8.1. Краткое знакомство с алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ) Альтшуллера на примере реальной задачи из области строительства. Обзор АРИЗ

Приведенный ниже пример предназначен лишь для общего знакомства с главной линией анализа проблемы, заложенной в алгоритме решения изобретательских задач (АРИЗ), разработанном Генрихом Альтшуллером. В этом разборе опущены правила выполнения шагов и комментарии, разработанные автором. Мы будем лишь пояснять назначении каждого шага и его место в технологии анализа проблем, не имеющих известных и доступных типовых решений

Первоначально в АРИЗ входила специальная первая часть, предназначенная для выявления задачи из описания исходной ситуации. Со временем автор АРИЗ решил, что эта часть должна превратится в самостоятельную технологию постановки задач на основе сложной исходной ситуации. В ОТСМ-ТРИЗ комплекс инструментов для постановки задачи получил название «Технология Новая Проблема». Оставшаяся часть АРИЗ предназначена для анализа и разрешения задач, которые можно представить в виде противоречия.

В процессе развития алгоритма Альтшуллера шаги, предназначенные для анализа и разрешения противоречий, совершенствовались и развивались, уточнялись и проверялись автором АРИЗ на наиболее сложных задачах, фонд которых накапливался в течение более чем 40 лет. К середине восьмидесятых годов Альтшуллер собрал примерно 120 проблем, на которых оттачивались новые версии АРИЗ. Каждая новая версия должна была успешно справляться со всем массивом отборных по сложности проблем. Очень важно подчеркнуть этот момент в истории появления и развития АРИЗ.

АРИЗ появился и развивался в процессе реальной эксплуатации при решении реальных инженерных задач самого разного профиля. Те задачи, с которыми текущая версия алгоритма не справлялась, попадали в накопительный фонд для тщательного анализа причины по которой данную задачу не удалось решить с помощью АРИЗ.

В результате такого анализа в текущую версию АРИЗ вносились дополнения и изменения. Так появлялась новая версия АРИЗ, которая должна была пройти проверку на всем фонде наиболее трудных тестовых проблем, накопившихся за годы эволюции алгоритма. Затем новая версия алгоритма проходила практическую проверку на учебных семинарах и в реальной работе инженеров, обученных  применению АРИЗ.

Когда встречались проблемы, с которыми новая версия алгоритма не справлялась эти проблемы входили в фонд тестовых проблем и все начиналось сначала.

Таким образом, АРИЗ Альтшуллера формировался не путем придумывания новых шагов и упрощения, а путем оттачивания инструмента на массиве сложных реальных задач.

Первые версии АРИЗ насчитывали небольшое число шагов и внешне казались простыми и понятными, такими, какими хотят сделать АРИЗ некоторые современные разработчики собственных версий алгоритмов решения проблем. Но эта внешняя простота и логичность приводили к тому, что решательная мощь алгоритма была не высока по сравнению с более поздними модификациями.

Логика современного АРИЗ человеку, не прошедшему полную программу обучения, кажется сложной и запутанной, непонятной с первого взгляда. Задача этого раздела и состоит в том, чтобы облегчить читателю понимание общей логики и некоторых деталей современной версии АРИЗ, разработанной Альтшуллером, алгоритма, предназначенного для решения наиболее сложных проблем, не имеющих доступных и приемлемых типовых решений.

Чтобы показать общую логику работы АРИЗ, мы опустили детали описания каждого шага, оставив лишь пример выполнения шага и пояснив суть этого шага и его место в процессе анализа проблемы.

8.1. Процесс решения задачи: основные этапы

ТРИЗ разрабатывает научные технологии работы над проблемой, представляя через [наборы] операци, как и всякий другой научный метод. Выполнение этих операций может быть освоено в процессе обучения. Так же, как обучение любому другому научному знанию с применением современных эффективных образовательных технологий, разработанных специалистами по ОТСМ-ТРИЗ.

Первым шагом любого научного подхода является выбор и построение модели, в которой будет описываться проблема. Поэтому мы должны перевести описание исходной ситуации в модель этой ситуации, в некую каноническую форму. Ее, в отличие от исходной проблемной ситуации, мы будем называть проблемой. Превращение исходной проблемной ситуации в проблему происходит подобно тому, как для решения сложного квадратного уравнения мы должны привести его к специальному виду, а потом уже применить формулы, дающие нам значения корней квадратного уравнения.

Точно так же и в ТРИЗ: прежде чем браться решать задачу, мы должны описать ее в необходимой канонической форме. Такой формой описания проблем в ТРИЗ служит система противоречий.

Выделив из начальной исходной ситуации задачу и описав ее в виде системы противоречий. мы должны построить модель выбранной проблемы. В последующих частях АРИЗ эта модель и будет анализироваться. А построением модели проблемы заканчивается первая часть АРИЗ. Итак первая часть АРИЗ Альтшуллера предназначена для построения модели задачи.

При столкновении с наиболее сложными проблемными ситуациями, когда бывает сложно выделить систему противоречий, используется система методов, разработанная в рамках ОТСМ-ТРИЗ подхода под общим названием технология «Новая проблема».

Задача второй части АРИЗ – анализ построенной модели и подготовка к выявлению более глубоких противоречий, лежащих в корне проблемы. Анализ модели задачи во второй части сводится к анализу ресурсов, которые могут быть использованы для решения проблемы: ресурсы пространства, времени, веществ и полей. Ведь все технические системы строятся на базе веществ и полей и занимают некое пространство, работая в некоторые интервалы времени. Эти ресурсы модели проблемы и исходной проблемной ситуации и анализируются во второй части по определенным правилам, разработанным рамках как классической ТРИЗ, так и подхода ОТСМ-ТРИЗ.

Третья часть алгоритма Альтшуллера предназначена для расшатывания психологической инерции и уточнения результата, который бы мы могли рассматривать как решение проблемы.

Еще одна функция третьей части – определение барьеров, которые мешают нам получить желаемый результат на основе ресурсов, выявленных во второй части алгоритма.

Таким образом шаги и правила третьей части алгоритма помогают преодолеть психологические барьеры и взглянуть на проблему другими глазами через более детальный анализ имеющихся ресурсов.

Надо отметить, что в процессе использования АРИЗ практически всегда, начиная с первого шага, у решателей проблемы возникают разного рода частичные решения, которые хотя и не решают задачу в целом, но вносят некие позитивные идеи. Частичные решения –  кирпичики, которые будут использоваться для строительства концептуального решения проблемы.

В рамках подхода классической ТРИЗ и ОТСМ-ТРИЗ мы не ищем решение, хаотически бросаясь от идеи к идее, а постепенно строим концептуальное решение из закономерно возникающих частичных решений.

Как правило, начиная с третьей части, поток частичных решений усиливается. Но не тренированному или недостаточно обученному человеку довольно сложно увидеть эти кирпичики будущего решения. Как и всякое другое мастерство, мастерство применения АРИЗ требует обширной практики как на учебных, так и, естественно, на реальных задачах. Нередко интересные концептуальные идеи возникают уже к концу третьей части. Но даже если они и возникли, имеет смысл не нарушать систему шагов АРИЗ, а пройти последовательно шаги четвертой части. Порой это помогает получить дополнительные идеи и усилить найденное решение или выявить другие направления решения.

Четвертая часть АРИЗ предназначена для активизации имеющихся ресурсов с тем чтобы найти решение (если оно еще не найдено в результате применения первых трех частей) или поднять эффективность уже полученного решения, используя некоторые тенденции и законы эволюции современных технических систем. Поэтому четвертая часть АРИЗ включает в себя набор операторов по преобразованию систем разного рода с учетом выявленных закономерностей их эволюции.

Как мы уже говорили, с точки зрения методик, базирующихся на ТРИЗ, хорошее решение должно соответствовать законам эволюции систем.

Если полученное решение нас устраивает, то мы переходим к седьмой части АРИЗ для его предварительной оценки. Если же после четвертой части алгоритма приемлемого решения нет, то имеет смысл обратится к информационному фонду, предлагаемому в пятой части.

Если приемлемое решение не получено и после применения информационного фонда, то мы переходим к шестой части АРИЗ. Эта часть Алгоритма дает нам рекомендации о том, как должна быть изменена и откорректирована проблема или ее модель, с тем, чтобы заново проанализировать ее, начиная с первой части алгоритма.

Если же получено решение, которое может нас устроить, рекомендуется перейти к седьмой части АРИЗ, в которой приводятся правила оценки решения с позиции ТРИЗ, помогающие усилить полученное решение.

Назначение восьмой части АРИЗ – помочь решателю проблемы не только подготовить внедрение найденной концептуальной идеи, но и увеличить область использования этой идеи в решении разных задач, на первый взгляд, не связанных с полученной идеей решения. Это помогает решателю лучше защитить свое решение патентами и получить дополнительные положительные эффекты и прибыль.

Наконец девятая часть алгоритма Альтшуллера предназначена для глобальной рефлексии по процессу решения проблемы. Цель этой рефлексии – извлечь максимум пользы для повышения творческого потенциала и решения будущих задач. Это своего рода самообучение и самосовершенствование решателей проблем, а также развитие их инструментов.

В первых частях АРИЗ предусмотрены специальные шаги для рефлексии о проделанной раннее работе. В отличие от них, девятая часть алгоритма предназначена именно для глобального осмысления всей проделанной работы от начала описания исходной ситуации до завершения описания концептуальной идеи, которая будет подлежать прототипированию или внедрению.

Только что мы описали назначение каждой из девяти частей АРИЗ. И сейчас переходим к описанию назначения конкретных шагов входящих в ту или иную часть алгоритма. Для этого мы будем использовать в качестве примера одну из реальных задач, решенных специалистом по ТРИЗ.  Решение было внедрено в практику.