История развития АРИЗ. ТРИЗ

Владимир Петров

В работе изложена история развития алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ), который являются разделом теории решения изобретательских задач – ТРИЗ. Автор ТРИЗ и АРИЗ Г. Альтшуллер. В работе проведен анализ всех известных модификаций АРИЗ, разработанных Г. Альтшуллером.Данные материалы могут быть полезны преподавателям и разработчикам ТРИЗ и использованы, как для изучения истории ТРИЗ, так и для развития самой теории.

Развитие АРИЗ

Предыдущие модификации, послужили фундаментом для разработки последовательности решения изобретательской задачи, которая приблизилась к понятию «алгоритм». Стали более четкими и логичными шаги.

АРИЗ-71

АРИЗ-71¹⁶ имел 6 частей (стадии переименованы в части и появились их номера):

1. Выбор задачи (6 шагов),

2. Уточнение условий задачи (5 шагов),

3. Аналитическая стадия (8 шагов),

4. Предварительная оценка найденной идеи (5 шагов),

5. Оперативная стадия (9 шага),

6. Синтетическая стадия (3 шага)

Всего АРИЗ-71 содержал 35 шагов (4 примечания), 40 приемов (88 подприемов), 39 универсальных параметров и таблицу 39х39.

Введена новая стадия 4. «Предварительная оценка найденной идеи».

В 2 части «Уточнение условий задачи» введен оператор РВС (шаг 2.2).

В 3 части «Аналитическая стадия» введены:

— аббревиатура ИКР;

— рисунок «Было» и «Стало» (шаг 3.2);

— прообраз оперативной зоны (шаг 3.3);

— прообраз метода ММЧ (шаг 3.6, вспомогательные вопросы);

— шаги по формулировке способа и устройства (шаги 3.7 и 3.8).

В 4 части «Предварительная оценка найденной идеи» введены обратные связи к шагу 2.4 и 2.5 (шаг 4.5).

В 5 части «Оперативная стадия»:

— описана технология использования таблицы (шаги 5.1 — 5.5);

— введены шаги по применению физических эффектов (шаг 5.6);

— возможность изменения во времени — прообраз таблицы разрешения ФП

— (шаг 5.7).

Часть 6 «Синтетическая стадия» осталась неизменной.

В тексте АРИЗ появился разъяснительный материал в виде:

— примеров;

— примечаний;

— вспомогательных вопросов;

— проверок.

Всего 4 примечания и 20 вспомогательных вопросов.

Появилась двойная нумерация шагов (первая цифра № части, вторая — № шага).

АРИЗ-71Б (75)

АРИЗ-71Б (75)¹⁷ имел 6 частей:

1. Выбор задачи (7 шагов),

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Аналитическая стадия (8 шагов),

4. Предварительная оценка найденной идеи (4 шага),

5. Оперативная стадия (8 шагов),

6. Синтетическая стадия (3 шага)

Всего АРИЗ-71 содержал 35 шагов.

В части 1 «Выбор задачи» был введен шаг 1.7. «Выбрать желательный уровень решения, использовав, системный оператор».

В части 2 «Построение модели задачи»:

— появились дополнительные примечания:

— если система состоит из одинаковых групп элементов, надо рассмотреть одну группу (к шагу 2.3);

— к 2.4а следует относить технические элементы, рассматриваемой системы, к 2.4б — природные элементы и технические элементы, которые нельзя менять по условиям задачи (к шагу 2.4);

— почти всегда (если нет специальных указаний в условиях задачи) инструмент следует относить к 2.4а, а изделие — к 2.4б;

— записываются условия задачи в вепольной форме (проверка к шагу 2.5).

В части 3 «Аналитическая стадия»:

— ведены:

— вепольные преобразования (шаг 3.3);

— понятие физическое противоречие (шаг 3.4) — важнейший шаг в развитии АРИЗ.

— убран шаг формулировки технического противоречия.

В части 4 «Предварительная оценка найденной идеи» убран шаг обратной связи.

В 5 части «Оперативная стадия» убран шаг применения физических эффектов.

Часть 6 «Синтетическая стадия» не изменились.

Всего 13 примечаний и 14 вспомогательных вопросов.

АРИЗ-71В (75)

АРИЗ-71В (75)¹⁸ несущественно изменен по сравнению с предыдущей версией.

Части 1, 4, 5 и 6 не менялись.

Шаг 2.3 изменил название («построение модели задачи), в него дополнительно введены:

— три правила;

— таблица выбора конфликтующих пар (упомянуто название, но нет определения).

Разъяснительный пункт «проверка» на шаге 2.5 АРИЗ-71Б в АРИЗ-71В выделан в новый шаг 2.6. «Записываются условия задачи в вепольной форме».

Введены изменения в 3 части «Аналитическая стадия»:

— убраны:

— шаг 3.3. АРИЗ-71Б «Произвести вепольные преобразования, учитывая тенденции развития вепольных систем» и вспомогательные вопросы.

— вспомогательные вопросы на шаге 3.8;

— введены:

— шаг 3.3. «Указать противоречивые требования, предъявленные к выделенному объекту конфликтующими действиями (или элементами)»;

— полная и краткая формулировки физического противоречия и схема ФП (шаг 3.4);

— шаг 3.9 «контрольные вопросы» по проверке решения.

АРИЗ-77

АРИЗ-77¹⁹ имел 7 частей:

1. Выбор задачи (9 шагов),

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (5 шагов),

4. Устранение физического противоречия (5 шагов),

5. Предварительная оценка полученного решения (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага)

Всего АРИЗ-77 содержал 31 шаг.

Оператор РВС переведен в первую часть (шаг 1.9).

Сформулировано понятие «конфликтующая пара» (шаги 2.2 и 2.3, правила 1—4).

Введено понятие «оперативная зона» (шаг 3.3).

Таблица разрешения ФП дополнена операторами (шаг 4.1):

— разделение противоречивых свойств (в пространстве, во времени и в структуре);

— использование переходных состояний.

Восстановлен шаг по использованию физических эффектов (4.3).

Изменена 5 часть «Предварительная оценка полученного решения» — в нее введены:

— контрольные вопросы (шаг 5.1);

— проверка (по патентным данным) формальной новизны (шаг 5.2).

Убраны все шаги части 4 АРИЗ-71Б и В.

Синтетическая часть 6 названа «Развитие полученного ответа».

Введена 7 часть «Анализ хода решения», нацеленная на совершенствование навыков использования АРИЗ.

Использовались 9 правил.

Эта версия была существенным шагом в развитии АРИЗ.

АРИЗ-82

АРИЗ-82²⁰ имел 7 частей:

1. Анализ исходной ситуации (9 шагов),

2. Анализ задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (8 шагов),

4. Анализ физического противоречия (5 шагов),

5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага)

Всего АРИЗ-82 содержал 34 шага, 7 правил и 26 примечаний.

Часть1 не изменилась, только поменяла название — «Анализ исходной ситуации».

В части 2 «Построение модели задачи» введены:

— понятие мини-задачи (шаг 2.1);

— «икс-элемент» (шаг 2.2);

— графическая схема конфликта (шаг 2.3).

В части 3 «Анализ модели задачи» введены шаги:

— формулировка ФП на макроуровне (шаг 3.6) и микроуровне (шаг 3.7);

— проверка правильности построения ФП (шаг 3.8);

— использование метода моделирования маленькими человечками (ММЧ) (шаг 3.5).

Появились:

— графические схемы технического противоречия;

— таблица «Основные виды конфликтов в моделях задач» (10 конфликтов);

— таблица «Разрешение физических противоречий» (6 принципов).

На шаге 4.5. появился прототип вещественно-полевых ресурсов (рассмотреть вводимые вещества и поля).

АРИЗ-82А

АРИЗ-82А²¹ существовал только в виде фрагмента (части 2, 3, 4) — остальные части остались неизменными:

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (9 шагов),

4. Устранение физического противоречия (4 шага).

Изменено только название второй части.

АРИЗ-82Б

АРИЗ-82Б²² существовал только в виде фрагмента (части 2, 3, 4) — остальные части остались неизменными:

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (8 шагов),

4. Устранение физического противоречия (5 шагов).

АРИЗ-82В

АРИЗ-82В²³ имел изменения только в части 2 (шаги 2.2—2.6).

На шаге 2.2 было уточнено «правило 1» — включены два противоположных состояния.

Всего АРИЗ-82В содержал 36 шагов.

Введено понятие «усиленная формулировка модели задачи» — предельное состояние элементов.

АРИЗ-82Г

АРИЗ-82Г²⁴ имел 7 частей:

1. Анализ исходной ситуации (9 шагов),

2. Анализ задачи (7 шагов),

3. Анализ модели задачи (8 шагов),

4. Анализ физического противоречия (5 шагов),

5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-82Г содержал 37 шагов, 7 правил, 30 примечаний и 4 предупреждения.

В части 2 был добавлен шаг 2.3 по составлению вепольной формулы.

Расширился разъяснительный материал — появились предупреждения, начинаются словом «Внимание»: перед началом части 2, в примечаниях 19, 24 и 26.

АРИЗ-85А

АРИЗ-85А²⁵ имел 7 частей:

1. Анализ исходной ситуации (9 шагов),

2. Анализ задачи (6 шагов),

3. Анализ модели задачи (8 шага),

4. Разрешение физического противоречия (7 шагов),

5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-85А содержал 38 шагов, 8 правил, 31 примечание и 3 предупреждения.

На шаге 2.1 составлена форма записи мини-задачи и откорректированы примечания к этому шагу.

Шаг 2.3 из АРИЗ-82Г (составить вепольную формулу) переведен в 4 часть вепольный анализ (шаг 4.2).

На шаге 3.1 введено новое правило (7) и два примечания, уточняющие выбор изменяемого элемента.

Введены понятия:

— оперативное время — ОВ (шаг 3.4);

— усиленная формулировка ИКР-1 (шаг 3.5);

— ИКР-2 (шаг 3.8).

В примечании 20 введено понятие предельного ИКР: изделие само себя обрабатывает — без всяких инструментов.

На шаге 3.7 убрано предупреждение.

В таблице разрешения физических противоречий добавлено 5 принципов — стало 11 принципов.

АРИЗ-85Б

АРИЗ-85Б²⁶ имел 8 частей:

1. Анализ задачи (6 шагов),

2. Анализ модели задачи (3 шага),

3. Определение ИКР и ФП (5 шагов),

4. Мобилизация и применение ВПР (5 шагов),

5. Применение информфонда (5 шагов),

6. Анализ способа устранения ФП (3 шага),

7. Применение полученного ответа (3 шага),

8. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-85Б содержал 32 шага, 10 правил, 38 примечаний и 6 предупреждений.

Убрана первая часть «Выбор задачи».

Введена часть 4. «Мобилизация и применение ВПР».

Часть 3 в АРИЗ-85А разделена на две части 2 и 3.

Часть 2 состоит из трех шагов: ОЗ, ОВ и ВПР, а остальные шаги вынесены в часть 3.

На шаге 2.1 (ОЗ) исключены три примечания.

В формулировку ИКР-1 введен икс — элемент.

Добавлены примечания:

— на шаге 1.1. добавлены два примечания: одно говорит о введении не только технических, но и природных элементов (примечание 2), а второе (примечание 4) разъясняет, почему необходимо отказаться от терминов.

— на шаге 1.3 добавлены примечания 9 и 10. Примечание 9 разъясняет схемы конфликтов, а в примечании 10 вводится обратная связь, уточняющая шаги 1.1 — 1.3.

— на шаге 1.4 расширено примечание 11.

— на шаге 1.6 добавлены примечания 12—14, уточняющие модель задачи, вводящие обратную связь, уточняющую логику построения модели и разъясняющие понятие «икс-элемент».

На шаге 1.5 добавлено правило 3 («отсутствующий элемент»).

На шаге 3.1 (ИКР-1) в примечании 20 описан метод «шаг назад от ИКР».

На шаге 3.2 (усиленный ИКР-1) убрано примечание, которое говорит о формулировке предельного ИКР, предупреждение и в примере о молниеотводе убран ответ задачи в виде формулы изобретения.

На шагах 3.3 и 3.4 введены предупреждения.

На шаге 3.5 правило превращено в предупреждение.

В части 4 введены:

— правила 4—9;

— девять примечаний;

— два предупреждения.

Введены дополнительные предупреждения: в примечаниях 27 и 28 (разъяснение технологии использования метода ММЧ) и после шага 8.2.

Вначале каждой части дается описание ее цели.

Части 6—8 не изменены.

АРИЗ-85В

АРИЗ-85В²⁷ имел 9 частей:

1. Анализ задачи (7 шагов),

2. Анализ модели задачи (3 шага),

3. Определение ИКР и ФП (6 шагов),

4. Мобилизация и применение ВПР (7 шагов),

5. Применение информфонда (4 шага),

6. Изменение и (или) замена задачи (4 шага),

7. Анализ способа устранения ФП (4 шага),

8. Применение полученного ответа (3 шага),

9. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-85Б содержал 40 шагов, 10 правил и 44 примечания.

Введена часть 6. «Изменение и (или) замена задачи».

На шаге 1.3 введено новое примечание (10), о том, что конфликт можно рассматривать не только в пространстве, но и во времени.

На шаге 1.4 введено примечание (13), уточняющее понятие главного производственного процесса (ГПП).

Введен шаг 1.7 — применение стандартов и примечание 17.

В примечаниях 20 — 22 к шагу 2.3 (определение ВПР) уточняются структура и технология определения ВПР.

Метод «шаг назад от ИКР» переведен в часть 4 (шаг 4.2).

На шаге 3.2 появилось новое предупреждение.

Вначале части 4 вводится новое правило 7, уточняющее способ разделения и введения частиц.

Введен шаг 4.7 — применение пары «поле — добавка вещества, отзывающегося на поле» и примечание.

Введен шаг 5.2 — задачи-аналоги и примечание к этому шагу.

Шаг 5.4 (АРИЗ-85Б) превратился в часть 6, а шаг 5.5 переведен в часть 7 (шаг 7.1). Остальные шаги части 7 и часть 8 не изменились.

Динамика изменения АРИЗ показана на графике.

Примечания

16

Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения. — М.: Московский рабочий, 1973. — с. 111—118.

17

Альтшуллер Г. С. Теория и практика решения изобретательских задач. — Горький: 1976. — 198 с., с.191—196.

18

Альтшуллер Г. С. Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ — 71В. 7 с. (рукопись)

19

Альтшуллер Г. С. АРИЗ-77. — Баку, 1977. — 20 с. (рукопись). Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. — М.: Сов. Радио, 1979, 184 с. — Кибернетика, с. 154—159 (приложение 1), с. 154—159.

20

Альтшуллер Г. С. Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ — 82. — Баку, 21 с. (рукопись). Альтшуллер Г. С. АРИЗ-82. — Баку, 1982. — 14 с. (рукопись). Альтшуллер Г. АРИЗ-82 (Алгоритм решения изобретательских задач). Раздаточный материал. — Свердловск: ВИПК Минцветмет, 1982. 29 с.

21

Альтшуллер Г. С. АРИЗ-82: — Техника и наука (ТиН). — 1983. — №№2—4. Альтшуллер Г. С. АРИЗ-82: Особенности практического применения. — ТиН. — 1983. — №4. — с. 12—13. Альтшуллер Г. С. АРИЗ-82: Как избежать ошибок. — ТиН. — 1983. — №6. — с. 8—9.

22

Альтшуллер Г. С. Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ — 82Б. — Баку, июнь 1982. — 28 с. (рукопись). Альтшуллер Г. С. АРИЗ-82Б. — Баку, 1982. — 42 с. (рукопись).

23

Существовал в виде дополнения к АРИЗ-82, 2 с.

24

Альтшуллер Г. С. Алгоритм решения изобретательских задач «АРИЗ-82Г». — М.: ИПК М-ва хим. и нефтехим. машиностр., 1983. — 24 с. (01.05.83)

25

Альтшуллер Г. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-85А. — Баку, 1983. — 38 с. (18 сентября 1983)

26

Альтшуллер Г. С. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-85Б. — Свердловск: ВИПК Минцветмет СССР. — 1985.

27

Альтшуллер Г. С. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ-85В). — Стандартные решения изобретательских задач. 77 стандартов: Метод. разраб. для слушателей семинара «Методы решения науч.-техн. задач. — Л.: Ленингр. металлич. з-д. — 1985. — 123 с.