Хоменко Н.Н. Что происходит при разрешении противоречия?, 1990-1991?

 - Как Вам удалось так быстро решить эту задачу?

 - Очень просто, сначала выявил противоречие, а потом разрешил его.

 - Я знаю решение этой задачи. Нет здесь никакого противоречия!

 - Причем тут вообще противоречия?!

Автору довелось присутствовать при этом разговоре четырех сотрудников НИИ. Первая фраза принадлежит экспериментатору, – назовем его так. Наслушавшись разговоров о возможностях ТРИЗ, он решил сам убедиться в эффективности тризовского стиля мышления. Идея эксперимента была очень простой: как бы невзначай предложить сотрудникам, знающим и не знающим ТРИЗ, задачу-головоломку. Для ее решения не требовалось никаких специальных знаний. Головоломка была непростой – сотрудникам, не знающим ТРИЗ, пришлось потратить на ее решение не менее получаса, причем решить задачу удалось не всем даже за несколько часов.

Экспериментатор убедился в эффективности ТРИЗ, но этот эксперимент дал еще один интересный результат. О нем и хочется поговорить подробнее.

1.

 Приведенный диалог характеризует три группы людей по их отношению к использованию противоречия.

 Первая группа –  люди, достаточно хорошо владеющие механизмами ТРИЗ, видящие противоречия и умеющие с ними работать. Столкновение с противоречием их не пугает [так], как многих других.

 Вторая группа – люди, не видящие противоречий. К ним относятся два последних участника разговора. Причем причины этого разные, поэтому имеет смысл выделить две подгруппы.

Первая –  люди, не знающие решения задачи, не видящие противоречия потому,что даже не пытаются их увидеть, более того, противоречиечасто пугает их. Ко второй подгруппе относятся, люди,которые не всегда отвергают противоречия, но увидеть его им мешает знание решения (источники информации могут быть самые разные).

 Итак,существует три группы людей:

1. Люди, видящие противоречия и умеющие с ними работать (как с существующими и будущими, так и с прошлыми – уже решенными) .
2. Люди не видящие противоречий, потому что они не стермятся их увидеть, т.к. не умеют с ними работать и даже, боятся их.
3. Люди, не видящие противоречие потому, что им уже известно решение проблемы. Они бы и рады поработать с противоречием, да зачем? Ведь проблемы-то нет, а значит, нет и противоречия!

 Конечно, возможны и промежуточные варианты, и их сочетания. Но мы остановимся только на этих трех отношениях к противоречию. Какие выводы можно сделать, рассмотрев пристальнее эти три группы?

2.

 Противоречие имеет субъективную компоненту, так как зависит от тех моделей, которыми пользуется человек, решающий задачу,от тех знаний, которыми располагает конкретный человек. Другими словами, отношение человека к противоречию определяется текущим состоянием картины мира данного человека.

 Картина мира одних не включает в себя механизмы работы с противоречиями. Другой случай –  когда человеку известны конкретные, уже непротиворечивые факты. У них, [таких людей], тоже не возникает желания работать с противоречиями. И, наконец, еще одна группа [решателей], в картину мира которых входят абстрактные механизмы работы с противоречиями и механизмы наполнения этих абстракций конкретным содержанием.

 Другая часть субъективной компоненты противоречия состоит в уровне знаний конкретного человека. То, что является проблемой для новичка, не всегда является проблемой для специалиста высшей квалификации. То что является проблемой для одного специалиста высшей квалификации, не всегда будет проблемой для другого специалиста высокого класса. Самый верхний уровень проблем –  проблемы, решение которых либо никогда не было известно, либо история не сохранила для нас их решение и их приходится решать заново.

 Таким образом, существуют картины мира, соответствующие разным уровням знания. То, что является проблемой для одной картины мира, для другой таковой не является, потому что здесь решение этой проблемы уже содержиться в готовом виде.

Видимо, можно говорить не только об индивидуальных картинах мира, но и картинах мира, общих для некоторого сообщества людей. Понятие противоречия оказывается тесно связанным с конкретной картиной мира. В этом проявляется субъективная компонента противоречия.

 Объективная составляющая противоречия состоит в том, что независимо от любого конкретного человека или группы людей, картина мира принципиально неполна. Хотя бы потому, что, в каритне мира фигурируют модели объектов, а не сами объекты. Мы никогда не можем с уверенностью сказать, что достигли абсолютной полноты в описании материального мира. Поэтому всегдабудутвозникать противоречия между реальным миром и картиной мира, его отражающей. В этом и кроется объективная причина появления любых противоречий, не зависящая от данной картины мира.

 Одна и та же задача, поставленная разными людьми, может иметь разный тип противоречия. Например классическое противоречие, когда попытка улучшить один параметр сопровождается ухудшением другого параметра. Либо противоречие с отсутствующим элементом (задачи о шлаке и молниеотводе). Еще один вариант конфликта –  конфликт с фундаментальными законами природы (например, для решения задачи необходимо, чтобы вопреки закону Архимеда тело с большой плотностью плавало в жидкости с малой плотностью). Конфликты других типов при первичной постановке задач автору пока не встречались.

 Таким образом, объективно противоречие возникает в результате принципиальной неполноты картины мира, а вид, в котором представляется противоречие, зависит от конкретного варианта картины мира.

 В итоге разрешение конфликта сводится к дополнению картины мира задачедателя (решателя) новыми представлениями о свойствах (возможностях, способностях) объектов задачи, т.е. к перестройке картины мира тем большей, чем выше уровень абстракции описания объектов задачи.

3.

Какие черты присущи или должны быть присущи картинам мира?

В каждой конкретной картине мира присутствует иерархическая компонента – уровни абстракции используемых моделей.

На самом нижнем уровне лежат модели, предельно конкретно описывающие конкретные объекты: данный конкретный письменный стол,другой экземпляр такого же письменного стола и т. д.

На более высоком уровне абстракции находятся понятия о разных типах столов, еще выше обобщенное описание стола, еще выше поверхность для расположения некоторых объектов. Следующий уровень абстракции – понятие о месте расположения и т. д.

 Используя разные уровни, абстракции человек находит прямые аналогиии с их помощью решает задачи. Причем чем выше уровень абстракции, тем более далекие аналогии становятся нам доступны. Например, воздушный шарик, казалось, бы ничего общего не имеет с куском металла. Но если подняться на более высокие уровни абстракции описания этих объектов, то мы увидим,что и тот и другой обладают способностью изменять свой объем в зависимости от некоторого другого параметра (металл увеличивает линейные размеры в зависимости от температуры, шарик –  от давления воздуха и температуры внутри него).  В каждой конкретной картине мира присутствует также и сетевая компонента. Это происходит из-за сложного взаимопе-реплетения различных понятий (один и тот же объект в одних системах выступает в качестве изделия, а в других в качестве инструмента), в циклических процессах не всегда возможно четко выделить началои конец процесса (например, круговорот воды в природе) и т.д.

 Сетевая компонента, так же как и иерархическая, навязаны тем миром, который отражает данная картина мира. Противречие между иерархической и сетевой схемой представления информации легко разрешается во времени: картниа мира имеет иерархическую структуру, когда удобнее работать с таким типом пре дставления информации, а когда удобнее сетевое представление информации, картина мира превращается в сетевую. Все зависит от того, какие задачи решаются в данный момент. Таким образом, картина мира должна обладать способностью трансформироваться из иерархической в сетевую и обратно.

 Вспомним о трех участниках разговора в НИИ. Картина мира человека, знающего решение задачи, содержит всю необходимую непротиворечивую информацию. Именно поэтому для него проблемы не существует. Картина мира другого участника разговора вступает в конфликт с приведенными в задаче фактами, встретившимися в реальном мире. Человек не владеет механизмами ТРИЗ, поэтому поиск аналогии возникшей в реальном мире ситуации для него затруднен и идет хаотично, не всегда приводя к решению.Люди такого типа часто приходят в замешательство, столкнувшись с противоречием. Наконец третий участник разговора, в картину мира которого вплетены механизмы работы с противоречиями, позволяющие ему выявлять и разрешать возникающие конфликты. Механизмы ТРИЗ являются метазнаниями. Они позволяют упорядочить процесс решения задачи, направляя анализ конфликтной ситуации на поиск противоречия и его разрешение.

Таким образом, механизмы ТРИЗ должны являться частью картины мира, используемой для решения изобретательских задач, причем механизмы ТРИЗ, представленные в картине мира, должны управлять процессом поиска противоречий, возникающих при вплетении в текущее состояние картины мира описания проблемной ситуации.

 Отсюдаеще одно требование к картине мира: она должна обладать способностью вписывать в свою структуру новую информацию, поступающую от задачедателя (решателя).

 В практике специалистов ТРИЗ имеется достаточное количество фактов, которые показывают, что использование механизмов ТРИЗ позволяет начинающему специалисту сравнительно быстро выходить на уровень решения задач классными специалистами. Это говорит о том, что использование ТРИЗ позволяет не только более эффективно организовать процесс решения задачи, но и ПРЕОБРАЗОВЫВАТЬ текущее состояние картины мира с каждой новой решенной задачей. Причем паралельно с процессом решения задачи в картину мира не просто вписывается некоторая дополнительная информация о возможностях объектов задачи, попутно происходит представление данной задачи в виде задачи-аналога, идет классификация аналогии по уровню абстракции, на котором находится ПРЯМАЯ аналогия.

 По результатам решения задачи преобразование исходной картины мира должно быть проведено на разных уровнях абстрагирования, в зависимости от уровня абстракции ОБЪЕКТОВ задачи.Чем выше уровень абстракции, на котором описываются ОБЪЕКТЫ задачи, тем сильнее преобразуется картина мира. По идее должны перестраиваться все нижележащие уровни абстракции картины мира, вплоть до самых конкретных, что ведет к изменению представлений о возможностях объектов, использующих объект данной задачи или связанных с ним. В результате должны перестраиваться и все реальные системы, отображаемые на этих уровнях. На самом деле этого, как правило, не происходит. Задачедатель оставляет в неприкосновенности все, что напрямую не связано с текущей задачей, зачастую даже не отслеживая потенциальные дополнительные выгоды от полученного разрешения конфликта для его конкретной системы. Это приводит к опаздыванию изобретений и снижению эффективности систем.

 И, наконец, последнее требование. Картина мира, в которой происходит решение изобретательской задачи,  должна обладать механизмами согласования с картиной мира задачедателя для того, чтобы:

 а)постановка задачи, получаемая от задачедателя, была понята правильно картиной мира;

 б) процессы, протекающие в картине мира при решении задачи, были понятны пользователю и он мог активно учавствовать в этих процессах, своевремнно внося коррективы в постановку задачи, так как постановка задачи является неотлемлемой частью процесса ее решения;

 в) в процессе взаимодействия задачедателя с картиной мира происходила перестройка и картины мира самого задачедателя,в противном случае предложенное решение не будет принято задачедателем.

 г) ошибки и неточности в описании изобретательской ситуации могли быть своевременно обнаружены картиной мира и скорректированы с помощью задачедателя или других источников информации.

 Все это возможно только в том случае, когда процесс решения задачи представлен в виде небольших этапов, легко понятных задачедателю. Каждый этап должен завершаться соответствующим уточнением задачи, а переход к следующему возможен только после того, как задачедатель согласился с предложенным ему видоизменением задачи.

 Резюме по п.3[1].

 А.) Картина мира изобретателя должна обладать способностью трансформироваться из иерархической в сетевую и обратно.

 Б.)Механизмы ТРИЗ должны являться частью картины мира изобретателя.

 В.) Механизмы ТРИЗ, представленные в картине мира, должны управлять процессом поиска противоречий, возникающих при вплетении в текущее состояние картины мира описания проблемной ситуации.

 Г.) Картина мира изобретателя должна обладать способностью вписывать в свою структуру новую информацию, поступающую от задачедателя, и использовать ее в своей работе.

 Д.) Картина мира изобретателя должна уметь согласовываться с картиной мира задачедателя.

3.Использование ТРИЗ позволяет не только более эффективно организовать процесс решения задачи,но и ПРЕОБРАЗОВЫВАТЬ текущее состояние картины мира с каждой новой решенной задачей. Причем паралельно с процессом.

4.

Как может быть организована картина мира?

Что же происходит с картиной мира при решении задачи?

В чем состоит изменение картины мира при этом?

Как же происходит процесс изменения картины мира при разрешении противоречия?

Первоначально в картине мира ищется описание объектов задачи. Если его нет, то знания вводятся извне в готовом виде. В отличие от другого типа знаний, которые появляются в процессе решения задачи путем изучения текущего состояния картины мира и разрешения выявленных при этом противоречий.

 После того, как в картине мира нашли отражение объекты, учавствующие в задаче, происходит подъем по уровням абстракции от того уровня, на котором описаны ОБЪЕКТЫ задачи. В процессе этого подъема выявляются задачи-аналоги. Если решение, имеющееся в задаче-аналоге, не устраивает, то подъем вверх по уровням абстракции продолжается до предельно абстрактного. Это уровень, на котором задача описывается в терминах «А» и «не-А» (системы и антисистемы).

 Задачи-аналоги тоже имеют свою иерархию. На самом нижнем уровне это конкретные задачи, на более высоких это изобретательские приемы, стандарты и изобретательское использование эффектов из самых разных наук, являющихся базовыми для данного типа систем (например, физика и химия – для систем, обрабатывающих вещества и поля, математика – для электронных систем, психология восприятия –  для художественных систем).

 Вблизи верхних уровней абстракции от конкретной системы у нас остается только некий параметр, характеристика, свойство, способность. Именно этот параметр и предстоит структурировать в зависимости от некоторого другого параметра (например, во времени или пространстве). Требуемые для решения задачи взаимоисключающие значения будут подставлены вместо «А» и «не-А».

 Если высший уровень абстракции достигнут, а приемлемого решения нет, то применяются задачи-аналоги высших уровней абстракции – общие принципы разрешения противоречий. Каждый из этих принципов предлагает свой способ (структуру, сочетание) совместной организации «А» и «не-А».

 Как правило, ни один из этих принципов полностью задачу не решает, а дает лишь частичное решение, поэтому на следующем этапе происходит поиск структуры,  состоящей из полученных частичных решений. Это все происходит на высших уровнях абстракции, но уже означает начало конкретизации будущего решения.

 После выхода на абстрактную структуру состоящую из неких «А» и  «не-А» (на данном этапе соврешенно неважно, какие конкретные объекты это будут) продолжается конкретизация решения. Вместо «А» и «не-А»  подставляется параметр, к которому предъявляются взаимоисключающие требования и параметры которые влияют на его изменение, в дополнение к пространству и времени. Из имеющегося банка веществ, полей и эффектов подбираются такие, которые могут быть описаны в рамках выбранных абстрактных структур «А» и «не-А». Естественно, описания веществ, полей и эффектов тоже должны быть представлены в виде параметрических структур на разных уровнях абстракции.

Под структурой здесь поинмается не только изменение какого-либо параметра (свойства, характеристики, способности) в пространстве, но и в зависиости от любого другого параметра. Например, изменение твердости некого объекта в зависимости от координат данной точки внутри объекта, а также от времении, температуры –  температурно-пространственно-временная структура твердости.

Уровни абстракции, накоторых описываются конкретные элементы систем и эффекты, должны начинаться на предельно возможном конкретном уровне и подниматься до предельно абстрактного уровня «А» и «не-А». Тогда на одном из уровней мы неизбежно увидим прямую аналогию.

 И наконец, предельно высокий уровень –  когда все нижниие подуровни делятся на относящееся к объекту «А» и объекту «не-А».

 Об абстрагировании и конкретизации в процессе решения задач и преобразовании на основе этого представлений об объектах задачи.

 Решение задачи по АРИЗ –  поиск и разрешение противоречий в картине мира решателя и задачедателя.

Когда в другой раз возникнет задача с подобным объектом, первое, что будет сделано –  это предложено решение по прямой аналогии.

 Автор не претендует на мировую новизну высказанных мыслей, а лишь надеется, что желающие смогут лучше понять направление работ автора и, возможно, кому-то эти мысли окажутся полезными.

 Информационным фондом, лежащим в основе данной работы, является десятилетний опыт преподавания ТРИЗ и решения практических задач, а также четырехлетний опыт разработки и апробации компьютерной программы поддержки решения изобретательских задач на основе АРИЗ-85-В и ТРИЗ в целом.