Многоэкранная схема Альтшуллера

О важности системного мышления автор ТРИЗ – Г.С. Альтшуллер – упоминал уже в первых своих работах, например, в статье О психологии изобретательского творчества, опубликованной еще в 1956 году.

В середине 70-х в ТРИЗ появился метод для развития системного мышления – многоэкранная схема мышления. Авторское описание метода можно посмотреть здесь и здесь.

Основной идеей многоэкранной схемы мышления по Альтшуллеру является рассмотрение системы или объекта не самого по себе, а объекта и его отношений с другими объектами, в том числе,

1)      во взаимосвязи с над- и подсистемами (система, надсистема, подсистемы);

2)      в исторической динамике развития системы (было, есть, будет);

3)      в отношении система – антисистема.

Модель изобретательского системного видения можно представить как многоэкранную схему мышления – серию экранов, на которых можно наблюдать как саму систему, так и ее над и подсистемы, а также их историю и будущее (тенденции развития). Природным даром системного мышления обладают немногие (особоодаренные) люди.

Системообразующих свойств у элементов может быть великое множество, сколько систем – столько и свойств. Среди них существуют свойства, инвариантные для любых систем. К таким свойствам относятся: неделимость, взаимосвязанность, когерентность, стохастичность, непрерывное функционирование, целеустремленность, эволюционизм, открытость (вход – выход).

33. Технические системы, понятия: увеличение степени идеальности системы, факторы расплаты, факторы полезности. Примеры. Понятие ИКР в ТРИЗ, идеальные механизмы, машины, технологические процессы.

Техническая система – это искусственно созданные объекты, предназначенные для удовлетворения определенной потребности, которым присущи возможность выполнения не менее одной функции, многоэлементность, иерархичность строения, множественность связей между элементами, многократность изменения состояний и многообразие потребительских качеств. К техническим системам относятся отдельные машины, аппараты, приборы, сооружения, ручные орудия, их элементы в виде узлов, блоков, агрегатов и др. сборочных единиц, а также сложные комплексы взаимосвязанных машин, аппаратов, сооружений и т.п.

«Развитие всех систем идёт в направлении увеличения степени идеальности. Идеальная техническая система - это система, вес, объём и площадь которой стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система - это когда системы нет, а функция её сохраняется и выполняется.

Факторами расплаты (ФР) являются, с одной стороны, различные затраты (материальные, трудовые, затраты времени): на создание, эксплуатацию и утилизацию ТО, с другой стороны, негативные явления (вредные факторы), возникающие при создании и использовании этого ТО (засорение окружающей среды, исчерпание природных ресурсов, вредные воздействия на человека и т. д.).

Полезность – это способность экономического блага удовлетворять одну или несколько человеческих потребностей. Полезность - понятие сугубо индивидуальное: полезное для одного субъекта может быть бесполезно для другого. Полезность зависит от потребительских свойств благ и от самого процесса потребления, от того, кто и как удовлетворяет свои потребности. Сама полезность меняется с увеличением или уменьшением конкретного блага. В первом случае она убывает, во втором - увеличивается.

Одним из базовых понятий ТРИЗ стал ИКР (идеальный конечный результат) — ситуация, когда нужный результат получается сам собой, без дополнительных затрат.

ИКР — это способ решения задач с минимальными, практически нулевыми затратами ресурсов. Он помогает преодолеть шаблонное мышление и сформулировать лучшее из решений.

Идеальный механизм– это механизм, образованный только абсолютно жесткими звеньями, в котором входной поток механической энергии преобразуется в выходной поток без потерь.

Технологи́ческий проце́сс (сокр. техпроцесс, ТП) — это система взаимосвязанных действий[кого?], выполняющихся с момента возникновения исходных данных[каких?] до получения нужного результата. «Технологический процесс» — это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. К предметам труда относят заготовки.

34. Этапы развития технических систем, «S-образные кривые развития технических систем», примеры, («рождение и детство», период интенсивного развития, «старость и смерть» ТС).

Кривые, построенные в системе координат, где по вертикали откладывают численные значения одной из главных эксплуатационных характеристик системы (например, скорость самолета, мощность электрогенератора и т.п.), а по горизонтали – «возраст» технической системы или затраты на ее развитие, получили название S-образных (по внешнему виду кривой, рис. 3.1). Такие кривые – определенная идеализация; реальные технические системы, параметры которых использовались при их построении, создавались разными конструкторами, в разных условиях эксплуатировались, поэтому данные о них зачастую неточны.

Рождение и детство технической системы. Новая техническая система рождается в тот момент, когда возникает возможность её технической реализации. Как правило, её рождение происходит в условиях, когда соответствующую полезную функцию выполняют старые системы, и совокупные параметры Х (участок I на рис. 3.1), которыми характеризуется выполнение полезной функции новой системой, не слишком высоки. На этом этапе совершенствованием новой технической системы занимаются единицы учёных и изобретателей, причём в финансовом отношении система приносит убыток, поскольку широкое внедрение ещё не началось. Однако, как правило, наиболее сильные технические решения, кардинально влияющие на жизнеспособность системы, возникают именно на этом этапе.

Период интенсивного развития технической системы. Основным содержанием этого этапа является быстрое, лавинообразное, напоминающее цепную реакцию, раз-витие.

Характерной чертой данного этапа развития становится активная экспансия новой системы — она вытесняет из экологических ниш другие, устаревшие, порождает множество модификаций и разновидностей, приспособленных для разных условий и целей.

«Старость» и «смерть» технической системы. Основным содержанием этого этапа является стабилизация параметров системы. Небольшой прирост их еще наблюдается в начале этапа, но в дальнейшем практически сходит на нет, несмотря на то, что вложение сил и средств растет. Резко увеличивается сложность, наукоемкость системы; даже небольшие улучшения параметров требуют, как правило, очень серьезных исследований. Вместе с тем, экономичность системы остается еще высокой, потому что даже небольшое усовершенствование, помноженное на массовый выпуск, оказывается эффективным.

35. Законы развития технических систем (ЗРТС). Понятие инструментальности и открытости ЗРТС.

В 70-х годах прошлого века Г.С.Альтшуллер предпринял шаги по переходу от методики изобретательства к теории изобретательского творчества, а затем и к теории развития технических систем. Важная роль в этом переходе была отведена созданию системы законов развития технических систем, которые стали базой для тех инструментов решения задач, которые используются в ТРИЗ. В 1977 году Г.С.Альтшуллер опубликовал первый вариант системы законов развития технических систем (ЗРТС).

Последователи и ученики Г.С.Альтшуллера (Ю.Саламатов, С.Литвин, Б.Злотин) создавали и другие системы законов. Но базой для этих систем законов остается система законов, предложенная Г.С.Альтшуллером. Ниже приводится один из вариантов системы законов, которая вполне может быть перенесена с технических систем на информационные технологии.

36. Основные идеи вепольного анализа, вепольные модели изобретательских задач и решений, вепольные формулы, условно-графические обозначения. Примеры.

Вепольный анализ

• Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить ее свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи [77][78].

• Вепольный анализ — это специальный язык формул, с помощью которого легко описать любую техническую систему в виде определенной (структурной) модели. Построенная таким образом модель преобразуют по специальным правилам и закономерностям, получая структурное решение задачи.

• Любой объект представляется в виде вещества и обозначается буквой «В», а любое взаимодействие в виде поля и обозначается буквой «П». Тогда веполь может быть представлен в виде формулы:

П

В1 В2