место и по отношению к многолапному якорю, и по отношению к полигвоздю. Вполне очевидно, что подобным образом следует судить и вообще о любом таком техническом объекте, в котором новые связи между элементами таковы, что у рабочей зоны появляется линейный размер.
В этой связи, возможно, переход "моно-би-поли" следут вообще изъять из числа линий развития, ибо ТС, соответствующих ему полностью, не существует в природе. Кроме того, сам по себе он представляет механизм образования системы, по отношению к которой существенен именно момент перехода "один - два", а более двух - это уже повторение первого перехода. Что касается примеров "полисистем" (/25/, с. 93), то коробка цветных карандашей не является системой, а лишь тем, чем она есть, т.е. набором карандашей с разным цветом грифеля, соединенных между собой только совместным расположением в одной емкости для хранения. Так же не являются системами соединения карандаша с каким-либо отдельно используемым иным средством, например, с циркулем или резинкой (на его конце).
О карандаше с резинкой
К слову, по поводу сочетания "карандаш-резинка": хотя "изобретением считается то, что дает новый технический эффект, … карандаш не дает никакого нового технического эффекта оттого, что к нему присоединяется на конце резинка" /193/. Кроме того, существенно, является функция предмета в сочетании новой или остается такой же, какова уже известна. Именно потому, что в новшестве, состоящем в том, "что на второй конец карандаша крепилась канцелярская резинка", известные назначения карандаша и резинки остались без изменения, Х. Липману из Пенсильвании, США было отказано в патенте еще в 1858 г. /194/. Такова позиция международного патентного права и на современном этапе: "даже если и употребляются выражения "сумма эффектов", "суммарный эффект", "эффект превышающий суммарный", речь идет о том, что в охраноспособной комбинации эффект должен обуславливаться взаимным влиянием отдельных технических средств друг на друга и быть иным, чем просто вместе взятые эффекты этих отдельных технических средств. Эта концепция выражена и в решении верховного суда США по ставшему классическим примером процессу Рекандорфера против Фабера, в котором оспаривался (все же выданный) патент на карандаш с резинкой на конце: "Комбинация, чтобы быть патентоспособной, должна производить отдельное действие или эффект или результат в комбинированных действиях или процессах от того, что дают ее отдельные части" (/195/, с. 28).
Можно ли вообще каким-либо образом связать между собой карандаш и резинку для поиска новых решений? Из цитат следует, что "понятийный" уровень рассмотрения для этих целей не подходит, поскольку резинка крепится не к рабочему органу (грифелю), а к окружающей его внешней оболочке. Хотя это решение удовлетворяет потребность пользователя карандаша (всегда иметь под рукой средство для стирания), однако такой подход - больше организационного плана, чем технического: резинка жестко прикреплена к держалке грифеля, но она (по-прежнему) удалена от рабочей зоны карандаша. Поэтому с вводом новой конструктивной связи не происходит качественного изменения: карандаш и резинка все так же применяются раздельно, единственно, что теперь держалка карандаша является одновременно и держалкой для резинки.
Соответственно, неправильно говорить и о наличии взаимосвязи между новыми и имеющимися элементами конструкции, т.е. таких связующих действий, при помощи которых они "воздействуют друг на друга, обеспечивая работоспособность" (см. таблицу 2 в /87/). И наоборот, - если имеет место воздействие элементов устройства друг на друга, т.е. имеет место единый процесс, то это свидетельствует о патентоспособности ТР. Чего как при отсутствии резинки на другом (нерабочем) конце карандаша, так и при ее присутствии там - вообще не происходит, ибо стирание ошибочного следа на бумаге происходит путем прерывания процесса письма.
Любая ли связь обуславливает развитие ТС?
Столь подробный анализ сути сочетания двух объектов, из которых существование одного в какой-то мере вызвано применяемостью другого, проводится автором с целью уяснения, необходимо и достаточно ли для развития карандаша и резинки рассматривать только их связь через след, оставляемый карандашом на бумаге, как это предположил В.А. Королев при обосновании им новой формы текста ТП на шаге 1.1 АРИЗ-85В: "Известна формула Гегеля: противоречие есть противоположность. Под противоположностью в данном случае понимается качественное различие объектов. То есть, постулируется: два любых, разных в чем-либо объекта находятся в состоянии противоречия, коим является некое физическое отличие их друг от друга. То есть, самый факт качественного различия объектов является достаточной причиной для их развития. К сожалению, эта формула Гегеля малоприменима. Следуя ей (хотя и не зная того) решающие по алгоритму обычно приходят к двухзвенной формуле технического противоречия (ТП) типа: если А улучшается, то Б ухудшается. И наоборот. При этом часто (особенно начинающие) получают классическое "в огороде бузина, а в Киеве - дядька", произвольно увязывая два независимых явления. На этом же часто спотыкаются попытки коллективного решения задач по АРИЗ: у каждого свой "дядька", своя "бузина" и своё мнение о месте их пребывания. В чём причина этих неприятностей? Видимо, в том, что в стороне остаётся связь обоих элементов. Влияет, например, качественное отличие карандаша (шестигранник) от резинки (параллелепипед) на развитие этих предметов? Естественно, нет! Ведь они, эти отличия (и сотня других), никоим образом не связаны между собой. Очевидно, рассматривать надо лишь те качественные отличия, которые совместно участвуют в одном процессе. Для карандаша - это способность наносить след на бумагу, определяемая степенью сцепления частиц графита с бумагой. А для резинки - способность стирать этот самый след, определяемая всё той же степенью сцепления. То есть, в данном случае сила сцепления и есть та самая связь. Таким образом, два последних качественных отличия и будут работать на развитие системы" /196/.
Логичен ли смысл цитаты? В части того, что развитие через изобретение должно состоять в соблюдении единства процесса (взаимного воздействия элементов устройства), - да, безусловно, ибо это следует из признаков устройства как ОИ.
Но вот далее, в части того, какой именно процесс, и один ли, имеет место в ходе оставления различимого следа на бумаге и при последующем удалении его стиранием, - в этом следует разобраться детальнее. Ибо, если исходить из общепринятого понимания процесса как "хода, развития какого-нибудь явления, последовательной смены состояний в развитии чего-нибудь" (/40/, с. 558), то надо себе представлять, что именно и в какой последовательности изменяется. Итак, в силу своих свойств, кончик грифеля в момент касания его бумаги действительно сцепляется с ней зоной контакта.
Что же происходит дальше? Поскольку часть графита остается на бумаге и после смещении грифеля относительно этой зоны, то, очевидно, происходит "обламывание" (точнее, отслаивание - в силу слоистости структуры графита /197/) схватившейся с бумагой части грифеля. Не составляет труда понять, что объем этой части зависит от твердости грифеля: чем он мягче, тем больший кусочек отслаивается от длины графитового грифеля. И, наоборот: чем материал грифеля тверже, тем меньше его остается на бумаге, одновременно след становится менее заметным. Это делается для того, чтобы было удобнее различать смысл линий на чертежах, где более твердыми грифелями показывают осевые линии, линии штриховки и т.д.
Перейдем теперь к процессу, конечной целью которого есть полное удаление следа грифеля с бумаги. В свете вышеизложенного понятно, что для достижения этой цели надо сначала как-то подобраться к нижней части следа. Если действовать "в лоб", т.е. начать стирать след с его верхней части, то в силу твердости своей поверхности (иначе она не сможет "оторвать" графит от поверхности бумаги) и слабости связей слоев графита между собой, резинка вначале будет "расстилать" верхние слои графита по бумаге вокруг следа. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока между ней и бумагой не останется такой тонкий слой графита, что после воздействия на него резинка коснется уже самой бумаги. А сама по себе длительность процесса будет тем дольше, чем мягче (для большей контрастности следа) был материал грифеля.
Другими словами, с целью поиска новых ТР следует принять во внимание силу сцепления графита не только с бумагой, но и с поверхностью стирающей резинки. Ибо, в конечном итоге, на качество результата процесса стирания влияет не столько степень этой силы, а тот момент, что графит вообще сцепляется с чем угодно. Имеет ли при этом значение более высокая твердость резинки, чем у бумаги, как это предполагалось выше? Думается, что и в случае мягкой стирающей резинки уже прилипший к ее поверхности графит будет замазывать еще свободную от него поверхность бумаги. Этого бы не произошло, если бы в момент, когда нам надо удалить (например, ошибочно нанесенный) участок следа, его слои сцеплялись бы между собой настолько крепко, что, воздействуя на него резинкой, мы как бы отламывали его от бумаги. Или же - след в этом месте как бы "накрывался" такой оболочкой, что происходило не размазывание его по бумаге, а отрывание от нее. В любом из этих случаев появилась бы возможность заменить стирающую резинку нечто вроде щипчиков. Конечно, над элементами его конструкции еще надо работать, но налицо вполне новый принцип действия - участок карандашного следа отрывается от бумаги, а не стирается.
Этот путь - не единственная идея развития: перспективным представляется и поиск путей очистки поверхности резинки от возникшего на ней покрытия графитом. За счет чего этого можно достичь? В современных резинках поступают таким образом: прочность сцепления частиц материала резинки между собой подбирается такой, что во время удаления карандашного следа происходит самоотслаивание частиц ее поверхностного слоя. Возможны ли иные подходы, и что именно следует связывать между собой?
Если поиск новых ТР вести с позиции повышения идеальности системы "карандаш - резинка", то функцию удаления следа грифеля вместо резинки должен "взять на себя" какой-либо иной элемент из числа участвующих в этих процессах: либо сама бумага, либо карандаш, либо внешняя среда (далее - ВС). Вполне очевидно, что новый носитель функции вовсе не должен повторять действия резинки, а может быть основан на других действиях. Так, бумага может и сама удалить след, но для этого она должна быть способна либо изменить его цветовую контрастность таким образом, чтобы он стал незаметен, либо пропустить его сквозь себя - вглубь или вообще на другую сторону своей поверхности. Способностью удалять след в карандаше могут обладать два элемента - наносящий след стержень и оболочка, его охватывающая. Если стирать должна оболочка карандаша, то в карандаш, возможно, придется ввести еще один (охватывающий уже оболочку) элемент - для изоляции загрязненной оболочки от ВС. Вместе с тем - он же, возможно, сможет и очищать ее, если, например, удаление следа будет производиться путем его схватывания с топологически выворачивающейся оболочкой в процессе ее прокатывания по следу.
Если же стирание поручить не оболочке грифеля, а ему самому, то еще не отслоившиеся его слои должны обладать способностью захвата и отрыва уже перенесенных на бумагу слоев грифеля. Например, электризацией частиц графита, в т.ч. и разным знаком заряда.
Что должна делать ВС для удаления ошибочно нанесенного следа? Кроме бумаги, вокруг только воздух, содержащий некоторое количество влаги. И если это будет целесообразным, вполне можно изменением ее состояния (в т.ч. - и путем разложения), произвести необходимые действия. И т.д.
Вышеизложенные соображения показали, что сведение противоречия только к силе сцепления графита с бумагой, во-первых, существенно сужает зону поиска новых ТР, а во-вторых - некорректно отражает существо процессов, происходящих при написании и последующем стирании карандашного следа. В итоге из внимания ускользает тот момент, что два разновременных процесса можно корректно свести к общей основе лишь в том случае, если один из них связан с другим как причина и следствие. И это имеет место всегда, независимо от обстоятельств.
Но для случая карандаша это не вполне так. Например, очень мягкий и очень твердый карандаши оставляют совершенно разные по высоте следы при одинаковой силе прижатия их к бумаге. Конечно, у них разная степень силы схватывания с бумагой. Но при последовательном удалении толщины следа этот момент не сразу проявится, а лишь после удаления всех слоев до одного последнего, т.к. именно он уже и не размазывается по бумаге. Лишь тогда степень силы его схватывания с ней станет существенным фактором. Но из вышеизложенного видно, что не только он определяет существенные недостатки процесса стирания, к числу которых следует отнести и тот момент, что вместе с графитом удаляются какой-то толщины слой бумаги, причем площадь удаления тем больше, чем больше слоев "размажется" по бумаге вокруг следа.
Суммируем нежелательные эффекты (далее - НЭ), возникающие при стирании:
1. размазывание слоев графита по окружающей след поверхности бумаги - она тем больше, чем мягче был карандаш, наносивший след;
2. стирание поверхностных участков бумаги - оно тем больше, чем больше твердость резинки по отношению к ней;
3. схватывание с грифелем стирающей поверхности самой резинки - это требует ее последующей очистки, обуславливающий (в случае проведения ею по какой-либо иной поверхности) ее нерабочий износ.
О структуре иерархии ТС
Этого перечня НЭ вполне достаточно для того, чтобы начать поиск новых ТР посредством формулирования и разрешения противоречий. Единственно что: используемая в ТРИЗ стратегия перехода от административного противоречия (далее - АП; В.А. Королев его обозначил как двухзвенная формула "если А улучшается, то - Б ухудшается") к ТП (и далее к ФП) ориентирует решателя на поиск средств его разрешения только с позиции микроуровня, т.е. участков иерархических подсистем. Тогда как (если судить по анализу цепочки причинно-связанных взаимодействий карандаша и резинки) достаточно ресурсов для решения таится и на участках иерархических надсистем.
Да и, собственно говоря, ведь разделение выделенной из исходной ситуации (ИС) изобретательской задачи (ИЗ) на два вида (мини и макси) - это, в какой-то мере, "самообман", направленный на борьбу с психологической инерцией решателя. Ибо задание решателю установки "все остается без изменения" на самом деле ориентирует его не на решение прямой задачи (т.е. в рамках имеющихся условий), а на обход их, потому что предлагает добавить новое действие. А вообще любое вводимое действие, между тем, не только устраняет недостатки, но и одновременно вводит новые, поскольку дополняет способы, осуществляемые (в т.ч. и имеющимися в зоне НЭ) элементами ИС. Поэтому, безусловно, возникнет необходимость увязки новых и уже осуществляемых действий.
Но если на уровне способа это достигается согласованием целей действий в надсистеме устройств, их осуществляющих, то на уровне устройств изменение числа элементов или связей между ними, включая новые, обуславливает необходимость порой существенной перестройки целой структуры взаимосвязанных элементов. Это, в свою очередь, может затронуть суть осуществляемых действий в надсистеме. Поэтому в имеющиеся условия наиболее "безболезненно" будут встраиваться лишь те изменения, которые либо будут касаться только имеющихся там элементов, либо будет вводиться целая группа элементов для осуществления только нового действия.
В этой связи логичным выглядит представление не только об иерархии объектов техники, но и об иерархии действий, которые этими объектами техники (поодиночке или взаимосвязанными группами) осуществляются. Т.е. следует говорить не только о развитии ТС (как совокупностей взаимосвязанных элементов), но и, одновременно, о развитии систем действий, которые этими ТС осуществляются.
Следует ли из этого, что требуется ввести еще одну (дополняющую) иерархии? Нет, вводить ее не надо - она уже давно есть (ибо возникла вместе с появлением иерархии ТС), надо только принять ее во внимание, а также - начать различать действия между элементами подсистем от действий между подсистемами, ибо соотносятся они с разными элементами структуры ТС. Какие именно роли у них - уже разъяснялось (в конце главы 8) при рассмотрении отношения "цель - способ достижения цели - технология реализации способа" /163/.
Другими словами, иерархия действий как элементов способов всегда неявно присутствует в иерархии ТС, ибо именно действия, а не устройства определяют, с помощью чего и как можно достичь поставленные человеком цели. Вместе с тем и они же, эти действия, - не есть нечто оторванное от устройств или человека, а составляют с ними единое целое. Т.е. не только действия, но и (соответствующие этим действиям) устройства образуют то совокупное техническое средство (далее по тексту - ТСр), с помощью которого пользователь удовлетворяет свои потребности.
Следует ли ТСр называть системой? Думается, что все же нет. Иначе придется принять, что взаимосвязями между элементами системы выступают действия: они же в способе связаны не причинноследственно, а через общую цель. К тому же и способ, и устройство - особенно в виде ОИ - могут применяться и отдельно друг от друга. Поэтому логичнее всего их понимать только так, как это принято в патентоведении, т.е. видами ТСр, и ничем иным более того.
Тем самым, с одной стороны, так подчеркивается, что их следует различать, с другой - дается понимание сути отличия взаимосвязанных действий устройства от целевых действий способа. Так, если временные диапазоны действий устройства, равно как и паузы между ними, взаимосогласованы между собой, иначе не соблюсти необходимого для цикличного повторения взаиморасположения его элементов, то действия способа между собой связаны лишь целевым порядком их выполнения.
О смысле системности в ТРИЗ
Последняя фраза обуславливает возникновение следующей гипотезы:
ориентация на системность в ТРИЗ делается не с целью понимания человеком-решателем сути рассматриваемой задачи, а исключительно в связи с тем, что лишь на такой основе, а также с помощью примеров-аналогий, можно "заставить" его мышление поверить, что в ИЗ лишь посредством цепочки противоречий "ТП-ФП" быстрее всего происходит поиск новых ТР. Тогда как вовсе не формулирование ТП, а затем - формулирование ФП "в виде классической антимонии, парадокса", и даже не некоторое "долженствование" /198/ обуславливает это нахождение, а тот момент, что далее (первоначально понимаемый как неделимый) противоречивый элемент фактически заменяется группой иных элементов. И хотя зачастую при этом происходит "провал" на микроуровни иерархии ТС, мышление решателя происходящую подмену воспринимает как должное, ибо ранее оно согласилось с тем, что при системном подходе (далее - СП) рассматриваемый элемент проявляет свою сложную структуру лишь при понижении уровня рассмотрения системы.
В этой связи складывается впечатление, что СП в ТРИЗ, в принципе, и не нужен вообще, поскольку его термины используются в процессе решения только формально, в качестве правдоподобных обоснований логичности чего-либо "нелогичного": системный оператор (далее - СО), например, обосновывает отказ от решения прямой мини-задачи и переход к решению макси. Если под обходной задачей понимать макси-задачу, в которой "сняты все ограничения на изменения исходной технической системы" и ее "разрешается заменить принципиально новой системой" (/23/, с. 44), так для ее решения вовсе и не нужен СО: абстрагирование от чего-либо в условиях ИЗ есть разрыв взаимосвязей между элементами условий и, соответственно, выходом за пределы ограничений, т.е. переход к обходной задаче. И т.д.
Несколько иная ситуация в вепольном анализе.
Во-первых, он был введен в состав решательных инструментов ТРИЗ не сам по себе, а на основе анализа моделей ИЗ, выделенных из формул изобретения (далее по тексту - ФИ): "Закономерность напрашивается сама собой: чтобы построить техническую систему, нужны два взаимодействующих вещества и энергия для их взаимодействия" " (/36/, с. 58). Во-вторых, степень абстрагирования вепольной модели от элементов ИС столь велика, что Г.С. Альтшуллеру пришлось даже вводить уточнение, что он представляет собой "минимальную" ТС (с. 59).
Почему же он решил использовать найденную "решательную" закономерность не в том виде, как она была выделена, т.е. через сравнение условий и решения ИЗ, а путем связывания ее сути с понятием вторичной модели ТС, понятие которой он перед этим не определил? В 1980 г. он считал, что "веполь - модель технической системы. Веполь условен и отражает только одно (но главное для данной задачи) свойство системы" (с. 59). Из цитаты следует, что, строя веполь, мы тем самым через абстрагирование выделяем из ИС такие элементы, взаимодействие которых дает основание считать их той частью ТС, которая производит главное ее свойство. Этот же смысл следует из следующей цитаты: "Реальный ледокол - сложная техническая система со многими свойствами. Но "ледокол", входящий в веполь, - просто вещество, взаимодействующее с другим веществом (льдом) благодаря полю механических сил" (с. 60).
Если оценивать процитированное с позиции гипотезы об использовании терминов системности в качестве средств убеждения решателя в логичности чего-то "нелогичного", то таковым здесь выглядит возможность получения какого-либо свойства на основе (всего лишь) двух веществ и поля их взаимодействия. В первую очередь это определяется тем, что непонятно, что именно в контексте вепольной модели корректнее всего понимать под свойством - "1. качество, постоянно присущее объекту" или "2. абстракцию, отношение данного объекта с другими, "свернутое отношение", модель отношения (/64/, с. 359).
Представляется, что вепольному подходу более всего отвечает второе определение свойства. Тогда для корректного отражения механизма его получения в вепольной модели должны иметь место несколько отношений, а не одно, что предполагает число элементов модели больше двух. Именно эту "нелогичность" - получение свойства меньшим числом элементов - и "скрывает" от мышления решателя определение веполя через ТС, точнее, соотнесенность его с более низкими уровнями иерархией систем. Это утверждение автор основывает на следующей цитате: "Важнейшее свойство любой технической системы состоит в том, что изменение одной части системы отражается на состоянии других ее частей и всей системы в целом. И наоборот, изменение системы в целом сказывается на состоянии ее частей" (/36/, с. 40).
О вепольном "продукте"
Теория веполей базируется на том, что веполь мы строим не с нуля, а получаем его путем абстрагирования от реальной действительности. Поскольку с позиции СП любой произвольный фрагмент ТС представляет собой не конгломерат (кучу элементов), а целесообразно взаимосвязанную ее часть, то системой фрагмент корректно считать лишь в том случае, если в ней мы выделяем не только элементы, но и надсистему. В веполе же надсистемы (далее в тексте - НС) нет, в связи с чем уточнение "минимальная" ничего не уточняет, а лишь запутывает мышление человека-решателя: правильным есть понимание, что веполь - это только не связанная со своей НС (нижняя) часть иерархического уровня ТС. Тем не менее, связь имеется, только она при абстрагировании от ИС меняет свой статус: из статуса "взаимосвязь элементов ИС как единства" переходит в статус "целевая связь элементов способа".
Другими словами, если с позиции системной иерархии веполь есть неполной "по высоте" (и потому - некорректной) моделью технической системы, то с позиции единства решаемой задачи группа элементов условий ИЗ и группа элементов веполя решают не одну, а разные задачи. Это обусловлено тем, что если первая группа логично связывается в "способ и устройство для его осуществления" (далее по тексту - Сп-У), т.е. решает единую задачу, то вторая - только в способ с одним действием. Но таковые вовсе не обязательно представляют собой новый принцип действия (далее - ПД) устройства. Это наглядно показал анализ массива способов как ОИ, использованных Г.С. Альтшуллером в качестве подтверждающих что-либо примеров. Так, из таблиц 42-43 в /7/ видно, что в отличительной части ФИ примеров-способов действительно упоминается одно действие, но это лишь свидетельствует о том, что именно такие способы Г.С. Альтшуллер отбирал из мирового фонда изобретений. Тогда как в тексте описания большинства этих способов зачастую даже и нет указания на устройство (более подробно - см. /7/, /63/).
В итоге складывается впечатление, что любое свертывание структуры ТС в случае, когда оно не отвечает сути взаимосвязей между ее элементами, не только разрывает их, но и вообще исключает возможность рассмотрения на прежнем уровне в статусе устройства.. Новым же уровнем могут стать только целевые действия способа, уровень которых, как это было предположено выше, расположен на параллельной ветке иерархии. Выше он или ниже "материального" уровня? Представляется, что взаиморасположение уровней какого-либо значения не имеет, тем более что происходит абстрагирование до уровня веполя.
Таким образом, вполне корректным есть утверждение, что с помощью вепольных трансформаций ничего иного, кроме как нового действия способа, получить не удастся. И результатом, в итоге, должен закономерно появиться именно новый способ как ОИ, т.е. совокупность целевых действий, а не группа изобретений вида "Сп-У".
Если связать теперь эти соображения с группой противоречивых ссылок на изобретения, выявленной в /1/, то представляется возможным сделать такие предположения:
1. Вепольные действия есть не чем иным, как целесообразными действиями способа.
2. Вепольные действия не есть взаимосвязанными действиями между элементами устройства, т.к. структура веполей не есть его системной моделью.
3. Вепольное представление фрагмента ИС не только разрывает связи между его элементами, но и абстрагируется от взаимосвязанных групп элементов.
4. А в отсутствии таковых ТП между свойствами сформулировать невозможно.
5. ТП между действиями тоже нельзя сформулировать, но по иной причине: действия в веполях не являются действиями элементов устройства.
Но если ТП, являющегося критерием развития ТС, сформулировать не удается,
что же тогда развивается посредством вепольного подхода? И на основе чего?
В свете вышеизложенного новые решения, получаемые на основе правил веполей, могут представлять собой только способы как ОИ. АРИЗ, по замыслу Г.С. Альтшуллера, должен давать решение в виде способа, на основе которого затем должно формироваться устройство для осуществления этого способа. Если связать эти отличия с делением ИЗ на стандартные и нестандартные, то получается, что стандартные задачи должны давать решение только в виде способа как ОИ, независимо от того, решались ли они посредством одних вепольных преобразований, или же для решения привлекались стандарты. Обилие способов, собственно, и наблюдается в примерах изобретений к этим разделам. Тогда как в разделе "Законы развития ТС", наоборот, - больше устройств (таблица 56).
ЗРТС и решательные инструменты
Эта нестыковка ведет к коллизии: ЗРТС выводились на основе анализа массива устройств как ОИ, тогда как решательные инструменты, сформированные на основе этих же ЗРТС, дают решения в виде способов как ОИ. Это на поверхности, а в глубине виднеется еще одно несоответствие: ЗРТС выведены для ТС, а вепольные модели (основа классификации как ИЗ, так и стандартов) - системным представлениям, как это было показано выше, в полной мере не соответствуют. На что это может повлиять?
Во-первых, напрашивается мысль о необходимости уточнения, какой именно ветке иерархии ТС соответствуют ЗРТС. Например, закон об увеличении степени вепольности никак не мог быть выведен без предварительного перевода ТС в вепольный вид. И это действительно было так: "... технические системы стремятся стать "вепольнее": неполные веполи превращаются в полные, а те, в свою очередь, развиваются в цепные веполи или превращаются в феполи" (/36/, с. 103).
Во-вторых, закон полноты частей системы в силу предложения о необходимости замены смысла аббревиатуры ТС с "техническая система" на "техническое средство" /168/, в силу двойственности содержания ТСр следует отнести к обеим веткам: устройство - к "системной", способ - к "целевой". Аналогичная ситуация - и с законом увеличения степени идеальности системы (таблица 57).
Из таблицы 57 следует, что следует быть внимательными при использовании изобретений, используемых для подтверждения смысловой сути закона. Например, если закон перехода в надсистему по смыслу относится к "системной" ветке иерархии ТС, то его примерами, безусловно, должны быть устройства как ОИ или группы изобретений Сп-У, а вовсе не способы как ОИ. На деле же вышло смешение видов ОИ: "бисистема" в виде группы слябов есть ОИ из способа по а.с. № 722624 (поз. 559 в УК-3 /4/), тогда как тепловая электростанция из а.с. № 408586 (поз. 373 из УК-3) есть устройством как ОИ. Аналогичная ситуация - в работе А.С. Торгашева по бисистемам /199/: из 71 изобретения-примера - 34 относятся к устройствам как ОИ, 37 - к способам как ОИ (таблица 58).
Возможно, изобретения-примеры с разным видом ОИ использовались потому, что для систематизации свойств бисистем был использован не один принцип классификации, как этого требует логика при делении понятий, а четыре - по видам "системного анализа" /200/ (таблица 59). Аналогичный подход к классификации был рассмотрен в главе 11 /192/, где он был признан непригодным для систематизации ИЗ. Кроме того, ИЗ также характеризовались изобретениями с разным видом ОИ. Представляется, что и в случае бисистем классификацию их на нескольких основаниях следует признавать непригодным подходом для целей их систематизации.
В-третьих, выделение ранее неявной ветки "целевых действий" требует не просто учета места действия ЗРТС, как это было показано в таблице 57, но и переноса на нее с "системной" ветки вепольных моделей, и, соответственно, отвечающих этим моделям законов и линий развития. Что же должно остаться на "системной" ветке? Понятно, что это должно быть системная модель, весь вопрос - какой именно вид она должна иметь.
О модели "системной" линии развития
На первый взгляд, это должна быть модель устройства. В том числе и потому, что уже проведенные исследования на предмет выявления новых законов и линий развития ТС проводились в ТРИЗ на основе преимущественно устройств как ОИ /201-206/. Но для окончательного вывода по этому поводу следует учитывать такой момент. На практике просмотр патентов или других источников научно-технической информации проводится визуально, акцентация делается в основном на смысл текста ФИ и на поясняющие его рисунки, приводимые в патенте. Если исследователь сформировал у себя образ модели, на основе которой он хочет выявить факты развития, он неосознанно обращает внимание только на те графические факты, которые в большей мере отвечают элементам модели, т.е. фактически он изучает устройства. При этом вовсе не принимается во внимание, к какому ОИ относится просматриваемый патент, т.к. рассматриваются в первую очередь именно рисунки устройств. Ю.П. Саламатов, например, свою систему развития законов техники /207/ иллюстрировал большим количеством рисунков, т.е. как бы ориентировался на устройства, тогда как в качестве изобретений-примеров использовал как не только 86 устройств как ОИ, но и 63 способа как ОИ (см. таблицу 1 в /151/). В этой связи понять, почему именно устройства изучались в указанных работах, затруднительно, ибо это зависит от того, описания каких именно ОИ изучались исследователем, и все ли описания, касающиеся конкретного объекта техники, были им рассмотрены.
Поэтому "системная" модель должна представлять собой не модель конкретного объекта, а иметь вид более общей модели, формируемой в соответствии с используемым понятием системы, т.е. иметь вид группы взаимосвязанных материальных элементов. Единственно что: в связи с использованием в качестве фактов не только средств техники, но и изобретений с разным видом ОИ, эта модель должна распространяться и на первые и на вторые, включая группу вида "Сп-У". Возможный вариант - модель, сформированная на основе новых понятий системности /153/. Вполне понятно, что "системной" ветке иерархии должны отвечать и оставшиеся (после переноса части их на "целевую" ветку) ЗРТС и линии развития. В итоге получается, что надо разделить не только иерархию ТС (/91/, с.с. 17-18), но и, соответственно, - ввести еще одну ось в "общую схему развития" (/25/, с. 100), именно для законов развития объектов системной ветки.
Что в итоге мы можем получить?
Во-первых, двухосная схема развития создает предпосылки для построения более общих, чем "конкретнозадачные", схем решения ИЗ - вплоть до прямого использования ЗРТС.
Во-вторых, появляется возможность совместного использования целевых установок вида "идеальная система" и "идеальный способ", а не раздельного, как в настоящее время.
В-третьих, получит логичное завершение сама схема развития ТС, которая, как известно, лишь - вынужденное (отсутствием иных) средство удовлетворения потребности человека. Для чего, возможно, следует ввести в обиход еще одну целевую установку - "идеальная потребность", а также разработать смысл ее использования. Кроме того, надо подумать и о том, как связать все имеющиеся целевые установки в единое целое. А также - выяснить, достаточно ли их трех? Ведь с позиции системных отношений между элементами "взаимосвязанной тройки понятий" (/32/, с. 50/) идеальность пока в ТРИЗ соотносится лишь с одним из трех отношений, именно "субъект-задача", и не касается отношений "субъект-объект" и "задача-объект".
Ссылки
1. Паренчик Г.И. К вопросу о практике использования изобретений в качестве подтверждающих примеров. - Гл. 5. Противоречивые ссылки. - http://www.metodolog.ru/00216/00216.html
3. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М.: Моск. Рабочий. - 1973. - 296 с.
4. Паренчик Г.И. "Жизнь" изобретений в работах Г.С. Альтшуллера / Патентный фонд ТРИЗ. - Выпуск 1/3-я ред. - Коломыя, 2003. - 37 с. - http://www.metodolog.ru/00038/00038.html.
7. Паренчик Г.И. К вопросу о практике использования изобретений в качестве подтверждающих примеров. - Гл. 7. Способ или устройство? - http://www.metodolog.ru/00239/00239.html.
23. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. - М: Советское радио, 1979. - 175 с.
25. Альтшуллер Г.С. Найти идею: Введение в теорию решения изобретательских задач // Отв. ред. А.К. Дюнин. - Новосибирск: Наука. Сиб отд. - 1986. - 209 с.
31. Поиск новых идей: от озарения до технологии (теория и практика решения изобретательских задач). - Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1989. - 381 с.
32. Черняк Ю.И. Простота сложного. - М.: Знание, 1975. - 208 с.
36. Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара: Как решать изобретательские задачи. - Петрозаводск: Карелия. - 1980. - 224 с.
40. Ожегов С.И. Словарь русского языка: Ок. 57 000 слов / Под ред. докт. филол. наук, проф. Н.Ю. Шведовой. - 15-е изд., стереотип. - М.: Рус. яз., 1984. - 816 с.
46. Электронная книга "Введение в ТРИЗ. Основные понятия и подходы" /версия 3.0. - http://www.altshuller.ru/e-books/.
63. Паренчик Г.И. К вопросу о практике цитирования изобретений в качестве подтверждающих примеров. - Гл. 6. Виды способов в разделах ТРИЗ. - http://www.metodolog.ru/00221/00221.html.
64. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1989. - 367 с.
79. Паренчик Г.И. Комментарии к работе "Алфавитно-нумерационный указатель изобретений в работах Г. С. Альтшуллера". В 2-х частях. - Ч. 2. - http://www.metodolog.ru/00055/00055.html.
87. Паренчик Г.И. К вопросу о практике использования изобретений в качестве подтверждающих примеров. - Гл. 2. Способ и устройство - как объекты изобретений. - http://www.metodolog.ru/00074/00074.html.
91. Альтшуллер Г.С. Дерзкие формулы творчества // Дерзкие формулы творчества / (Сост. А.Б. Селюцкий). - Петрозаводск: Карелия, 1987. - С. 13 - 82.
151. Паренчик Г.И. К вопросу о практике использования изобретений в качестве подтверждающих примеров. - Гл. 1. Состояние вопроса. - http://www.metodolog.ru/00074/00074.html.
153. Паренчик Г.И. Терминологический аспект ТРИЗ. - Гл. 7. О системности в ТРИЗ. - http://www.metodolog.ru/00321/00321.html.
163. Паренчик Г.И. Оптимизация выбора творческих технических задач в процессе создания новой техники. - В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции "Методологические проблемы научно-технического творчества" (г. Юрмала, 23-25 ноября 1988 г.). - Рига, 1988. - с.с. 430-432.
168. Паренчик Г.И. Терминологический аспект ТРИЗ. - Гл. 8. Что есть "функция" в ТРИЗ? - http://www.metodolog.ru/00645/00645.html.
175. Паренчик Г.И. Терминологический аспект ТРИЗ. - Гл. 9. Взаимосвязаны ли ТП и ФП? - http://www.metodolog.ru/00684/00684.html.
185. Петров В.М. История развития системы стандартов. Информационные материалы. Ред. 1-я. - Тель-Авив, 2003 - 126 с. - http://www.trizminsk.org/e/213003.htm.
187. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Филатов В.И. Профессия - поиск нового (Функцион.- стоимост. анализ и теория решения изобрет. задач как система выявления резервов экономики). - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1985. - 195 с.
188. История развития системы ТРИЗ рекомендаций / Общие законы эволюции систем - История Развития. - http://www.trizscientific.com/TRIZ_sci/history/history07_laws_evol_r.htm.
189. Слемнев М.А., Васильков В.Н. Диалектика спора. - Мн.: Университетское, 1990. - 224 с.
190. Паренчик Г.И. Комментарии к работе "Алфавитно-нумерационный указатель изобретений в работах Г. С. Альтшуллера". В 2-х частях. - Ч. 1. -
191. Информационные материалы "Что такое ТРИЗ". - http://www.triz-ri.ru/triz/.
192. Паренчик Г.И. Терминологический аспект ТРИЗ. - Гл. 11. О классификациях задач. - http://www.metodolog.ru/
193. Пиленко А.А. Право изобретателя. Историко-догматическое исследование. - http://www.libertarium.ru/libertarium/pilenko-2-1.
194. Новости США. - http://www.americaru.com/news/13478.
195. Бакастов В.Н., Дементьев В.Н. Вопросы правовой защиты комплексных объектов // ВИ, 1976, № 7, с.с. 25-29.
196. Королев В.А. Первый шаг. - http://triz.port5.com/data/w63.html.
197. Большая советская энциклопедия / Статья "Графит". - http://slovari.yandex.ru/art.xml?art=bse/00020/30900.htm.
198. Ключ В. Е. Вызов ТРИЗ (по поводу книги Б.И. Голдовского и М.И. Вайнермана). - Журнал ТРИЗ,1990. - т. 1, № 2. - с.с. 64-68. - http://www.metodolog.ru/00711/00711.html.
199. Торгашев А.С. Что могут бисистемы. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 15.07.1995 г. № 1892
200. Злотин Б.Л. Курс лекций по законам развития технических систем (стенограмма лекций). - Кишинев, 1986 - 1987.
201. Афанасьев В.Е. История винтовки: к теории развития технических систем. - Красноярск, ОЛТИ, 1985. - 34 с. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 11.07.1987 г. № 153.
202. Бычков Ю.В. ЗРТС на примере разъемных соединений трубопроводов. - 1986. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 14.09.1990 г. № 987.
203. Винтман З. Геометрия и логика системного развития. - Днепропетровск, 1986. - 10 с. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 17.02.1992 г. № 1418.
204. Злотин Б.Л. Законы развития технических систем на примерах из истории военной техники. - 8 с. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 21.05.1990 г. № 924.
205. Кондраков И.М., Саламатов Ю.П. От арбалета до бластера. - 21 с. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 30.06.1992 г. № 1260.
206. Матвиенко Н.Н. Резонансные огнестрельные системы с распределенными боеприпасами. - Владивосток, 1991. - 20 с. - Рукопись деп. в ЧОУНБ 11.06.1991 г. № 1230.
207. Саламатов Ю.П. Система развития законов техники // Шанс на приключение/ Сост. А.Б. Селюцкий. - Петрозаводск: Карелия. - 1991. - с.с. 5-174. - http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm.
|