Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Сибирский федеральный университет"

Дисциплина "Философские проблемы науки и техники"

Реферат по теме

Теория решения изобретательских задач Г.С. Альтшуллера

Руководитель Л.П. Завьялова

Студент М.П. Конев

Введение

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) - наука, позволяющая не только выявлять и решать творческие задачи в любой области знаний, но и развивать творческое (изобретательское) мышление, развивать качества творческой личности. Не редко в основе решения задачи лежит на первый взгляд "дикая" идея. ТРИЗ дает возможность человеку не только быть готовым к таким идеям, но и получать их. Для овладения ТРИЗ необходимо вложить много труда, как при изучении любой другой науки. Довести применение ТРИЗ до автоматизма требует еще больших усилий. Стадии овладения определенными навыками превосходно сформулировал великий русский режиссер и основатель театральной школы Константин Станиславский: "Сложное сделать простым, простое сделать привычным, привычное сделать приятным". И далее он говорит о путях достижения этого: "Далеко не все имеют волю и настойчивость, чтобы добраться до настоящего искусства, только знать систему мало. Надо уметь и мочь. Для этого необходима ежедневная, постоянная тренировка, муштра в течение всей артистической карьеры" ТРИЗ - уникальный инструмент для:

· поиска нетривиальных идей,

· выявления и решения многих творческих проблем,

· выбора перспективных направлений развития техники, технологии и снижения затрат на их разработку и производство,

· развития творческого мышления,

· формирования творческой личности и коллективов.

Эта теория стала популярной не только в России, но и в США, Канаде, Японии, Израиле, ведущих странах Европы и Юго-Восточной Азии.

Как сказал А.Н. Толстой: "В человеке заложены безграничные источники творчества, иначе бы он не стал человеком. Нужно их освободить и вскрыть".

История создания и распространения ТРИЗ

Могло ли человечество пройти "мимо телефона"? То есть мог бы телефон остаться не изобретенным? Вряд ли - после опытов Пэйджа и Рэйса, с учетом большого интереса к электричеству и объективной необходимости в передаче звука на расстояние рождение телефона было неизбежно. Это подтверждается и тем, что патентные заявки на телефон были поданы в течение года несколькими независимыми изобретателями. То же можно утверждать и по поводу изобретения радио и телевидения. А что по поводу методики изобретательства? изобретательский задача творческий

Судите сами. Вот график Мэмфорда, отражающий рост числа значительных изобретений во времени. Отклонения от кривой объясняются политико-экономическими событиями, войнами.

Этот график - экспонента. Как снежный ком, растет количество изобретений, все больше людей занимается придумыванием нового. Достаточно ли этого, чтобы задуматься - как "производятся" изобретения? Какие "умственные ходы" осуществляет изобретатель? Как ему помочь?

В середине 40-х годов XX века методики стали возникать, как грибы после дождя. Самыми "шустрыми" оказались США, за ними Западная Европа. Мозговой штурм, метод контрольных вопросов, морфологический анализ, синектика - каждая из этих методик давала новые подходы к изобретательскому труду. Объединяло их вот что: все они были основаны на психологии и логике, и ни одна из них не претендовала на роль научной теории.

А в это время в Советском Союзе молодой военный инженер и со школьных лет изобретатель Генрих Альтшуллер изучает патентный фонд. Он стремится понять: что объединяет сильные, красивые, удивляющие изобретения? Именно тогда родилось это понятие - Идеальный Конечный Результат. А еще - через годы - Альтшуллер понял, что кроме психологических особенностей, приемов мышления нужно выявлять и использовать закономерности развития техники. Так родилась ТРИЗ.

Легко ли было организовать в Советском Союзе широкое общественное движение, несмотря на отсутствие поддержки со стороны партии и государства? "Отсутствие поддержки" - это мягкая оценка ситуации. Шесть лет тюрьмы - но ведь не расстреляли… Разгромные статьи в "Комсомольской правде" - но ведь второй раз не посадили…

Такое движение появилось и мощно "встало на крыло" - общественные школы ТРИЗ работали практически во всех крупных городах Союза: это тысячи людей, прошедших семинары Альтшуллера или семинары его учеников, десятки книг и десятки тысяч решенных технических задач.

Сегодня тризовцы консультируют известные фирмы в США, Канаде, странах Западной Европы, преподают в ведущих университетах мира. Среди клиентов - "Форд" и "Дженерал моторс", "Катерпиллер" и "Проктер энд Гэмбл", "Самсунг" и "Жилетт", "Кодак" и "Ксерокс"…

Движение оказалось успешным потому, что отвечало объективной потребности рынка. Но еще и потому, что Генрих Альтшуллер был не кабинетным теоретиком изобретательства, а практиком широкого спектра. Он смог решить задачи выживания теории в "неблагоприятной среде", а это были уже не технические, а социальные задачи.

ТРИЗ завоевывает мир. Разработаны компьютерные программы по ТРИЗ. Созданы фирмы, занимающиеся ТРИЗ. Помимо стран бывшего СССР, ТРИЗ распространена в США, Канаде, странах Европы, в Израиле, в Австралии, Японии, странах Юго-Восточной Азии и Южной Америки.

Компании, специализирующиеся на применении и развитии ТРИЗ работают во многих странах мира. Например, в США, Канаде, Германии, Англии, Франции, Швеции, Швейцарии, Австрии, Голландии, Финляндии, Италии, Израиле, Чехии, Японии, Южной Кореи, России и других странах. Курс ТРИЗ читается в ряде университетов США, Канаде, Франции, Англии, Германии, Швейцарии, Израиля, Японии и России.

ТРИЗ изучают инженеры и ученые, студенты университетов различных специальностей и школьники всех возрастов. Проводят занятия с дошкольниками, начиная с трех лет. Имеются курсы для подготовки воспитателей детских садов, учителей школ и преподавателей ТРИЗ для Университетов. Ведется большая работа по подготовке учебно-методических материалов.

Несколько фирм разрабатывают и продают компьютерные программы по ТРИЗ.

Наиболее распространена консультационная деятельность для промышленных фирм - решение производственных и научных проблем и получение перспективных решений.

Создано несколько кафедр ТРИЗ в университетах, защищаются диссертации по ТРИЗ. Ученики и последователи автора ТРИЗ - Генриха Альтшуллера живут и работают сейчас во многих странах. Они продолжают развивать ТРИЗ, применять ее на практике и добиваться впечатляющих результатов. ТРИЗ, которую, по сути дела, создал один человек, справедливо считают наукой XXI века.

Создана и успешно работает Международная Ассоциация ТРИЗ (МА ТРИЗ), президентом которой до последнего дня своей жизни являлся Генрих Альтшуллер. Сейчас МА ТРИЗ руководят его ученики. Появилась Европейская Ассоциация ТРИЗ (ETRIA - European TRIZ Association). Имеются региональные Ассоциации ТРИЗ в США, Франции, Италии, Австрии, Израиле, Австралии, Южной Кореи, Тайване, Мексики, Латинской Америки, в странах бывшего СССР и других странах. В США создан Институт Альтшуллера (The Altshuller Institute). Создан Саммит разработчиков ТРИЗ, цель которого - объединить специалистов, которые занимаются развитием теории и методики. Саммит проводит ежегодные встречи, где обсуждаются наилучшие научные разработки по развитию ТРИЗ. Выпускаются бумажный "Журнал ТРИЗ" на русском и английском языках в России и самостоятельный электронный журнал в США.

В Internet имеется несколько сотен сайтов и более миллиона ссылок посвященных ТРИЗ.

Проводятся международные конференции по ТРИЗ. В США Институтом Альтшуллера, в Европе МА ТРИЗ и ETRIA, в Японии ТРИЗ Форум.

Крупнейшие газеты и журналы США и других стран неоднократно писали о необычайной силе ТРИЗ. Неоднократно были выступления по телевидению на ведущих каналах мира.

Все описанное - элементы ТРИЗ-движения, созданного Генрихом Альтшуллером.

Как решать задачи с помощью ТРИЗ

Изобретательская задача - это когда есть цель, которую Решателю требуется достигнуть, или есть проблема, которую нужно преодолеть, причем очевидные решения в данных условиях неприменимы. Перед Решателем возникает вопрос: "Как быть?".

Исследовательская задача - это когда происходит некоторое явление, и Решателю необходимо объяснить его, выявить причины или спрогнозировать результат. Перед Решателем стоит вопрос "Почему? Как происходит?".

Чтобы легче решить исследовательскую задачу, следует сформулировать ее как изобретательскую. Задайте себе вопрос: "Как сделать, чтобы происходило именно это явление?"

Затем надо сформулировать к задаче Противоречие, Идеальный конечный результат (ИКР). Противоречие и ИКР "обостряют" проблему, выявляют самую ее суть и подталкивают к сильным решениям. Формулировать ИКР и Противоречие можно и в нескольких вариантах - это позволяет найти несколько решений.

Далее нужно выявить имеющиеся ресурсы. Ресурсами является всё, что может быть полезно при решении задачи. Причем желательно использовать те ресурсы, которые уже присутствуют в проблемной ситуации, а также "дешевые" ресурсы, затраты на получение и использование которых низки.

Найденные решения желательно оценить с позиций идеальности. При этом можно задавать себе вопросы:

Насколько сложно и дорого осуществить решение? Задействованы ли ресурсы системы? Появились ли нежелательные эффекты при внедрении полученного решения?

Задачи - комплексы

Все задачи современного мира - комплексы, цепочки, клубки противоречий. Чем масштабнее задача, тем сильнее пересекаются в ней различные аспекты. Одну и ту же задачу можно понимать как техническую или биологическую, военную или даже рекламную. Легко найти примеры таких задач в истории.

В современном мире практически все задачи становятся комплексными. Это не хорошо и не плохо, это данность. И если даже задачу можно более-менее точно охарактеризовать как техническую или научную, то ее внедрение, например, потребует решения задач, связанных как минимум с бизнесом и менеджментом. И неспособность решения "пост-технических" или "пост-научных" задач сводит на нет все предыдущие успехи. И наоборот, хорошо решенная социальная задача может существенно помочь техническому прогрессу. Хрестоматийный пример - принятие в США закона о налоге с объема запаянного вакуума, который стимулировал радиопромышленность отказаться от громоздких устройств на электровакуумных лампах и перейти на миниатюрные лампы и транзисторы.

С позиций ТРИЗ решение социальных и технических задач имеет много общего. В социальных задачах тоже есть Идеальный Конечный Результат, когда источник проблемы САМ, своими усилиями эту проблему и решает. Вот, например, экологическая проблема - предприятие сбрасывает в реку отходы и не слишком заботится об эффективной очистке. Можно штрафовать - но тогда придется организовать "неусыпный контроль" и начнется игра в "кошки-мышки". А можно законом заставить предприятия забирать воду для своих нужд ниже по течению, чем сбрасываются их же отходы. Не почистил за собой - получай сам же свою грязь… Конечно, есть и другие способы решения этой задачи. Один из вариантов испытали в Америке. Способ прост: каждый год предприятия должны отчитываться о выбросах вредных веществ. Скажем, СО выделили столько-то тонн, SО - столько-то, фреонов - столько-то и так далее. Представьте себе директора завода, который подписывает такой отчет перед тем, как отправить его своему руководству. А если еще эти данные попадают в СМИ? Хочешь не хочешь, а вчитаешься, ужаснешься да и пообещаешь к следующему году снизить неуютные цифры. Во всяком случае, такие промышленные гиганты, как "Монсанто" и "Дюпон", объявили об этом публично.

В отличие от физических и химических эффектов, которые применяются при решении технических задач, в социальной сфере понадобятся социальные и психологические эффекты. Вместо свойств материалов - свойства мышления, особенности мировоззрения и мировосприятия, вместо технических инструментов - юридические законы, воздействие СМИ, организационные структуры.

Структура ТРИЗ

В состав ТРИЗ входят:

· Законы развития технических систем (ТС).

· Информационный фонд ТРИЗ (система приемов, эффекты, стандарты, ресурсы)

· Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем.

· Алгоритм решения изобретательских задач.

· Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений.

· Методы системного анализа и синтеза (системный подход, анализ и синтез потребностей, функциональный анализ и синтез)

· Функционально-стоимостный анализ.

· Методы развития творческого воображения.

· Теория развития творческой личности.

· Теория развития творческих коллективов.

Все разделы ТРИЗ можно грубо разделить на две части: методы решения проблем и методы развития творческих качеств.

Законы развития технических систем - наиболее общие статистические закономерности и тенденции развития техники, выявленные в результате анализа патентного фонда и истории развития техники.

Информационный фонд включает:

· Систему стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач);

· Задачи-аналоги;

· Технологические эффекты (технические эффекты, физические эффекты, химические эффекты, биологические эффекты, математические эффекты, в частности, наиболее разработанные из них в настоящее время - геометрические, а также таблицы их использования).

· Приемы устранения противоречий и таблицы их применения;

· Приемы разрешения технических противоречий (40 основных приемов и таблица их применения и 10 дополнительных)

· Приемы разрешения физических противоречий (приемы - антиприемы, приемы, разбитые на группы, способы разрешения физического противоречия).

· Макро- и микроуровни приемов устранения противоречий.

· Ресурсы природы и техники и способов их использования.

АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда, и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения. Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора задачи и оценки полученного решения.

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.

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".

Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений разработан Злотиным Б.Л. и Зусман А.В. и назван "диверсионным" подходом. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики "изобретаются" для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденции ее изменения, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении проблемы. Кроме того, изыскиваются и анализируются способы, предотвращающие возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений.

Методы системного анализа и синтеза включают системный подход, анализ и синтез потребностей, функциональный анализ и синтез. Эти инструменты позволяют создать системную картину мира и прогнозировать развитие систем.

В ТРИЗ широко используется системный подход, включающий аппарат системных исследований, специализированный для анализа и синтеза технических систем, основанный на закономерностях развития техники и для прогнозирования развития технических систем. Кроме того, системный подход используется для развития творческого мышления.

Функционально-стоимостный анализ (ФСА) - метод технико-экономического исследования систем, направленный на оптимизацию соотношения между их потребительскими свойствами (функций, еще воспринимаемыми как качество) и затратами на достижения этих свойств. Используется как методология непрерывного совершенствования продукции, услуг, производственных технологий, организационных структур. Задачей ФСА является достижение наивысших потребительских свойств продукции при одновременном снижении всех видов производственных затрат.

Методы развития творческого воображения позволяют уменьшить психологическую инерцию при решении творческих задач. Существующая в ТРИЗ система развития творческого воображения разработана Г. Альтшуллером и П. Амнуэлем, и представляет собой набор приемов фантазирования и специальных методов (например, метод ассоциаций, метод тенденций, метод скрытых свойств объекта, взгляд со стороны и др.).

Теория развития творческих коллективов разработана Б. Злотиным, А. Зусманом и Л. Капланом. Они выявили этапы и циклы развития творческих коллективов, закономерности их развития, механизмы торможения и развития коллективов, принципы предотвращения застойных явлений в коллективе.

Функции ТРИЗ

1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.

2. Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).

3. Развитие качеств творческой личности.

А также вспомогательные функции ТРИЗ:

1. Решение научных и исследовательских задач.

2. Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.

3. Выявление причин брака и аварийных ситуаций.

4. Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.

5. Объективная оценка решений.

6. Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.

7. Развитие творческого воображения и мышления.

8. Развитие творческих коллективов.

Простейшие приемы изобретательства

· аналогия,

· инверсия,

· эмпатия,

· фантазия.

Аналогия

Аналогия - обильный источник новых идей, но ее нельзя использовать слепо.

Как же следует использовать аналогию?

· Выяснить основные принципы и конструктивные особенности исследуемого объекта.

· Выявить ведущую область техники по функции, которую выполняет этот объект.

· Воспроизвести основной принцип и конструктивные особенности, используя опыт ведущих областей, на имеющихся элементах, материалах и технологиях. При этом что-то нужно будет придумать новое, учитывая недостатки прототипа.

Инверсия

Прием "инверсия" или "обратная аналогия" означает - выполнить что-нибудь наоборот. Для него характерны выражения: перевернуть вверх "ногами", вывернуть наизнанку, поменять местами и т.д.

Этот прием может означать, что если объект рассматривается снаружи, то, возможно, мы достигаем желательного результата, если будем его исследовать изнутри. Если какой-то объект расположен вертикально, то применение инверсии означает, что его ставят горизонтально - и наоборот. Инверсия предполагает возможную замену подвижной части неподвижной, отказ от симметрии в пользу асимметрии, переход от растяжения к сжатию. Инверсные понятия - приемник и передатчик, модулятор и демодулятор, электрогенератор и электродвигатель.

Например, спортсмены тренируются, бегая по беговой дорожке на стадионе. Сейчас имеются движущиеся беговые дорожки и тренажеры, в которых можно задавать скорость движения ленты, ее наклон и другие параметры. Или устройство для тренировки пловца: пловец на месте, а движется вода. Аналогично рассмотренным примерам сконструирован эскалатор (челочек стоит, а лестница движется) и многое другое.

Эмпатия

Эмпатия - это отождествление себя с личностью другого. Иногда об этом действии говорят "войти в шкуру другого", то есть поставить себя на место другого. Таким приемом часто пользуются артисты, писатели, художники и т.п. Подобным же образом можно использовать этот прием при разработке объекта. Проектировщик отождествляет себя с разрабатываемым объектом, процессом, деталью. Применение приема заключается в том, чтобы человек, посмотрел с позиции детали (с "ее точки зрения"), что можно сделать для устранения недостатков или для выполнения новых функций.

Можно проиллюстрировать этот прием на примере добывания ядра из грецкого ореха. Представим себя ядром грецкого ореха, находящегося внутри скорлупы. Там темно и хочется выбраться наружу, не правда ли? Вспомним, как традиционно колют грецкий орех. Обычно орех колют щипцами или молотком, создавая усилия снаружи, направленные к ядру. Понравится ли Вам (ядру) такой способ? В лучшем случае Вас травмируют. Мы действовали на орех снаружи. Значит, усилия необходимо создавать не снаружи, а изнутри (мы применили инверсию). У Вас самого для этого сил нет. Вы же ядро. Очевидно, нужно привлекать внешние силы (опять использовали инверсию). Причем, как должны быть направлены эти силы? Безусловно, усилия должны быть направлены от ядра на внутреннюю поверхность скорлупы. И снова мы использовали прием инверсия. Чисто технически эту проблему можно решить разными способами. Просверлить отверстие и подать туда воздух под давлением. Можно, наоборот, поместить орех в вакуум. Возможно, скорлупу ореха обмазать клеем с большим количеством ферромагнитных частичек и поместить орех в сильное магнитное поле скорлупа разрывается.

Возможно наилучшее следующее решение. Орех помещают в герметичный сосуд и создают избыточное давление воздуха. Воздух постепенно проникнет под скорлупу. Через некоторое время в сосуде резко сбрасывается давление. Внутри ореха давление больше чем снаружи - и скорлупа раскалывается.

Фантазия

А ведь многие идеи, описанные в фантастических книгах, в конце концов, нашли свое отражение в реальной жизни.

Заключение

Потребность в изобретательстве была всегда у человечества. ТРИЗ позволяет не только решить сложные изобретательские задачи, но и прогнозировать развитие систем (в том числе технических), развить творческое мышление и многое другое. ТРИЗ достаточно уникальна, постоянно развивается и усовершенствуется сотнями талантливых учеников Генриха Альтшуллера. Тысячи людей преподают ТРИЗ, а пользователей ТРИЗ во всём мире на сегодня трудно сосчитать.

Творчество изобретателей издавна связано с представлениями об "озарении", случайных находках и прирожденных способностях. Однако современная научно-техническая революция вовлекла в техническое творчество миллионы людей и остро поставила задачу повышения эффективности творческого мышления. Появилась теория решения изобретательских задач.

ТРИЗ - уникальный инструмент для: поиска нетривиальных идей, выявления и решения многих творческих проблем, выбора перспективных направлений развития техники, технологии и снижения затрат на их разработку и производство, развития творческого мышления, формирования творческой личности и коллективов.

Эта теория стала популярной не только в России, но и в США, Канаде, Японии, Израиле, ведущих странах Европы и Юго-Восточной Азии.

При изучении ТРИЗ человек обнаруживает в себе умение выявить суть задачи, умение правильно определить основные направления поиска, не упуская многие моменты. ТРИЗ учит находить пути отхода от традиционных решений, мыслить логически, алогически и системно. ТРИЗ помогает значительно повысить эффективность творческого труда, сократить время на решение, смотреть на вещи и явления по-новому. ТРИЗ дает толчок к изобретательской деятельности и расширяет кругозор.

Список используемых источников

1. Альтшуллер Г.С. Найти идею: Введение в теорию решения изобретательских задач. Петрозаводск: Скандинавия, 2003.

2. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука: Теория решения изобретательских задач / Г.С. Альтшуллер. М.: Сов. радио, 1979 (Кибернетика).

3. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии: Теория и практика решения изобретательских задач. Кишинёв: Картя Молдовеняскэ, 1989.

4. Беpежных О.А. Самые большие корабли: C древнейших времен до наших дней. www.webpages.charter.net/abacus/news/ber.htm

5. Литвин С., Петров В., Рубин М. Основы знаний по классической ТРИЗ. www.triz-summit.ru/ru/section.php?docId=3597

6. Саламатов Ю.П. Система развития техники // Шанс на приключение. Техника - молодёжь - творчество / Сост. А.Б. Селюцкий. Петрозаводск: Карелия, 1991.

7. Сопер П.Л. Основы искусства речи. М.: Прогресс; Прогресс-Академия, 1992.

Размещено на Allbest.ru