Курс Современный ТРИЗ. Модуль Диалектический подход в ТРИЗ

12. Принцип единства анализа и синтеза

Мышление состоит столько же в разложении предметов познания на их элементы, сколько и в объединении связанных друг с другом элементов в некоторое единство. Цель анализа состоит не только в том, чтобы разложить данное конкретное явление, но и в том, чтобы придать форму абстракций отдельным сторонам его. При синтезе расчлененные элементы соединяются уже не друг с другом, а с другим целым или с элементами других целостных систем. Каждый элемент, будучи качественно обособленным, обладает не только определенной самостоятельностью в рамках целого, но и зависит от других элементов, от характера связи с ними.

Первой стадии познания соответствует прямой анализ и синтез: анализ как непосредственное мысленное расчленение явлений на отдельные части (свойства), а синтез как непосредственное соединение в единое целое вычлененных отдельных сторон (свойств). Однако при этом невозможно обеспечить различение существенного от несущественного, необходимого от случайного.

При переходе со стадии фиксирования общих свойств к определению их причин, прямой анализ и синтез становится непригодным. Необходим новый качественный вид анализа. Это уже не механическое расчленение целого на части и не механическое объединение. Здесь осуществляется выявление определенной причинно-следственной связи. Она является стержнем, вокруг которого вращается весь анализ и синтез.

В самом деле, имеющиеся следствия, а затем и предполагаемая причина определяют здесь и отбор явлений для анализа и порядок расчленения их на части, и выделение тех сторон, которые представляют наибольший интерес для исследования, и, наконец, направленность синтезирования.

Расчленяют лишь то, что непосредственно связано с постигаемой причинно-следственной связью, также как и синтез объединяет лишь то, что предполагается искомой причинно-следственной связью. Этот вид анализа дает возможность переходить от несущественного общего к существенному, обеспечивает раскрытие того или иного свойства, но он недостаточен для познания сущности.

Чтобы познать сущность явления, необходимо знание не отдельных сторон, а всей системы и сторон не как таковых, а в их взаимоотношениях с другими сторонами исследуемого целого. Этого не может дать качественный анализ.

Переход от объяснения отдельных сторон явления, от определения отдельных свойств к более или менее полному воспроизведению их сущности производится при помощи структурно-генетического метода анализа и синтеза. Он характеризует то, что здесь расчленение целого на части и их объединение в целостную систему осуществляется в процессе познания от основы к обоснованному, от абстрактного к конкретному. Согласно данному методу, познание сущности явления должно осуществляться путем вычленения решающих сторон, звеньев или отношений, развитие которых обусловливает формирование сущности исследуемых явлений. Эти сущностные отношения принимаются за исходное начало, за исходную "клеточку", и затем прослеживаются все этапы их развития, возникновение одного следствия за другим и образование шаг за шагом всего исследуемого целого.

Делаемые выводы – это ничто без того развития, которое к ним привело. Выводы более чем бесполезны, если они превращаются в нечто самодовлеющее, если они не становятся снова предпосылками для дальнейшего развития. Но выводы должны принять на время определенную форму, они в своем развитии должны освободиться от расплывчатой неопределенности и сложиться в ясные мысли.

2. Диалектические модели ТРИЗ

2.1. Базовая модель Идеальный конечный результат

Идеальный конечный результат (ИКР) – это предварительная модель будущего решения задачи, в которой пространство поиска ресурса, обеспечивающего выполнение проблемной функции, сужено до границ этой функции.

Свойства Идеального Конечного Результата

• Объектность: ИКР может быть сформулировано по отношению к каждому из элементов конфликтующей пары и другим элементам ИС;

• алгоритмичность: можно задать алгоритм (правило) формулирования ИКР;

• многозначность: ИКР не дает однозначного указания на искомый ресурс.

Назначение Идеального конечного результата

Назначение ИКР – сузить область поиска нужного ресурса и активизировать его поиск

Особенности определения

ИКР – это одна из наиболее сильных моделей ТРИЗ. В самом деле, если нужное требуемое выполнение проблемной функции происходит само, без привлечения других функций, то никакие посторонние ресурсы больше не нужны. Остается лишь придумать, как этого достичь за счет того, что у уже есть: инструмента, изделия и действия одного на другое.

ИКР вводится сразу на уровне операционного определения, т.е. с помощью указания тех операций, выполнение которых дает возможность получить эту модель:

БЛОК-ВСТАВКА. ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ АРИЗ

В АРИЗ-82Б введен вариант замены изделия, если оно четко не указано по условиям задачи, т. е. когда Нежелательная Функция (НФ) оказывает воздействие на внешнюю среду неким «икс-элементом». Больше того, в этой же редакции АРИЗ икс-элементом можно заменить и НФ, если он плохо поддается управлению. При этом меняется и операционное определение ИКР, относимое теперь к икс-элементу:

«Икс-элемент, не усложняя систему, устраняет (указать вредное действие), сохраняя способность совершать (указать полезное действие)».

В АРИЗ-85В икс-элемент (на шаге 1.6) становится неотъемлемой частью модели задачи, а ИКР разбивается на две части, два уровня – системный (ИКР-1) и подсистемный (ИКР-2). При этом область поиска решения сужается до оперативной зоны и оперативного времени:

«ШАГ 3.1. Записать формулировку ИКР-1:

икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, устраняет (указать вредное действие) в течение оперативного времени (ОБ) в пределах оперативной зоны (03), сохраняя способность инструмента совершать (указать полезное действие)».

И далее:

«ШАГ 3.5. Записать формулировку идеального конечного результата ИКР-2:

оперативная зона (указать) в течение оперативного времени (указать) должна сама обеспечивать (указать противоположные физические макро – или микросостояния)».

ИКР формулируют по простой схеме: один из элементов конфликтующей пары (или в нашем определении – носитель, или объект, функции) сам устраняет вредное (ненужное, лишнее, мешающее ТС развиваться) действие, сохраняя способность осуществлять основное действие.

Иными словами, задачу по улучшению существующей, плохо выполняемой функции, нейтрализации вредной или реализации какой-либо новой функции возлагают на элемент ИС, уже выполняющий в ней какую-то полезную функцию. Смысл формулировки ИКР заключается в том, чтобы при разрешении конфликта между элементами КП получить ориентир для перехода к сильным решениям.

Что значит «сильным», в чем их сила? Их сила в полноте удовлетворения всем требованиям задачи при одновременном минимуме используемых для ее решения ресурсов. В сильном решении нужное событие, эффект достигается практически «даром».

Как пишет Г.С. Альтшуллер: «Переход к ИКР отсекает все решения низших уровней, отсекает без перебора, сразу. Остаются ИКР и те варианты, которые близки к ИКР и потому могут оказаться сильными. Дальнейший отсев вариантов происходит при формулировании физического противоречия».

Формулировка ИКР концентрирует внимание на объекте или иск-элементе, по отношению к которому она была сделана. И это может помешать рассматривать все множество ресурсов, обеспечивающих достижение ИКР, но не принадлежащих самому этому объекту (икс-элементу).

Искать ресурсы надо, все же немного выходя за пределы свойств самого этого объекта (икс-элемента). Иными словами, формулировка ИКР сужает круг поисков, а значит и возможность решения задачи, но зато этот круг смещается в зону сильных решений, лежащих порой далеко от тех ресурсов, которые изначально могут показаться очевидными.

Формулируя ИКР, мы сразу ориентируем себя на поиск идеальной системы, в которой бы не было конфликта.

В настоящее время в практике решения задач:

1) ИКР может формулироваться по отношению к каждому из элементов КП (свойство объектности) или икс-элементу, подменяющему еще неизвестный ресурс или один из элементов КП;

2) тем не менее, в каждой формулировке ИКР всегда должно быть только одно действие,

3) на практике модель ИКР часто используют менее строго, чем она определена, и рассматривают как образ, сужающий поле поиска ресурса для решения задачи, в этом случае ИКР может формулироваться в более произвольной форме по отношению к основным элементам наших моделей – не только НФ и ОФ, но и самому действию;

4) формулировка, как правило, содержит слово «сам(а,о)». ИКР оказывает существенную помощь в поиске нужного ресурса, создавая его образ, Однако этот вариант, конечно, подходит далеко не для всех случаев, и тогда приходится применять более сильные инструменты – противоречия.

Виды ИКР

Виды ИКР фактически описаны выше. Добавим, что в разработке Г.И. Иванова (см. АРИП) предложено удобное объединение и развитие указанных вариантов:

«Элемент … (указать выбранный ранее приоритетный носитель ресурса), используя … (указать имеющиеся у него поле, свойство, т. е. собственно сам ресурс), САМ выполняет или содействует выполнению (указать проблемную функцию) взаимодействуя с (другим выбранным ресурсом и его свойством, если мы решили использовать несколько ресурсов) не допускает … (указать недостаток, который должен быть устранен)».

Или в варианте с икс-элементом:

«Система для … (указать функцию ТС) сама, используя х-элемент, не допускает или устраняет … (указать недостаток, который должен быть устранен)».

(Приведено по Иванову Г.И. Алгоритм решения инженерных проблем. URL: http://www.ratriz.ru/pr_ ARIP.htm).

2.2. Базовая модель Противоречие

Противоречие – это модель конфликта при взаимодействии: сопоставление противоположных требований или свойств к носителю ресурса для выполнения разных функций.