6. Некоторые требования к методу решения проблем

1.

Нужна технология работы с проблемами, не имеющими типовых решений.

Стратегия работы над нетиповыми, творческими проблемами должна быть более эффективной, чем метод проб и ошибок. Необходимо минимизировать роль метода проб и ошибок. В идеале необходимо заменить метод проб и ошибок более эффективной технологией работы с нетиповыми, творческими проблемами.

Какую ключевую задачу надо решить, чтобы добиться этого результата?

Методология работы над проблемой должна минимально зависеть от  конкретной проблемной области знаний. В идеале вообще  не не должна от нее зависеть, подобно математике или логике.

Какую ключевую задачу надо решить, чтобы добиться этого результата?

Кроме того, необходимы модели для описания проблем и решений, не зависящие от конкретной ситуации и специфики предметной области

Автор ТРИЗ Генрих Альтшуллер потратил 52 года на изучение и систематизацию опыта поколений изобретателей, сосредоточенного в описаниях патентов и работах по истории техники и цивилизации.

Результатами этой работы явилась классическая ТРИЗ и предложенные Альтшуллером направления ее разработки, посвященные развитию технических и других систем, формированию качеств творческой личности и универсальной технологии решения наиболее сложных творческих проблем.

Альтшуллер также предложил новое направление развития ТРИЗ и перерастание ее в ОТСМ (универсальную технологию решения сложных нетиповых проблем) и руководил исследованиями в этом направлении, которые вели его ученики.

В рамках ОТСМ разработана фрактальная модель процесса решения проблем и на ее основе ведутся работы по развитию инструментария работы со сложными междисциплинарными проблемами. Для однородного описания проблем из разных областей знаний разработана фрактальная модель описания элементов проблемы, согласованная с другим инструментарием анализа и решения проблем.

2.

Творческая, нетиповая проблема на самом деле содержит в себе много различных проблем, сплетающихся в одной проблемной ситуации. Эта система проблем специфична и неповторима для каждого конкретного случая. Поэтому

• невозможно создать инструментарий работы со знаниями о проблеме в целом;
• невозможно создать  механизмы структурирования знаний с тем, чтобы четко поставить творческую проблему.

Нужен инструментарий для работы со знаниями о проблеме, позволяющий работать с клубком проблем и выстраивать знания в систему, помогающую найти решение.

В рамках подходов ОТСМ-ТРИЗ эту задачу решают с помощью комплекса методов, организованных в систему под общим названием «Технология Новая Проблема».

Технология «Новая Проблема» базируется на общих теоретических положениях и моделях классической ТРИЗ и ОТСМ.

Целью этой технологии является переход от расплывчатой проблемной ситуации к

1. Системе четко поставленных целей, которые нужно достичь в результате решения проблемы 2. Комплексу противоречивых требований, которые необходимо преодолеть, чтобы достичь поставленные цели.

Применение Технологии «Новая проблема» требует глубоких знаний в области ОТСМ-ТРИЗ, поэтому она изучается в последнюю очередь.

Примеры использования этой технологии  обычно довольно объемны и требуют достаточно глубоких знаний ОТСМ. Поэтому  мы не имеем возможности привести их в этой краткой брошюре.

3.

Непонятно, какие знания надо привлекать на разных стадиях решения задачи.

Как найти те данные, которые помогут решить проблему?

Как определять ограничения, которые накладывает конкретная ситуация?

Трудно анализировать уже имеющиеся и вновь поступающие данные, выделяя те из них, что полезны  для решения проблемы.

Непонятно как объединять данные в систему, которая поможет найти решение.

Нужны механизмы отбора, анализа и организации данных и знаний, необходимых в процессе работы над проблемой.

АРИЗ Альтшуллера – эффективный инструмент классической ТРИЗ для отбора и организации знаний и данных о проблеме.

На его основе в ОТСМ построена система методов под названием «Технология  противоречие». Эта технология лежит и в основе Технологий «Новая проблема»  и «Самоорганизующийся поток проблем», разработанных и развиваемых в рамках ОТСМ.

АРИЗ был разработан Альтшуллером для решения инженерных проблем и ориентирован на выявление глубинных противоречивых требований, лежащих в основе проблемы.

Для применения его за пределами технических систем для работы с комплексами разнородных проблем потребовалось введение некоторых корректировок и разработка дополняющих его новых технологий.

Подробный пример применения классического АРИЗ Альтшуллера (АРИЗ-85В) с элементами ОТСМ приведен ниже в этой брошюре.

4.

Часто в проблемной ситуации скрыт конфликт или сеть конфликтов.

Непонятно, как работать с конфликтами, как их преодолевать.

Нужны инструменты  выявления, анализа и преодоления сети конфликтов, лежащих в глубине «клубка проблем».

Нужны методы работы с задачами, содержащими большое число противоречивых требований.

В ОТСМ-ТРИЗ для этого служат методы, объединенные в систему под названием «Технология самоорганизующегося потока проблем».

Примеры использования этой технологии  обычно довольно объемны и для понимания в кратком изложении требуют знаний основ ОТСМ. Поэтому эти примеры не могут быть приведены в этой короткой брошюре.

5.

Разные системы (например, механические системы и электронные) строятся на разных ресурсах, имеющих свои особенности, порой сильно отличающиеся. Невозможно найти универсальный инструмент анализа ресурсов.

Не хватает ресурсов, необходимых для решения проблемы: времени, финансов, пространства, веществ, людей, знаний разного рода. Непонятно, как эффективно использовать уже имеющиеся ресурсы.

Нужны механизмы описания и анализа имеющихся ресурсов которые не зависят от природы самих ресурсов, например, такие, как в математике. Но математика работает на количественном уровне, а нам, для получения концептуального решения, требуется качественный.

В ОТСМ для решения этой задачи используются:

- Фрактальная модель (ENV-модель[1]) описания элементов систем, участвующих в конфликтах. И один из ее компонентов – расширенная (по сравнению с классической ТРИЗ) схема сильного мышления

- Технология «Противоречие».

Отличительные особенности модели ENV в ОТСМ от подобных ей моделей применяемых в философии и Искусственном Интеллекте:

• согласованность с инструментарием ТРИЗ и ОТСМ для работы над проблемой;
• фрактальный характер структуры модели;
• структура описания параметров элемента и классификация этих параметров.

6.

Недостаток новых идей или их избыток.

Первое плохо тем, что нет возможности выбора хороших идей.

Второе, тем, что нет инструментов отбора сильных идей. На перебор всех полученных идей и вариантов их применения приходится тратить много времени.

Нужны эффективные механизмы, позволяющие объективно оценивать  и выбирать идеи решения без  сплошного их перебора.

Нужны механизмы генерации лишь тех идей, которые, с большой вероятностью, окажутся работоспособными.

В рамках ОТСМ-ТРИЗ эта задача решается разными методами. Все они базируются на трех фундаментальных идеях классической ТРИЗ:

• идея объективных законов;
• идея противоречия;
• идея конкретной ситуации.

Подробнее о фундаментальных идеях ТРИЗ, ОТСМ будет описано ниже.

7.

В процессе работы над проблемой возникает поток разнообразной информации, так или иначе касающейся проблемы или ее компонентов. Чем глубже анализ, тем больший объем информации необходимо контролировать и систематизировать.

Необходимы методы отбора и организации информации о проблеме и ее компонентах, ориентированные на построение эффективных решений проблемы.

В ОТСМ-ТРИЗ этому служат три фундаментальные идеи классической ТРИЗ и системы методов, объединенные в систему из четырех базовых технологий ОТСМ:

• технология «Новая Проблема»
• технология «Типовое Решение»
• технология «Противоречие»
• технология «Самоорганизующийся поток проблем»

Примеры использования этих технологий  обычно довольно объемны и не могут быть приведены в этой короткой брошюре.

8.

Один человек не может знать всего обо всем. Между тем для решения сложных проблем часто требуются знания либо из областей, где у решателей проблемы нет опыта, либо из совершенно новых областей знания, в которых требуется проводить исследования.

Нужны эффективные механизмы работы в незнакомых или еще не освоенных областях, а также методы ответа на вопрос, какого рода знания необходимо привлечь для работы над проблемой. Эти методы должны показывать, каких специалистов следует привлекать к решению проблемы или какого рода исследования необходимо провести.

Для решения [проблемы используются понятия] Идеальности и Противоречия. На базе этих понятий строится ряд прикладных инструментов для работы с проблемами. Наиболее известный из них АРИЗ Альтшуллера.

Пример:

Для решения одной из инженерных задач потребовалось создать червячную передачу с коэффициентом передачи 1 000 000. каждый инженер-механик знает, что это невозможно. Но это невозможно, если решать задачу в рамках механики. Изобретатель из Белоруссии Виктор Подойницын нашел решение этой задачи не механическими средствами. Подробно описание его изобретения можно найти в выданных ему патентах СССР: № 896 285 и 937 832. Именно логика АРИЗ помогла найти область знаний, необходимых для решения нетривиальной инженерной задачи.

9.

Психологическая инерция мешает решателю  как в процессе постановки и решения проблемы, так и в процессе оценки полученных результатов. Психологические стереотипы узких специалистов так сильны, что с ними практически невозможно бороться.

Нужны механизмы борьбы с психологической инерцией, обеспечивающие принятие сильных, хотя и, на первый взгляд, «диких» идей.

Для преодоления психологической инерции используются как отдельные, специально разработанные методы (метод моделирования маленькими человечками, оператор «Размеры-Время –Стоимость», метод золотой рыбки и т.д.), так и система работы над проблемой, разбивающая анализ проблемы на отдельные шаги, для выполнения которых нужна обычная логика, не требующая преодоления психологической инерции. За счет такого пошагового продвижения от исходной проблемной ситуации к ее решению осуществляется постепенный отход от накопившихся стереотипов к решению, которое на первый взгляд выглядит «диким», «сумасшедшим», неприемлемым, невозможным.

Ярким примером подобной задачи служит задача о червячной паре с передаточным числом 1 000 000, описанная в предыдущей строке таблицы.. На первый взгляд, решить ее невозможно. Но проделав шаги по АРИЗ Альтшуллера, Виктор Подойницын вышел на решение, лежащее далеко за пределами механики.

С одной стороны присутствие механизмов подавления психологической инерции позволяет находить нетривиальные решения сложных проблем. Но с другой стороны, если показать это решение человеку, который не принимал участия в анализе исходной проблемной ситуации, он, как правило, отвергает предложенную идею. К сожалению, в роли такого человека часто оказываются менеджеры компаний и руководители проектов, отвергающие интересные и реальные решения из-за того, что в силу занятости не имели возможности принимать участие в пошаговом анализе проблемы. Из-за этого было отвергнуто немало нетривиальных идей, полученных с помощью ТРИЗ. Позже подобные идеи, как правило, внедрялись конкурентами.

10

Нет механизмов донесения нетривиальных идей до сознания окружающих.

Как помочь изобретателям самого разного рода,  от инженеров до деятелей искусства,  донести до окружающих нетривиальные идеи, которые на первый взгляд кажутся «дикими», невозможными, нереализуемыми?

Генрих Альтшуллер и его ученик Игорь Верткин проанализировали около 1000 биографий инноваторов – творческих личностей, изменивших мир. Это люди, работавшие в самых разных областях человеческой деятельности. Их имена вошли в историю и энциклопедии мира. Г. Альтшуллеру и И. Верткину удалось выявить ряд закономерностей в жизни  творческих людей, идеи которых изменили мир.

Первые результаты этого исследвания были представлены в 1985 году на конференции специалистов по ТРИЗ в виде деловой игры под названием «Внешние Обстоятельства – Творческая личность». Игра насчитывает около 90 ходов, которые внешние обстоятельства совершают, как правило, против творческой личности. Соответственно на каждый шаг внешних обстоятельств представлены ответные ходы, которые соврешали творческие личности, чтобы донести свои идеи и вести их в культуру человечества.

Книгу, в которую полностью вошли все результаты исследований, проведенных по данному вопросу, удалось издать лишь в 1994 году. Название книги – «Как стать гением: жизненная стратегия творческой личности».

11

Для создания эффективной технологии, помогающей решать комплексы разнородных проблем, необходимо понять, что делает элементы нашего мира различными и что связывает их воедино.

Необходимо разработать технологию, позволяющую корректно переносить методы решения проблем из одной области в другие.

Результатом исследований в данном направлении явилось переосмысление некоторых моделей классической ТРИЗ и разработка новых моделей в рамках ОТСМ. Например, модель «Элемент»-«Имя Признака»-«Значение Признака», или «Движущее Противоречие».

Традиционная система образования обучает новые поколения профессионалов типовым решениям, накопленным предыдущими поколениями профессионалов методом проб и ошибок. Как правило такие решения поначалу считались изобретательскими, творческими. Позже они приобретали статус общеизвестных и типовых. Например сегодня студенты художественных школ изучают законы построения разных видов перспективы, которые несколько столетий назад сохранялись втайне теми, кто их открыл. В математике, решение квадратных уравнений долгое время считалось искусством. Но сегодня формулу решения квадратных уравнений изучают в школах. Многие решения, полученные типовыми методиками ТРИЗ, люди, не владеющие этими методиками, до сих пор считают творческими и неординарными. В рамках ОТСМ ведутся исследования, направленные на расширение области применения классической ТРИЗ Альтшуллера для работы над сложными междисциплинарными проблемами, выявляются и развиваются модели представления знаний, полезные для решения проблем, но не зависящие от конкретной области знаний.

12.

Сложные задачи решаются без всяких методик. Невозможно разработать технологии, позволяющие логично, шаг за шагом находить решения сложных проблем, решение которых неизвестны даже профессионалам.

Для решения сложных проблем необходимо иметь возможность планомерно и направленно генерировать типовые частичные решения и разработать механизмы объединения частичных решений в решение, позволяющее преодолеть сложную проблему.

Генерация промежуточных решений  и их синтез осуществляется на основе типовых решений ТРИЗ, на основе фрактальной модели процесса решения проблем.

Одним из перспективных сегодня направлений исследований в рамках ОТСМ является повышение уровня формализации анализа сложной проблемы и синтеза промежуточных, частичных решений в концептуальное решение, обеспечивающее разрешение системы противоречий, лежащих в глубине сложных проблем.

13.

Существующие примеры из истории человечества показывают, что универсальными решателями были гении и люди энциклопедических знаний. Но им не удалось передать свой дар ни по наследству, ни через обучение других. Их ученики редко достигали высот учителей. В современном мире невозможно быть человеком энциклопедических знаний, потому что объем знаний постоянно увеличивается с нарастающей скоростью..

Методология работы над сложной проблемой должна быть не только эффективной, но и передаваемой через систему образования и повышения квалификации профессионалов. Система образования должна обеспечивать непрерывный рост способностей решать неординарные проблемы на протяжении всей жизни человека. Система образования должна учить не столько типовым решениям задач, которые возникали в прошлом, сколько методам анализа проблем, никогда прежде не встречавшимся в практике профессионалов.

В классической ТРИЗ Альтшуллера, эти задачи решаются с помощью законов эволюции технических систем и построенного на их основе АРИЗ-85В. В рамках ОТСМ идеи, заложенные в классической ТРИЗ, развились в систему моделей и технологий, полезных для работы с разнородными проблемами. Разработана и используется в практике система нелинейного обучения,- сильно отличающаяся от традиционных систем и методов обучения.

 Надо отметить что первоначально ТРИЗ возникла как инструмент решения инженерных проблем, что неоднократно подчеркивалось ее автором. В то же время, как только ТРИЗ достигла определенного уровня зрелости, Альтшуллер пытался направить исследования своих учеников в русло разработки методов анализа и решения проблем, не зависящих от предметной области, в которой эти проблемы возники.  Для наработки исследовательского материал он предлагал также работать в направлениях, ориентированных на конкретные проблемы конкретной предметной области. Это необходимо потому, что анализ типовых решений конкретной предметной области обычно помогает лучше понять действующие в ней закономерности и [отличия] от смежных областей.

В нелинейной технологии обучения широко используются игры и игровые ситуации, которые помогают людям быстрее и эффективнее осваивать практическое применения ТРИЗ и ОТСМ в повседневной жизни, а не только в профессиональной. Это помогает специалистам поддерживать и повышать свой уровень профессионализма в области решения различного рода проблем. .

14.

Для того, чтобы решить сложны проблему, необходимо проделать множество проб и ошибок (в натуре, на моделях или с помощью компьютера) и сделать соответствующие выводы. Затем потребуется  перейти к новой серии проб и ошибок, повторяя этот цикл до тех пор, пока не будет получено приемлемое решение.

Эффективная методология решения проблем должна устранять перебор вариантов в процессе поиска решения проблемы.

На первый взгляд это невозможно. Но Альтшуллер решил эту задачу, построив свою теорию на трех базовых принципах-постулатах, позволяющих сужать поле поиска без сплошного перебора всех возможных вариантов:

- Постулат об Объективных законах развития систем

- Постулат о том, что развитее систем идет через возникновение, и разрешение противоречий.

- Постулат о необходимости решения задачи не вообще, а  для конкретной проблемной ситуации

Эти три постулата помогают сужать поле поиска решения. На них базируется весь инструментарий классической ТРИЗ и ОТСМ.

Подробнее о них написано в следующем разделе, где речь пойдет о ключевых задачах классической ТРИЗ и ОТСМ и о путях их решения.

15.

Часто проблема возникает из-за того, что совершенно непонятно, где источник нежелательного эффекта. Для ответов на этот вопрос необходимы серьезные и продолжительные исследования в разных направлениях.

Необходимы методы, позволяющие находить объяснения непонятных нежелательных эффектов. Нужны методы, позволяющие повысить эффективность исследований и генерации полезных гипотез о природе нежелательного эффекта.

В ТРИЗ для этого служит метод обращенной задачи, позволяющий, применить весь арсенал ТРИЗ и ОТСМ для выявления причин возникновения непонятных явлений и сформулировать четкие гипотезы для исследований и проверки.

Метод обращенной задачи состоит в том, что задача на объяснение непонятного явления или события, трансформируется в изобретательскую задачу на целенаправленное создание такого же явления или события. При этом накладывается ограничение: событие должно возникать лишь на тех ресурсах которые имеются в ситуации, когда это непонятное событие возникает само по себе. Иными словами надо научиться создавать непонятное событие. Вместо поисков ответа на вопрос «Как объяснить явление?» ставится вопрос «Как создать точно такое же явление?».

Для ответа на последний вопрос может быть применен весь арсенал ТРИЗ. Ведь, по сути, речь идет о создании системы для реализации заданной функции из тех ресурсов, которые имеются в исходной непонятной ситуации.