Размещено на сайте 23.07.2008.

Известно, что ни одно событие в материальном мире не происходит без участия вещества и энергии (поля). Взаимодействие этих двух составляющих и определяет все многообразие мира.  Знание этих процессов является необходимым при решении любой инженерной задачи. Но знать и помнить тысячи видов взаимодействий между полями и веществами, находящимися в оперативной зоне, а также миллионы их модификаций, задача невыполнимая даже для суперкомпьютера. Нужны какие-то общие принципы и блочные понятия, объединяющие  разрозненные явления и позволяющие работать с ними,  не опасаясь запутаться  в них.  Собственно, так делается в любой науке, когда количество информации  начинает превышать возможности человека.

 В ТРИЗ так же появился свой формальный язык – вепольный анализ^[1], который  позволяет свернуть тысячи взаимодействий веществ и полей  в несколько понятий и тем самым значительно упростить работу изобретателя. Это еще пока еще не совершенный и не окончательно отработанный инструмент, но  он все же является весьма эффективным.

 Основной смысл вепольного анализа – выявить в оперативной зоне взаимодействие имеющихся там полей веществ. В работающем веполе всегда есть два вещества - В1, В2,  полезно или вредно взаимодействующие между собой, с помощью какого – либо поля – П. .

Графически такой веполь выглядит так:

Изучая оперативную зону задачи, необходимо выяснить, есть ли в ней полный веполь. Если не хватает вещества, его нужно ввести, если не хватает поля, его тоже нужно ввести. Этот процесс называется достройкой или синтезом веполя. Если есть полный веполь, но он не эффективный, его следует развить, видоизменив имеющиеся вещества или вводя новые вещества или поля,                                                          Если имеющийся веполь «вредный», т. е. сам порождает нежелательное явление, его надо разрушить или заменить новым.

Для всех этих операций разработаны свои стандартные действия, так называемые стандарты^[2].

  Приведем некоторые из них.

· Если дан объект, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия задачи не содержат ограничений на введение веществ и полей, задачу решают синтезом веполя, вводя в него недостающие элементы.

· Если дан веполь, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия задачи не содержат ограничений на введение добавок в имеющиеся вещества, задачу решают переходом (постоянным или временным) к внутреннему комплексному веполю, вводи в В1 или В2 добавки, увеличивающие управляемость или придающие веполю нужные свойства:

· Если дан веполь, плохо поддающийся нужным изменениям,а условия задачи содержат ограничения на введение в него или присоединение к нему веществ, задачу решают достройкой веполя, используя в качестве вводимого вещества имеющуюся внешнюю   среду.

· Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные — полезное и вредное — действия (причем непосредственное соприкосновение веществ сохранять необязательно), задачу решают введением между двумя веществами постороннего третьего вещества- ВЗ, дарового или достаточно дешевого. При этом желательно, чтобы вещество В3 было получено путем использования видоизмененного В2 или В1.

· Если нужно повысить эффективность вепольной системы, задачу решают превращением одной из частей веполя в независимо управляемый веполь и образованием цепного веполя:

· В измерительных веполях, связанных с  обнаружением  или измерением, задачу решают, достраивая простой или двойной веполь так, чтобы поле было на входе и  на выходе.  При этом желательно, чтобы выходящее поле,  несущее  информацию, было  взято из имеющихся,  в прямом  или в измененном виде. 

В измерительных  задачах если дан веполь с полем П1, а на выходе нужно иметь П2, то название нужного физического эффекта можно получить соединяя название полей П1 и П2. Например, если на входе имеется тепловое поле, а выходе желательно иметь электрическое. то применяются термоэлектрические эффекты. Так же рекомендуется переводить любую задачу на измерение в задачу на изменение, чтобы вообще отпала необходимость измерять.

Одним из эффективных методов снижения психологической инерции мышления является метод моделирования «маленькими человечками» - ММЧ.   С помощью этого метода легче представить себе модель системы или процесса. Замена элементов, находящихся в зоне возникновения задачи, живыми существами раскрепощает мышление, делает его более свободным и дает возможность, хотя бы мысленно, совершать самые фантастические действия.  Интуитивно этот метод использовался многими исследователями и учеными.

Максвелл, строя свой эксперимент при разработке, динамической теории газов. мысленно поместил в сообщавшиеся между собой сосуды с газами демонов. Эти демоны открывали дверцу для горячих быстрых частиц газа и закрывали ее перед охлажденными, медленными.

Кекуле увидел структурную формулу бензола в виде кольца, образованного из группы обезьян. которые ухватились друг за друга. Выдающийся российский конструктор авиационных двигателей Микулин вспоминал: «Однажды я слушал оперу «Пиковая дама». Когда Герман поднял пистолет, я вдруг увидел в изгибе руки с пистолетом вал с компрессором, а дальше ясно то, что искал – радиатор. Я тут же выскочил из ложи и набросал на программке схему…»

      Образный стиль мышления  присущ всем людям творческих профессий.  Но не всякий образ эффективен. Например, простое графическое изображение детали тоже наглядно, но есть в нем недостаток — оно привязывает нас к прототипу. Маленькие человечки не напоминают нам что-либо известное, но зато показывают картину в полном объеме, и потому мы свободны в своей мыслительной деятельности. Для  некоторых процесс рисования  маленьких человечков может показаться слишком детским, несерьезным, ненаучным.  Такое мнение ошибочно. Метод воздействует на самые глубинные и сокровенные процессы мышления,  вызывая яркие образы и ассоциации, уводя от стереотипов и привычных действий.

Когда применяют метод моделирования маленькими человечками ?

Метод применяют тогда когда возникают трудности при реализации выбранного принципа разрешения физического противоречия.

  С чего начинать, применяя метод моделирования маленькими человечками?.

Первое: -  выявить оперативную зону задачи, т. е. место, где возникло физическое противоречие.

 Второе:- Выявить элемент, который испытывает противоречивые требования по своему физическому состоянию когда к нему предъявляются требование идеальности.

 Третье: - Запустить в этот элемент маленьких человечков или изобразить его в виде толпы маленьких человечков. Должно быть два рисунка – исходное состояние и требуемое. Рисуя человечков, не жалейте карандаш и время. Человечков должно быть много, и помните, что они могут делать все(!), даже самое фантастическое, самое невероятное. Для них нет невозможного, нет запретов, они всемогущи и выполняют любое ваше желание. Не надо пока думать, как они это сделают, важно выяснить, что они должны делать. Позже, в соответствии с вашими знаниями, вы найдете способ, как достичь то, что показали человечки. Чаще всего приходится изменять прилегающие к оперативной зоне элементы, но вы уже знаете, как делать, потому что вам в этом помогли маленькие человечки.

Теперь посмотрим работу маленьких человечков  на небольшом  примере.

    Работникам жилищно-коммунального хозяйства в осенне-весенние периоды прибавляется работа по ремонту водосточных труб. Дело в том, что в эти периоды в верхней части водосточных труб скапливается снег, который, многократно оттаивая и замерзая, превращается в ледяные пробки. При очередном потеплении эта ледяная пробка подтаяв, бомбой падает вниз по трубе, ломая и сокрушая ее. Вероятно, вы и сами не раз видели оборванные концы  водосточных труб.

Находим оперативную зону, тоесть начало возникновения проблемы – верхняя часть трубы. Находим элемент являющийся причиной проблемы – ледяная пробка.

Составляем ИКР - Ледяная пробка сама не падает вниз,  пока не растает полностью.  Это возможно если лед будет удерживаться за стенки трубы. но в этом случае ему нельзя.., таять.

Возникло физическое противоречие: - лед должен таять и не должен таять... Как быть?

Запускаем в ледяную пробку, как на поле боя, маленьких человечков.

Их много, они сцепились друг с другом и изо всех сил стараются удержать пробку, не давая ей упасть до той поры, пока она не растает полностью.

Восьмиклассники, которые «рисовали» эту задачу и любовались на человечков, воскликнули: - « Нужно заменить человечков цепью или, еще проще, проволокой. На этой проволоке ледяная пробка и будет держаться, пока не растает полностью!»

Все, задача решена! И, кажется, неплохо. Внедрение этого решения в жизнь не составит больших трудностей. По стоимости оно равно стоимости двух метров проволоки. Найденное ребятами решение следовало бы оформить заявкой на изобретение. Но патентный поиск подтвердил лишь правоту Станислава Лема, который сказал: «Вселенная так велика, что в ней нет ничего такого, чего бы не было».  Действительно, всего на год раньше взрослыми изобретателями, работающими в  НИИ коммунального хозяйства, было предложено аналогичное решение. Но даже в этом случае стоило поблагодарить маленьких человечков за большую подсказку.

Таблица взята из Методических материалов к "Комплексному методу поиска новых технических решений". 1979 год,  Горьковский народный университет научно - технического творчества Смори:
http://www.metodolog.ru/00751/00751.html
http://www.metodolog.ru/00753/00753.html
Редактор

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.