Процесс изобретательства

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Актуальность исследования. Процесс изобретательства требует правильной организации мышления, преодоления психологической инерции, стремления к идеальному решению, разрешения противоречия, скрытого в любой нестандартной задаче. ТРИЗ признана во всем мире и применяется для решения творческих задач во многих областях человеческой деятельности, начиная с конструирования и проектирования и заканчивая рекламой, PR, управлением.

Примерно начиная с  середины 40-х годов в Америке  и Европе появляются публикации сразу  о нескольких методах решения творческих задач: Синектике, Мозговом Штурме, Методе Фокальных Объектов, Морфологическом Анализе. Они основаны на принципе активизации выдвижения и перебора вариантов. Осборн, Цвикки, Гордон впервые доказали на практике возможность - пусть в ограниченных пределах - управлять творческим процессом. По мифу об озарении, не поддающемся управлению, были нанесены первые удары. К сожалению, методы активизации сохранили бесчисленные пробы и ошибки. Это предопределило их поражение при решении задач ценою в сотни и тысячи проб. В дальнейшем они не развивались и остались в рамках исходных формул. Также неудачей закончилась попытка их объединения.

Основная идея ТРИЗ: развитие технических систем определяется объективными, познаваемыми закономерностями. Этим законам подчиняется развитие любых технических систем - от кофеварки до космической станции. Цель разработки - дать каждому человеку (независимо от таланта и способностей) реальную возможность делать изобретения. В этом заключается актуальность данной темы. Ведь темпы технического прогресса напрямую зависят от изобретателей, а экономические успехи - от темпов технического прогресса. Многие изобретения, открытия, идеи опаздывают, как минимум, на несколько лет и, следовательно, порой уже бывают бесполезны.

В России над проблемой  рождения и развития плодотворных идей работал Генрих Саулович Альтшуллер. В то время у него сформировалось и окрепло убеждение, что изобретатели, даже самые сильные, работают неэффективным  методом многочисленных проб и горестных ошибок. Многие изобретения, открытия, идеи опаздывают, как минимум, на несколько лет. И, следовательно, бесперспективно раскрывать и использовать такие «секреты творчества».

Теоретической основой  исследования послужили труды Генриха  Сауловича Альтшуллера, Злотина Э., Петрова В., Шапиро Р. Б.

Целью данной работы является анализ приемов теории решения изобретательских задач в исследованиях систем управления.

Задачами курсовой работы являются следующие:

1. Определить теоретические аспекты изучения теории решения изобретательских задач;
2. Проанализировать систему управления на предприятии;
3. Разработать новую систему управления но основе методов теории решения изобретательских задач.

Данная курсовая работа состоит из введения, основной части, заключения и списка использованной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Теоретические аспекты изучения теории решения изобретательских задач

1.1. ТРИЗ –  понятие и сущность

Основой ТРИЗ являются программа  последовательных операций для выявления  и устранения технических противоречий, средства управления психологическими факторами и информационный фонд. Техническое противоречие проявляется тогда, когда известными способами при попытке улучшить одну часть (или один параметр) технической системы недопустимо ухудшается другая часть (или другой параметр). Например, заманчиво делать ткани и одежду из прочных полимерных пленочных материалов. Но тут возникает противоречие. Ткань, идущая на одежду, должна иметь мельчайшие поры, чтобы пропускать воздух и пары. А если в пленочной ткани сделать поры, ее прочность резко снизится. Каждое техническое противоречие обусловлено конкретными физическими причинами. В приведенном примере ткань должна иметь поры, чтобы пропускать воздух, и в то же время не должна иметь пор с целью повышения прочности. Это — физическое противоречие (ФП): к одной и той же части системы предъявляются взаимно противоположные требования. Известны принципы разрешения физических противоречий (например, разделение противоречивых свойств в пространстве или во времени). Разрешение физических противоречий необходимо для устранения конфликта, из-за которого возникла задача. В структуре программы и правилах выполнения отдельных операций отражены объективные закономерности развития технических систем. Поскольку программу реализует человек, TРИЗ предусматривает операции по управлению психологическими факторами. Эти операции позволяют гасить психологическую инерцию, которая обычно присуща каждому человеку, и стимулировать работу воображения. Разрешение физических противоречий необходимо для устранения конфликта, из-за которого возникла задача. В структуре программы и правилах выполнения отдельных операций отражены объективные закономерности развития технических систем. Поскольку программу реализует человек, ТРИЗ предусматривает операции по управлению психологическими факторами. Эти операции позволяют гасить психологическую инерцию, которая обычно присуща каждому человеку, и стимулировать работу воображения. Научно-техническая революция требует, чтобы задачи высших уровней решались во все более короткие сроки. Обычный путь интенсификации процесса решения состоит в увеличении числа людей, одновременно работающих над одной проблемой. Но возможности такой интенсификации почти исчерпаны: сосредоточение большого числа людей на решении одной технической проблемы ведет к уменьшению интенсивности работы на других направлениях.

Нужен способ перевода изобретательских задач с высших уровней на низшие. Если задачу четвертого или пятого уровня удастся перевести на первый или второй уровень, далее сработает  обычный перебор вариантов. Вся проблема в том, чтобы уметь быстро сужать поисковое поле, превращая «трудную» задачу в «легкую».

 

Рисунок 1 – Законы развития технических систем

Изобретательские задачи часто путают с задачами техническими, инженерными, конструкторскими. Построить обычный дом, имея готовые чертежи и расчеты,— задача техническая. Рассчитать обычный мост, пользуясь готовыми формулами,— задача инженерная. Спроектировать удобный и дешевый автобус, найдя компромисс между «удобно» и «дешево»,— задача конструкторская. При решении этих задач не приходится преодолевать противоречия.

Задача становится изобретательской только в том случае, если для  ее решения необходимо преодолеть противоречие.

Не сталкиваемся мы с  противоречиями и при решении  задач первого уровня. Строго говоря, это задачи конструкторские, а не изобретательские. Юридическое понимание термина «изобретение» не совпадает с пониманием, так сказать, техническим, творческим. По-видимому, со временем юридический статус изобретения будет несколько изменен, и простые конструкторские решения перестанут считаться изобретениями. Во избежание путаницы будем пока пользоваться словосочетанием «изобретательская задача первого уровня», помня, однако, что подлинные изобретательские задачи второго и более высоких уровней обязательно связаны с преодолением противоречий.

В самом факте возникновения  изобретательской задачи уже присутствует противоречие: нужно что-то сделать, а как это сделать— неизвестно. Такие противоречия принято называть административными (АП). Выявлять административные противоречия нет необходимости, они лежат на поверхности задачи. Но и эвристическая, «подсказывательная» сила таких противоречий равна нулю: они не говорят, в каком направлении надо искать решение.

В глубине административных противоречий лежат технические противоречия (ТП): если известными способами улучшить одну часть (или один параметр) технической системы, недопустимо ухудшится другая часть (или другой параметр). Технические противоречия часто указаны в условиях задачи, но столь же часто исходная формулировка ТП требует серьезной корректировки. Зато правильно сформулированное ТП обладает определенной эвристической ценностью. Правда, формулировка ТП не дает указания на конкретный ответ. Но она позволяет сразу отбросить множество «пустых» вариантов: заведомо не годятся все варианты, в которых выигрыш в одном свойстве сопровождается проигрышем в другом.

Каждое ТП обусловлено  конкретными физическими причинами.

Это — физическое противоречие (ФП): к одной и той же части  системы предъявляются взаимно противоположные требования.

В физических противоречиях  столкновение конфликтующих требований предельно обострено. Поэтому на первый взгляд ФП кажутся абсурдными, заведомо неразрешимыми. Именно в этом, и доведении противоречия до крайности, и проявляется эвристическая сила ФП. Поскольку одна и та же часть вещества не может быть в двух разных состояниях, остается развести, разъединить противоречивые свойства простыми физическими преобразования ми. Можно, например, разделить их в пространстве: пусть объект состоит из двух частей, обладающих разными свойствами. Можно разделить противоречивые свойства во времени: пусть объект поочередно обладает то одним свойством, то другим. Можно использовать переходные состояния вещества, при которых на время возникает что-то вроде сосуществования противоположных свойств.

Нужны приемы, позволяющие  выявлять и устранять физические противоречия, содержащиеся в изобретательских задачах.

Эти приемы позволяют  резко сократить поисковое поле и без «поштучной» проверки отбросить множество «пустых» вариантов.

Несколько приемов мы уже назвали: разделение противоречивых свойств в пространстве или во времени, использование переходных состояний веществ. А еще? Где  взять набор приемов, достаточно богатый, чтобы решать самые различные изобретательские задачи? Ответ очевиден: ФП присущи только изобретательским задачам высших уровней, поэтому приемы устранения ФП надо искать в решениях этих задач. Практически это означает, что необходимо отобрать изобретения высших уровней и исследовать их описания. В таких описаниях обычно указаны исходная техническая система, ее недостатки и предлагаемая техническая система.

Сопоставляя эти данные, можно выявить суть ФП и прием, использованный для его устранения.

Итак, — эффективная  технология решения изобретательских задач может основываться только на сознательном использовании законов развития технических систем;

— исходя из этих законов, можно построить программу решения  изобретательских задач, позволяющую  без перебора вариантов сводить  задачи высших уровней к задачам первого уровня;

— чтобы свести задачу высшего  уровня к задаче первого уровня, нужно прежде всего найти физическое противоречие, поэтому программа  должна содержать операторы, позволяющие  по определенным правилам выявлять физическое противоречие;

— для преодоления физических противоречий программа должна иметь информационный фонд, включающий фонд изобретательских приемов, выявленный путем анализа  больших массивов современной патентной  информации; фонд приемов должен быть представлен в виде таблиц использования приемов в зависимости от типа задачи или содержащегося в ней противоречия;

— информационный фонд должен включать также таблицы применения физических эффектов;

— программа должна иметь средства управления психологическими факторами, прежде всего средства активизации воображения и средства преодоления психологической инерции.

 

 

                1.2. Алгоритм решения изобретательских задач

 

Программа, удовлетворяющая всем этим требованиям, получила название АРИЗ (алгоритм решения изобретательских задач).

Слово «алгоритм» в узком смысле означает абсолютно детерминированную последовательность математических операций.

В широком смысле слова «алгоритм» — это любая достаточно четкая программа действий. Внешне АРИЗ представляет собой программу последовательной обработки изобретательских задач. Законы развития технических систем заложены в самой структуре программы или выступают в «рабочей одежде» — в виде конкретных операторов. С помощью этих операторов изобретатель шаг за шагом (без пустых проб) выявляет ФП и определяет ту часть технической системы, к которой оно «привязано». Затем используются операторы, изменяющие выделенную часть системы и устраняющие ФП. Тем самым трудная задача (т. е. задача не первого уровня) переводится в легкую задачу (первого уровня).

АРИЗ имеет специальные средства преодоления психологической инерции. Некоторые авторы полагают, что справиться с психологической инерцией нетрудно, достаточно помнить о ее существовании. Если бы это было так! Психологическая  инерция поразительно сильна. Нужны не призывы помнить о ней, а конкретные операторы преобразования задачи. Например, условия задачи обязательно должны быть освобождены от специальной терминологии, потому что термины навязывают изобретателю старые и трудноизменяемые представления об объекте.

При разработке АРИЗ проводился систематический  анализ патентного фонда. Выделялись и  исследовались изобретения треть  его и более высоких уровней, определялись содержащиеся в них  технические и физические противоречия и типовые приемы их устранения. Для таблицы применения типовых приемов в одной из последних модификаций АРИЗ было проанализировано около 40 тыс. описаний отобранных изобретений высших уровней. Затем и течение трех лет таблица корректировалась: в нее вводились прогностические поправки, она проверялась на новых и сложных задачах. Для новых модификаций АРИЗ разработаны таблицы применения физических эффектов и создан подробный справочник «Указатель применения физических эффектов и явлений».