© Альтшуллер Г.С., 1987
ДОПОЛНЕНИЕ К СПРАВКЕ "ТЕОРИЯ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ"

СУЩНОСТЬ ТЕОРИИ

1. С древнейших времен изобретения делают методом проб и ошибок, т.е. перебором вариантов ("А если сделать так?.. Не получается… Попробуем другой вариант…"). В условиях современной НТР метод неэффективен и связан с огромными потерями времени, сил, средств. Эволюция метода не приводит к повышению его эффективности. Например, мысленные эксперименты постепенно оттесняют эксперименты вещественные: это дает выигрыш во времени и средствах, однако уменьшается присущая вещественным экспериментам вероятность побочных неожиданных находок. Производство изобретений развивается количественным путем - за счет увеличения числа людей, привлеченных к перебору вариантов. Возможности этого пути близки к исчерпанию.

2. Неэффективность традиционных форм метода проб и ошибок привела к появлению различных его модификаций - методов активизации перебора вариантов: мозгового штурма, морфологического анализа, синектики и т.д. Эти модификации сохранили основу основ метода проб и ошибок - "свободный" (т.е. слепой) перебор вариантов. Применение методов активизации позволило несколько повысить эффективность решения несложных задач и генерировать тоже идеи в нетехнических областях, например при отыскании новых видов рекламы. Но они не привели к созданию эффективной технологии получения новых технических решений при работе с трудными изобретательскими задачами.

3. Отечественная теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций. ТРИЗ исходит из того, что технические системы развиваются по объективным законам, которые могут быть выявлены и использованы для сознательного - без перебора пустых вариантов - анализа и решения изобретательских задач. ТРИЗ превращает производство новых технических идей в точную науку; технология решения изобретательских задач - вместо поиска вслепую - строится на системе планомерных вычислений и операций.

Современная ТРИЗ, в сущности, является научной теорией синтеза и развития технических систем. Эта теория исключает такие факторы, как "осенение", "счастливый случай", "терпеливый перебор вариантов", "прирожденные способности". Главными факторами новой технологии являются знание законов развития систем, использование рационально организованной информации (изобретательских, геометрических, химических эффектов), управление мышлением в процессе решения задачи (гашение психологической инерции, форсирование воображения, четкое выполнение определенной последовательности умственных действий).

4. Законы, на которых основана ТРИЗ, - это, прежде всего, законы материалистической диалектики. Используются также некоторые аналоги биологических законов. Ряд законов выявлен изучением исторических тенденций развития техники. Широко применяются общие законы развития систем.

Законы проверены, уточнены, а иногда и выявлены путем использования больших массивов патентной информации по сильным изобретениям. Для этого проанализированы многие тысячи патентных описаний. Весь инструментарий ТРИЗ, включая фонд физических, химических, геометрических эффектов, также выявлялся и развивался на основе изучения больших массивов патентной информации. Вообще, каждое нововведение в ТРИЗ проходит тщательную проверку и корректировку на патентных и историко-технических материалах. В этом смысле ТРИЗ можно считать обобщением сильных сторон технического опыта нескольких поколений изобретателей: отбираются и исследуются сильные решения, критически изучаются слабые решения и ошибки изобретателей.

Аппарат теории постоянно проверяется, корректируется и совершенствуется в ходе практического применения, прежде всего, при обучении решению задач. Ежегодно в сотнях школ, общественных институтов, народных университетов слушатели решают множество учебных и не учебных (новых производственных) задач. Анализ письменных работ позволяет объективно определить причины ошибок, совершены ли они по вине преподавателя, по вине слушателя или имеет место сбой в работе того или иного инструмента ТРИЗ. Накопленная информация тщательно изучается - это позволяет быстро совершенствовать методику обучения ТРИЗ и саму теорию.

5. Главный закон развития технических систем - стремление к увеличению степени идеальности: идеальная техническая система - когда системы нет, а её функция выполняется. Пытаясь обычными (уже известными) путями повысить идеальность технической системы, мы улучшаем один показатель (например, уменьшаем вес транспортного средства) за счет ухудшения других показателей (например, снижаем прочность). Конструктор идет на компромиссное решение - оптимальное в каждом конкретном случае. Изобретатель должен сломать компромисс: улучшить один показатель, не ухудшая других. Поэтому в наиболее распространенном случае процесс решения изобретательской задачи можно рассматривать как выявление, анализ и разрешение технического противоречия.

Сходные противоречия разрешаются однотипными приемами. Наиболее сильные приемы - комплексные (сочетания нескольких приемов, часто - сочетания приемов с физхимэффектами). Самые сильные комплексные приемы образуют аппарат ТРИЗ для решения типовых задач - систему стандартов. Современная система стандартов включает 77 стандартов, разделенных на классы, подклассы и группы. Классификация построена на основе законов развития технических систем, поэтому система стандартов позволяет не только решать задачи, но и прогнозировать развитие машин и процессов. Описание стандартов сведены в единый указатель, снабженный многочисленными примерами - по каждому стандарту.

Следует подчеркнуть, что стандартные задачи стандартны только с позиций ТРИЗ: изобретатель, не знакомый с ТРИЗ, воспринимает такие задачи как нетипичные, сложные. Можно также отметить, что стандарты могут быть использованы для решения задач, сложных даже с позиций ТРИЗ; такие задачи могут быть решены сочетанием стандартов.

6. Для решения особо сложных нестандартных задач используется алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). Это комплексная программа нескольких десятков последовательно выполняемых операций, направленных на преобразование и упрощение задачи. Текст АРИЗ снабжен четкими правилами и пояснениями, облегчающими преобразование задачи. АРИЗ позволяет перейти от расплывчатой и туманной исходной ситуации к задаче и к схематической модели задачи, выделить оперативную зону, изменение которой необходимо и достаточно для устранения конфликта. По определенным правилам формулируют идеальный конечный результат (ИКР), для преобразования оперативной зоны, исследуют конфликт (техническое противоречие), выявляя физическое противоречие, то есть противоположные физические требования, предъявляемые к оперативной зоне (например, оперативная зона должна быть горячей и холодной, подвижной и неподвижной и т.п.). Такой анализ (при необходимости он проводится повторно - с углублением) позволяет найти причины возникновения физического противоречия и устранить их, используя информационный фонд АРИЗ - таблицы применения физ-хим-геом-эффектов, указатель применения стандартов, типовые приемы.

АРИЗ постоянно совершенствуется; каждая модификация имеет цифровой индекс - указание на год опубликования: АРИЗ-56, АРИЗ-61, АРИЗ-82-А, АРИЗ-82-Б и т.д. Последние модификации алгоритма (АРИЗ-85-Б, АРИЗ-85-В) - кроме описанной выше основной линии анализа - имеют вторую аналитическую линию: планомерное исследование веществ и полей данной по условиям задачи системы. Анализ вещественно-полевых ресурсов (ВПР) позволяет находить наиболее экономичные пути преодоления противоречий.

7. АРИЗ - программа для работы человека, не машины. Поэтому АРИЗ включает аппарат для организации мышления в процессе решения задачи. Таким аппаратом служит, прежде всего, сама программа - с её диалектической логикой и необычной структурой, задающей своеобразный режим мышления - планомерный и в то же время "дикий", нетривиальный. В программу включены и специальные операторы, позволяющие гасить психологическую инерцию и при необходимости форсировать воображение.

АРИЗ предназначен для решения, конкретных изобретательских задач. Но регулярное применение алгоритма постепенно вырабатывает особый "аризный" стиль мышления - диалектический, опирающийся на знание законов развития систем, уверенно преодолевающий психологические барьеры!

8. В ТРИЗ возникло и широко используется понятие о минимальной технической системе. Такая система, включающая два взаимодействующих вещества и поле, получила название веполь. Установлено существование сложных веполей: комплексных, двойных, цепных. Разработан вепольный анализ, позволяющий записывать условия и ход решения изобретательских задач; ТРИЗ обрела свой язык для записи "технических реакций" (наподобие записи реакций в химии). Вепольный анализ позволил - в ряде случаев - количественно оценивать степень увеличения идеальности при синтезе новых технических решений.

9. ТРИЗ - теория решения творческих задач в технике. ТРИЗ возникла именно в технике, поскольку только в технике был мощный патентный фонд, послуживший фундаментом теории. Но помимо технических систем существуют и другие - научные, художественные, социальные и т. д. Развитие всех систем подчинено сходным закономерностям, поэтому многие идеи и механизм ТРИЗ могут быть использованы при построении теорий решения внетехнических творческих задач.

СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ ТРИЗ

10. Для развития ТРИЗ не нужны какие-либо затраты или специальное оборудование. Исследователь почти всегда имеет возможность пользоваться необходимыми материалами - патентной и историко-технической информацией. Всегда есть у исследователя и возможность проверить свои построения, испытав их на новых задачах. Исследователь, таким образом, достаточно независим от внешних условий. Успех работы определяется, прежде всего, умением преодолевать внутреннее сопротивление, инерцию привычных представлений.

Иначе обстояло дело с созданием и развитием системы обучения ТРИЗ. Тут большую роль играли материальные факторы: для организации учебы требовались помещения, учебные и наглядные пособия, средства для оплаты преподавателей, освобождение слушателей от работы на время обучения и т.д. Казалось бы, после первых опытов, подтвердивших работоспособность ТРИЗ, общественные и государственные учреждения будут всемерно способствовать внедрению новой технологии решения изобретательских задач - самой важной из всех технологий. Такого содействия, однако, не было. Было противодействие: внедрение ТРИЗ встречало сильное внешнее сопротивление.

Обусловлено это сопротивление, в основном, двумя причинами:

а) с древнейших времен изменилось все, кроме метода решения творческих задач. К методу проб и ошибок настолько привыкли, что само творчество стало отождествляться с технологией решения задач путем подбора вариантов;

б) ТРИЗ отрицала монополию на творчество, якобы обеспечиваемую прирожденными способностями. А за такие монополии и привилегии (родовые, имущественные, расовые и т.п.) держатся крепко, отстаивая их всеми средствами, включая силу.

В бурях великих революций рухнули плотины предрассудков о превосходстве родовитых людей, об особых способностях людей богатых. Но устояло и, пожалуй, даже стало прочнее представление об исключительности людей, наделенных творческими способностями. Уже не говорят: он лучше, потому что богаче. Теперь говорят: он лучше, потому что у него творческие способности. Да, у людей разные способности. Но это не причина неравенства, это - следствие. Миф, обосновывающий неравенство ссылкой на разные способности, исключительно крепок, но он неизбежно рухнет.

Люди имеют одинаковое право на счастье, и право это включает, прежде всего, право на творчество, право на развитие для творчества соответствующих способностей.

ТРИЗ предназначена для решения конкретных технических задач. Но не менее важна и другая функция ТРИЗ: развитие такой технологии мышления, которую по старой терминологии мы называем талантом, творчеством.

11. Развитие системы обучения ТРИЗ отчетливо делится на три периода:

50-60-е годы

Экспериментальные семинары.

Главная внутренняя цель: проверка разработок по ТРИЗ, накопление опыта обучения.

Главная внешняя цель: доказательство принципиальной возможности обучения, решение изобретательских задач.

71-81 годы

Становление системы обучения: разработка гаммы учебных программ, подготовка учебных и наглядных пособий, подготовка преподавателей, организация школ, курсов и т. п.

Главная внутренняя цель: разработка эффективных методов обучения и подготовка преподавателей.

Главная внешняя цель: доказательство эффективности обучения ТРИЗ.

82-86 годы

Перевод системы обучения на режим постоянного самоусовершенствования.

Главная внутренняя цель: подготовка исследователей (разработчиков ТРИЗ).

Главная внешняя цель: внедрение ТРИЗ в развивающиеся системы обучения (в вузах, ИПК, ФСА).

12. При оценке результатов и возможных перспектив обучения ТРИЗ следует учитывать, что реальное обучение ведется пока в условиях весьма далеких от идеала.

ИДЕАЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ

Идеальное обучение должно отвечать 6-ти главным требованиям:

1. Слушатели начинают знакомиться с основами ТРИЗ и РТВ в наиболее благоприятном возрасте - еще в школе. Затем - в вузе. Основной курс - после вуза, в 25-30 лет.

2. На основной курс выделяется достаточно времени: месяц с отрывом от работы, далее самоподготовка в течение 3-4 месяцев без отрыва, потом снова месяц с отрывом, экзамены, выпускная работа. В дальнейшем раз в год - двухнедельная переподготовка.

3. На время основного курса слушатели освобождены не только от работы, но и от домашних забот. Практически: на занятия командируют в другой город.

4. Слушатели хорошо обеспечены учебными материалами. Минимально - учебник по всему курсу, 3-5 книг, 10 брошюр (по отдельным темам), 300-350 страниц раздаточного материала.

5. Преподаватель имеет достаточную квалификацию (по ТРИЗ): минимум - 3-летний стаж преподавания. Каждые 3 года должна проводиться переаттестация преподавателей.

6. У слушателей есть материальные стимулы для занятий. Оценки ставятся реально - не так, как сейчас в ИПК (только 5 и 4). За отличные выпускные работы - премии: серьезная учеба - это работа.

РЕАЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ

Мы ведем занятия преимущественно со слушателями 35-50 лет. Часто они до начала занятий не знают - чему и зачем их будут учить.

Времени на обучение у нас в 4-5 раз меньше, чем надо.

Слушатели чаще всего не освобождены от домашних забот.

С учебными материалами совсем плохо: в лучшем случае даем минимум раздаточных материалов - и все.

Преподаватели (из-за нерегулярной переподготовки) не всегда имеют требуемую квалификацию.

Ощутимых материальных стимулов к занятиям у слушателей нет.

Вывод: если при такой "вилке" между реальными и идеальными условиями мы все-таки получаем хорошие результаты, это объясняется энтузиазмом организаторов занятий, преподавателей, слушателей.

13. Основные учебные программы 80-х годов делятся на четыре группы:

Программы первого типа обычно реализуются без отрыва от производства, часто с преподавателем на общественных началах. Затрат практически нет.

Семинары по программам типа II требуют освобождения слушателей от работы на две недели и оплаты преподавателей. Стоимость обучения каждого слушателя 80-100 рублей. Если считать только оплату преподавания, расходы на организацию семинара - 500-600 руб.

Занятия по программе III требуют до 1000 руб. на оплату преподавания. Если слушатели освобождены от работы, стоимость обучения составляет примерно 150-250 руб. на каждого слушателя. Затраты на реализацию программы IV - вдвое больше.

14. Отдача (минимальная) от обучения по программам III типа при группе в 30 человек:

Эксперименты по проверке эффективности обучения дважды ставились ЦС ВОИР (1971-1973 и 1973-1975) на базе Азербайджанского общественного института изобретательского творчества.

Из газеты "Правда" за 06.05.76:

"Три года назад несколько десятков молодых людей стали студентами первого в стране института изобретательского творчества, созданного при ЦК ЛКСМ Азербайджана и республиканском совете ВОИР. Никаких особых способностей к техническому творчеству до того они не проявляли, в институт их отсевали без каких-либо ограничений, зачисляли всех, кто хотел. А из института они вышли полноценными изобретателями: некоторые с авторскими свидетельствами, остальные с блестящими творческими перспективами, о чем можно судить по отличным оценкам, полученным студентами за свои дипломные работы. Воспитанники института решали актуальные технические проблемы, которые раньше не поддавались усилиям изобретателей"...

При создании АзОИИТ ЦС ВОИР установил контрольные цифры: I курс - 75 человек, по окончании экзамены, должно быть не менее 50 выпускников; 2 курс - 50 человек, по окончании защита дипломных работ на уровне изобретения, должно быть не менее 25 выпускников. Реальные показатели: I курс - принято 100 человек, окончило 92; 2 курс - принято 60 человек, защитилось 33. Защиту принимала комиссия ЦС и РС ВОИР, при защите необходимо было обосновать выбор задачи и показать ход ее решения по ТРИЗ, предъявить авторское свидетельство или положительное решение Комитета. (В исключительных случаях можно было защищаться по заявке. Её анализировали эксперты ЦС ВОИР.) Итоги рассматривались на заседании президиума ЦС ВОИР. Работу АзОИИТ одобрили. Следующий двухгодичный цикл - примерно те же результаты.

В журнале "Техника и наука" №3-1982, с. 24 приведены данные о работе аналогичной днепропетровской школы ТРИЗ: за 1972-1981 - 9 выпусков, 500 слушателей, 350 авторских свидетельств (сейчас эта цифра намного больше - выпускники продолжают изобретать). Экономия: десятки миллионов рублей.

Данные и примеры по другим школам - в журнале "Техника и наука" №2-1982, стр. 17-18 и №10-1982, стр. 13-15. Приведено множество фактов, указаны фамилии, номера авторских свидетельств, экономия.

Если учитывать хотя бы только опубликованные данные, обучение ТРИЗ дало стране за 10 лет (1972-1981) около 4 тысяч изобретений, десятки миллионов рублей экономии.

15. Год за годом, несмотря на противодействие, создавалась и развивалась система обучения ТРИЗ. Совершенствовались учебные программы, велась подготовка преподавателей, составлялись учебно-методические материалы, по крупицам накапливался драгоценный опыт обучения решению творческих задач. Сегодня мы имеем развитую систему обучения ТРИЗ - с высококвалифицированными преподавателями, с отработанным механизмом подготовки новых преподавателей, с проверенными и перепроверенными учебными программами. учебными и наглядными пособиями, с многообразными методами и приемами повышения эффективности учебного процесса, с опытом успешного применения ТРИЗ к решению тысяч актуальных задач. Такая система обучения ТРИЗ и сама ТРИЗ - национальное богатство страны. Хотя далеко не все это понимают.

Апрель, 1987