ТРИЗ

Иброхимшо Абдучаборов

Книга про то, как и рыбку съесть, и косточкой не подавиться.Повсеместный путеводитель и руководство по решению проблем, задач, трудностей, встречающихся на жизненном пути любого человека.

ОЭС

ОЭС — общая эволюция системы.

ИКР

Общая эволюция системы — это увеличение степени идеальности системы.

Идеальность это:

(вся полезные функции) / (все вредные функции)

(вся польза) / (весь вред)

Стоимость системы является вредом.

Идеальный конечный результат (ИКР) — это невозможная ситуация, когда системы не существует, а ее функция или функции выполняются.

Система = 0

Функция = 1

В процессе своего развития технические системы стремятся улучшить соотношение между производительностью системы и расходами, необходимыми для достижения этой производительности.

Идеальный конечный результат — это описание наилучшего возможного решения проблемной ситуации, независимо от ресурсов или ограничений исходной проблемы.

Базовая концепция ТРИЗ заключается в том, что системы развиваются в направлении увеличения идеальности (функциональности), где крайним результатом этой эволюции является идеальный конечный результат — системы нет (0), а функция есть (1).

Идеальная машина = машины нет, но необходимое действие (функция) есть (выполняется). Телепорт.

Идеальный процесс = нет ни затрат энергии, ни затрат времени, но требуемая функция выполняется.

ИКР помогает решать проблемы, преодолевая психологическую инерцию и находя прорывные решения.

ИКР необходим для:

Оценки развития

Синтеза суперсистем

Выявления возможных путей развития систем

…

Развитие систем

Развитие систем — это процесс, в котором один из необходимых элементов — это прогресс системы в выполнении своей функции.

Развитие есть, если есть улучшение по сравнению с предыдущей системой, которая выполняла ту же функцию.

Развитие систем тесно связано с наукой, чьи открытия становятся причиной возникновения новых способов и принципов действий для лучшего выполнения функции или функций.

Лучшее выполнение значит — легче, короче, меньше, быстрее, сильнее, красивее, прочнее, устойчивее, дольше, ярче, теплее, дешевле, мощнее, точнее, надежнее, больше, проще, безопаснее… в зависимости от поставленной задачи.

Это делает новую систему ближе к ИКР относительно предыдущей, которая выполняла ту же функцию.

Улучшение систем = решение тех типов задач, с которыми сталкивается человек и их возможно решить.

ТРИЗ — это черная коробка, куда суется лист с полным описанием задачи, что телепортирует волшебника ближе к решению.

Дальше волшебник находит решение и использует его, решает задачу.

Какие задачи выполняют принятые вами решения?

Как, когда и какие решения вы будете принимать для выполнения своих задач?

«Мативацион)»

Отсутствие денег — факт

Заработать деньги — задача 1

Заработать деньги, занимаясь любимым делом — задача 1 с дополнительным условием, параметром

Эволюционное развитие системы — процесс улучшений, изменений системы в сторону ИКР.

Система меняется частично, постепенно, долго

Стоит дорого в долгосрочной перспективе и дешево в краткосрочной

Улучшается выполнение функции

Способ и принцип действия не меняются

Революционное развитие системы — процесс улучшений, изменений системы в сторону ИКР.

Быстро, единовременно и полностью синтезируется новая система

Резкий переход на новую систему стоит дорого в краткосрочной перспективе, но окупается в долгосрочной перспективе

Функции или функцию выполняет новая система

Новые способы и новые принципы действий

Не стоит путать сильные эволюционные изменения систем с революционными:

Сенсорные смартфоны — эволюция системы телефон, но революция в подсистеме — в эксплуатации. Так как способы и принципы действий для управления системы изменились, но не изменились другие не менее важные способы и принципы действий телефона (передача сигнала, вибрация, питание, звук, микрофон…).

Любое эволюционное изменение системы — это революционное изменение одной из подсистем.

Любое революционное изменение системы — это эволюционное изменение надсистемы.

Можно, только назвав уровень, определить изменение как революционное или эволюционное.

Любое изменение для одного уровня революционно, а для уровня повыше эволюционно.

Отказ от рабства:

— Революция для человечества

— Эволюция для природы человека

Также стоит воспринимать улучшения в процессах анализа и синтеза систем.

Желательные изменения в развитии систем после внесения улучшений — это положительный эффект.

Нежелательные изменения в развитии систем после внесения улучшений — это нежелательный эффект.

Выбор улучшения систем эволюционно или революционно сильно зависит от:

необходимого состояния элементов системы

существования необходимости улучшений

имеющихся ресурсов у источника изменения

Великие, экстраординарные и выдающиеся личности не могут быть в семье, где родители ругают детей за деструктивное девиантное поведение, вместо того, чтоб направить такое поведение в конструктивное русло.

Любое общество состоит из множества семей.

Противоречие

Противоречие в развитии систем:

Возникновения и положительного (П.Э.), и нежелательного эффекта (Н.Э) при совершении изменений

Ситуация, где после улучшение одной части, свойства, требования, параметра системы ухудшается другая

Возникает на прямой времени в процессе улучшения системы, движении системы в сторону ИКР

Решение противоречия — это синтез ситуации, где положительный эффект будет существовать без нежелательного эффекта. Иногда малейшее улучшение положительного эффекта или малейшее снижение нежелательного эффекта может быть достаточным для получения желаемого результата или большого дохода.

Определение и устранение противоречий

Неверное определение противоречий приводит к неверному решению задачи.

Определение противоречий

Визуализация причинно-следственной связи ситуации, задачи, где выявляются положительные и нежелательные эффекты

Проверка противоречия

Визуализация причинно-следственной связи противоположной по смыслу ситуации, задачи, причины ведущих к следствиям (П.Э. = 1, и Н.Э = 1)

Если следствия также станут противоположными по смыслу (П.Э. = 0, и Н.Э = 0), то противоречие выявлено верно.

После решить противоречие, разложив желаемые результат (ИКР задачи. П.Э. = 1, Н.Э =0) на прямой времени (оперативное время) и в пространстве (оперативная среда).

Оперативное время

ОВ — инструмент ТРИЗ. На прямой времени моделируется частота, длительность, периодичность функционирования свойств «a» и «b» (ИКР задачи).

Свойство «a» — (положительный эффект = 1)

Свойство «b» — (нежелательный эффект = 0)

Оперативная среда

ОС — инструмент ТРИЗ. Моделируется положение свойств «a» и «b» (ИКР задачи) в пространстве в момент функционирования:

Свойство «a» — (положительный эффект = 1)

Свойство «b» — (нежелательный эффект = 0)

Причинно-следственная связь

Причинно-следственная связь — необходимая связь между событиями, при которой одно событие (причина) предшествует другому (следствию) и порождает его.

Система событий, где одно событие становится причиной следующему событию следствию.

Элементы причинно-следственной связи могут ветвиться или быть последовательны.

Одно следствие может иметь несколько причин. Одна причина может иметь несколько следствий.

Первопричиной в процессе решении задач, улучшении систем и синтеза может быть требование, задание, или другое необходимое улучшение системы (в сторону ИКР).

Противоречие возникает, когда в процесс решения возникают нежелательные следствия из причины, которая также является причиной необходимого следствия — положительного эффекта.

Противоречия могут возникнуть как параллельно, так и последовательно.

В ТРИЗ желаемые следствия принято называть положительным эффектом.

А отрицательные следствия — нежелательным эффектом.

Причины, ведущие к противоречию — это необходимые свойства определенных требований задачи, которую надо решить.

Следует сделать проверку противоречий, чтоб узнать — правильно ли составлено противоречие.

Проверка противоречия — процесс, при котором меняется значения причины, в причинно-следственной связи, с 1 на 0.

Требование или свойство меняется на противоположное по смыслу.

Если значения положительного эффекта и нежелательного эффекта также меняется с 1 на 0, то противоречие составлено правильно.

В данном контексте 1 это истина, а 0 — это ложь — противоположности.

ИКР задачи

ИКР в конкретной задаче — это наименее затратное решение противоречий, где минимизируется нежелательный эффект (Н.Э. = 0) и максимизируется положительный эффект (П.Э. = 1).

Ресурсы

Ресурс — абсолютно все, что окружает систему во время возникновения проблемы, что может помочь при решении задачи путем использования элементов 3s и среды, где функционирует система.

Типы ресурсов 3s и среды:

Пространственные

Временные

Вещественные

Полевые

Информационные

Функциональные

Пример

Ибрагим полетит в Африку (причина = 1). Там он познакомится с новой культурой и людьми (следствие «а» = 1). Но во время отпуска он пропустит день рождения тещи (следствие «б» = 1).

Причинно-следственная связь для нахождения противоречий.

Ибрагим полетит в Африку — причина. Значение 1.

Познакомится с новой культурой и людьми — следствие «а» или положительный эффект. Значение 1.

Пропустит день рождение тещи — следствие «б» или нежелательный эффект. Значение 1.

Проверка причинно-следственной связи.

Если Ибрагим не летит в Африку (причина = 0), то он не познакомится с новой культурой и людьми (следствие «а» = 0). Зато он не пропустит день рождения тещи (следствие «б» = 0).

Ибрагим полетит в Африку — причина. Значение 0.

Познакомится с новой культурой и людьми — следствие «а» или положительный эффект. Значение 0.

Пропустит день рождения тещи — следствие «б» или нежелательный эффект. Значение 0.

Вывод: противоречие составлено верно.

Мы должны решить задачу, чтоб Ибрагим и полетел в Африку, и не пропустил день рождения тещи:

Положительный эффект = 1

Нежелательный эффект = 0

Неравномерное развитие частей системы. системный оператор

Технические системы имеют свойство улучшаться сначала эволюционно, затем революционно.

Можно использовать системный оператор для прогнозирования улучшения систем.

Системный оператор для функции «общение между людьми на расстоянии».

Координация

Еще одно улучшение, которое приблизит систему к ИКР — это улучшение координации 3s.

Координация — это процессы согласования, направленные на успешное выполнение задачи или функции.

Улучшение координации нужно для уменьшения нежелательных эффектов и для увеличения положительных эффектов системы.

Следует начать с улучшения координации структуры системы.

Под структурой системы подразумевается форма, локация и взаимодействие между разделенными и не разделенными элементами системы.

Координация может быть:

Статичной

Динамичной

Координация осуществляется по уровню:

Требования

Функции

Системы

Типы координации:

Время

Пространство

Структура

Состояния

Параметры

Также координация внешней среды может приблизить систему к ИКР.

Необходимо знать:

Конкретное положение элементов системы

Во времени

В пространстве

Внутри системы (в структуре)

Условия изменения состояний элементов системы

Во времени

В пространстве

Внутри системы (в структуре)

Далее необходимо оптимизировать координацию для улучшения системы и решения противоречий.

ИКР координации — автономное определение координации элементами системы для выполнения функции системы.

Динамика

Более динамичная, гибкая система ближе к ИКР чем менее динамичная, жесткая система.

Увеличение этой метрики приближает систему к ИКР.

Рекомендации по улучшению динамики системы.

Сделать:

Более быстрое протекание процессов на прямой времени

Изменения статичных элементов на динамичные

Увеличение катализаторов

Ликвидация ингибиторов

Переход к надсистеме

Когда система исчерпывает возможности дальнейшего значительного улучшения, она включается в надсистему как одну из ее частей.

В результате становится возможным новое развитие системы.

Рекомендации по переходу улучшений в надсистему.

Определить:

Надсистемы во всех этапах жизненного цикла системы

Когда все делают одинаковый продукт, то начинают «брать» потребителя через сервис (надсистема).

Также стоит отметить, что при решениях противоречий следует анализировать подсистемы.

Возможной причиной противоречий может быть недоразвитость подсистемы, что мешает развитию перейти к системе (как к надсистеме).

Структура

Определение оптимального количества и качества связей для каждого элементов системы поможет регулировать количественно-качественные показатели.

Это сдвинет систему в сторону ИКР (улучшит систему).

Переход структуры системы включает:

Изменение масштаба

Изменение привязки

Переход к более сложным и энергонасыщенным формам

Вещественно-полевой (вепольный) анализ

Вепольный анализ — метод модельного исследования технических систем с использованием простейших моделей — веполей.

Термин ВеПоль произошел от слов «Вещество» и «Поле».

Веполь — минимальная структурная модель работоспособной системы.

Веполь включает в себе две материальные системы и одну энергетическую систему — поле.

Примеры

Если В₁ — изделие, В₂ — инструмент, «обрабатывающий» изделие В₁, а П — поле (энергия, сообщаемая инструменту), то веполь будет иметь вид:

П — В₂ — В₁

Пример 1.

Обрабатывающий станок имеет привод — источник энергии П (поле механических сил), который обеспечивает воздействие рабочего органа (резец, фреза, сверло и т.п.) В₂ на обрабатываемую деталь В₁.

Этот же пример можно представить и другой вепольной формулой: резец В₂ действует на деталь В₁ через механическое поле П.

В₂ — П — В₁

В случае, когда вещество преобразует один вид поля (энергии) П₁ в другой П₂, веполь имеет вид:

П₁ — В — П₂

Веполь по формуле характерен для преобразователей энергии, которые могут быть представлены в виде генераторов, двигателей, трансформаторов, усилителей, измерительных элементов (датчиков) и т. п.

Пример 2.

Генератор электрического тока (В) преобразует вращательное поле (П₁) механических сил которое может быть изображено и как (П_мех), в электрическое поле (П₂) или (П_эл). Веполь будет иметь вид:

П_мех — В — П_эл

Пример 3.

Трансформатор электрического тока (В) преобразует переменный электрический ток напряжением одного уровня (П₁) в переменный электрический ток напряжением другого уровня (П₂). В связи с тем, что вид поля качественно не меняется, поля можно изобразить как П», П»», тогда схема веполя по формуле можно представить также в виде:

П« — В — П»»

Источник информации про «Вепольный анализ».

Контроль

Закон увеличения степени контроля над системой.

Повышение степени динамики контроля достигается за счет:

Повышение степени взаимодействия вещества и поля в системе

Увеличение информационной насыщенности в системе.

Закон увеличения степени взаимодействия вещества и поля в системе.

Технологические системы развиваются в сторону усиления взаимодействия между веществами и полями.

Это включает в себя следующее:

Неполные взаимодействия полей и веществ перерастают в полные взаимодействия полей и веществ, которые затем превращаются в сложные взаимодействия полей и веществ.

Полные и сложные взаимодействия полей и веществ перерастают в усиленные взаимодействия полей и веществ.

Закон увеличения информационного насыщения в системе означает уменьшение степени участия человека в работе, выполняемой системой.

Это приводит к использованию автоматизированных систем, саморазвитию и самовоспроизведению.

Современные тенденции указывают на то, что материальные объекты заменяются программными.