Размещено на сайте 27.02.2008.

Развитие АРИЗ во времени – процесс, не сводящийся только к неуклонному совершенствованию неких инструментов по заранее заданному плану. Известно, что жизнь время от времени подбрасывает интересные моменты, в планах не отраженные. Поэтому в эволюции этого алгоритма помимо планомерного развития были и принципиальные повороты, когда внутренняя логика выхода на решение менялась принципиально.

Такие внутренние повороты обеспечиваются через замену некоторого количества шагов метода (которые мы будем называть операторами). При проведении революционных преобразований инструмента некоторые операторы выводились из состава алгоритма.

Иногда они терялись целиком и бесповоротно (первая часть АРИЗ-71, исчезнувшая в середине семидесятых годов). Иногда ранее убранные шаги вновь возвращались в очередные версии алгоритма, как это было, например, с оператором ММЧ, убранном из АРИЗ в семьдесят пятом и вновь веденном в начале восьмидесятых после публичного  решения задачи о токовом расцепителе.

Летом этого года в Санкт Петербурге состоится очередной ТРИЗ-саммит, который   будет посвящен теме: «Развитие инструментов решения изобретательских задач».

Обсуждение будет проходить в четырех секциях, посвященных инструментам решения изобретательских задач, основанным на различных моделях изобретательской задачи. В частности, одна из секций будет работать с инструментами, основанными на представлении изобретательской задачи в  виде противоречия. Поэтому самое время начать обсуждать инструменты этой группы, например, АРИЗ.

Алгоритм, его наиболее широко известная версия АРИЗ-85В, являющийся своеобразной визитной карточкой ТРИЗ, подается в литературе как наиболее развитый инструмент. позволяющий решать широкий круг задач, неподвластных иным инструментам, например стандартам. Но, следует признать, что за прошедшие после его выхода в свет 22 года, к инструменту этому у практиков накопилось довольно много претензий и замечаний. Мы попробуем посвятить несколько публикаций обсуждению его особенностей, достоинств и недостатков.

Немного о первой части АРИЗ

Почему была убрана из АРИЗов первая часть, отвечавшая в ранних алгоритмах за исходную обработку задачи? Сейчас мы можем только высказывать определенные гипотезы на этот счет.

Может быть потому, что шаги первой части по своей структуре были слишком похожи на шаги многих других методов? (В шагах первой части указывалось «что делать», но не указывалось «как делать». А ведь именно этим «как делать» АРИЗы и отличаются от массы других методов).

Может быть потому, что первая часть требовала больших затрат времени на выполнение (сбор информации, ее анализ) и не могла быть выполнена непосредственно в аудитории?

Может быть потому, что не было точной настройки этого инструмента, слишком велик был разброс в рекомендациях, которые выдавали обучаемые?

Может быть потому, что Г.С. Альтшуллер решил сосредоточиться на одном «блоке» процесса решения, «не распыляясь» на алгоритмизацию более широкого пространства… ?

А может быть и по какой – либо иной причине.

Факт остается фактом – большой блок, имеющий очень важное значение для процесса реального решения задач, был из алгоритма убран и не совершенствовался порядка двадцати лет. Однако, без такой предварительной обработки решение задачи возможно только на основе предварительно совершенных кем-то проб (действительных, или мысленных изменений системы), приведших к ситуации осознания хотя бы одного технического противоречия.

В учебных задачах это приводило к тому, что обучаемые послушно «кормились» противоречиями, приведенными в условиях. В ситуациях реального решения задач многие консультанты брали в работу те противоречия, которые видны были в рассказе задачедателя. Это делало их зависимыми от уже пройденного пути решения задачи и совершенных проб, привязывало к ним. Такая схема использования алгоритма не могла работать хорошо. В рамках современных проектных работ начинать приходится с несколько иных вещей. Здесь важно понять, какая именно проблема требует решения, какой именно узел следует распутывать.

Естественно, что за последние два десятилетия реально работающие на рынке фирмы и консультанты, постарались снять отмеченный недостаток, создав, разработав отдельные инструменты, а иногда и объединенные общей логикой целые их массивы, в совокупности обеспечивающие препарирование исходной проблемной ситуации, более глубокое ее понимание, и как следствие, вычленение ключевых проблем. В современных комплексных процедурах работы с проблемной ситуацией работа начинается с применения мощного  инструмента, имеющего целью выявить ограниченное число ключевых НЭ, с которыми впоследствии и предстоит работать. Но схемы эти пока не прошли процедуру естественного межвидового отбора, среди них не определена наиболее эффективная для широкого распространения. Сделать это – задача самого ближайшего времени.

Как выбрать оптимальную схему конфликта?

Рассмотрим инструкцию, которая в АРИЗ-85В формирует выбор одного из двух нежелательных эффектов (НЭ), определенных в результате построения технического противоречия (ТП). Ясно, что этот выбор задает формат дальнейшей работы, так как привлекаемые ресурсы направляются именно на устранение выбранного НЭ. В АРИЗ-85В предлагается выбрать для дальнейшей работы ту половинку ТП, которая обеспечивает наилучшее выполнение главной полезной функции рассматриваемой технической системы. Такой подход логичен и поэтому многие решатели считают, что он единственно возможен. Однако, это не так.

Мы можем задать в качестве критерия для отбора половинки противоречия, а следовательно и НЭ, совершенно разные параметры. Таковыми могут быть, например:

- экологичность работы рассматриваемой системы

- минимизация энергетических или управленческих затрат

- минимизация ручного труда

- обеспечение качественного выполнения главной функции надсистемы, в которую входит данная система.

- и проч, в том числе и эстетические критерии.

Таким образом, шаг алгоритма 1.4. может быть связан с процедурами рассмотрения главных потребительских требований, которые активно развиваются в настоящее время. В рамках изолированно используемого алгоритма мы можем ввести и использовать особый служебный шаг, предваряющий привычный нам выбор: «определить критерий, на основании которого будет отобрана ветвь ТП».

Сегодня, когда мы так много знаем о различных вариантах исполнения АРИЗов, можем их проектировать под особенности задачи, имеет смысл обсуждать метод как совокупность элементарных механизмов, совместно обрабатывающих исходную информацию.

Это позволит увидеть в привычных шагах метода много любопытного, в частности, какие из шагов алгоритма направлены на продвижение к ответу, а какие на обеспечение иных результатов, например, на унификацию получаемых ответов. Понимание алгоритма как машины позволяет и обеспечить осознанное проектирование различных его версий.

Сколько нужно алгоритмов? И каких?

Геннадий Иванович Иванов в работе «Какой алгоритм нужен инженеру?» приводит пять типов различных алгоритмов.

Производственно- технологическая проблема

Конструкторская проблема

Измерительная проблема

Аварийная проблема

Научная проблема

Попробуем понять, чем могут отличаться друг от друга различные версии алгоритмов. Во первых, обработкой различного количества информации. Следовательно, во вторых, временем решения. В третьих, радикальностью получаемых  результатов.

Выскажу гипотезу о том, что предлагаемое в работе деление на принципиально отличные варианты имело бы смысл производить по несколько иным основаниям.

Так, подвиды конструкторской проблемы значительно отличаются друг от друга.

«Развитие существующих систем.

Изменяются все части системы кроме рабочего органа, принцип работы остается прежним.

Создание новых систем.

Изменяется рабочий орган, который использует принципиально иной принцип работы. В соответствии с изменением рабочего органа изменяются и другие части системы»

Развитие существующих систем и создание новых систем – это две принципиально отличающиеся друг от друга процедуры. «Создание новых систем» характеризуется отсутствием на начальном этапе информации о структуре будущего объекта. И этот подвид конструкторской проблемы скорее можно было бы объединить с «измерительными проблемами», которые характеризуются автором так:  «Отсутствие информации о промежуточных или крайних состояниях технической системы или ее частей»

Иными словами, работу по выявлению признаков деления целесообразно было бы проводить не на основе внешних характеристик (выполняется конструктором, или нет), а путем анализа внутренних особенностей.

Но остается и более общий вопрос – сколько вообще нужно алгоритмов?

При создании метода, претендующего на  универсальность, разработчику приходится балансировать между обобщенностью рекомендаций и их количеством. В самом деле – наиболее общий алгоритм работы по созданию нового был довольно давно уже предложен Алексом Осборном – чередование синтеза и  анализа при последовательном прохождении таких стадий как:

- поиск аспектов проблемы и их отбор для решения,

- поиск данных, которые могут помочь и их отбор,

- поиск источников информации,

- поиск собственно идей,

- поиск путей для их проверки,

- поиск новых областей применения.

Однако, эту систему довольно трудно назвать алгоритмом в связи с обобщенностью рекомендаций. Если же повышать конкретизацию шагов, то в пределе получим сверхдлинную последовательность действий.

Так, созданные в середине семидесятых годов в ГДР (институт сварки в Налле-Галле) под руководством Мюллера рекомендации - эвристики для решения задач, составляют целый том. Такой уровень советов и подсказок также трудно назвать инструментом для поддержки мышления.

В целом проблема настройки метода была видна разработчикам уже в середине семидесятых годов. Алгоритмы становились все более многошаговыми, в них все более подробно разъяснялось, что и как надо делать.

(На мой вопрос, почему новые версии алгоритмов не приводят к новым вариантам ответов, Г.С. Альтшуллер ответил, что получаемые решения уже самые лучшие, а новые версии алгоритмов дают возможность выходить на них все более широким группам населения. То есть, получалось, что алгоритмы не становились сильнее, они становились \, несмотря на внешнее усложнение, все более доступными).

Ветвящиеся алгоритмы – это первая попытка устранить противоречие, связанное с ростом подробности алгоритма и широты охвата его рекомендаций.

Первую версию такого деления предложили Горьковчане. Вышедший в конце семидесятых «Комплексный метод» имел две ветви, в которых по разному обрабатывались задачи синтеза и задачи анализа. Этот метод был уже размещен на «Методологе».

В 1980 году Волгоградской школой был предложен алгоритм, содержащий несколько компактных блоков, позволяющих обеспечить различные типы обработки для задач синтеза, анализа и измерения.

И хотя эти алгоритмы прошли апробацию на значительном количестве учебных задач и несколько лет применялись для обучения слушателей, было ясно, что путь разработки таких алгоритмов с высокой вероятностью ведет в тупик. Связная теория, фиксирующая типы задач, отличающиеся набором исходных данных, в то время отсутствовала. Но даже те разработки, которые были доступны (например, работы Котарбиньского) показывали, что типов задач даже на высоком уровне обобщения исходных данных может быть порядка полутора десятков. Уже в этом случае идея строительства полного набора из специализированных алгоритмов, оказывалась зыбкой. Дальнейшее уточнение классификации делало эту идею недееспособной.

Противоречие – «алгоритмов должно быть много, но алгоритм должен быть один», было предложено разрешать в 1986 году путем создания процедуры формирования алгоритма, адаптированного под условия задачи. Этот подход до настоящего времени не получил широкого признания в связи с целым рядом практических сложностей его реализации. Но разработана теория такого алгоритма и уже накапливается критическая масса необходимых составных частей.

Да и практика работы фирмы «Алгоритм» показала, что в рамках больших проектов уже имеется возможность настраивать процедуру работы под конкретные особенности ситуации. Составление так называемых «Road Map» для каждого проекта - это приближение того дня, когда каждый решатель сможет предварять процесс поиска нового решения особым методологическим действием – формированием алгоритма конкретной работы в конкретной ситуации.

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.