© G. Altshuller, 1985
L’ALGORITHME DE RÉSOLUTION DE PROBLÈMES INNOVANTS ARIZ-85-V

PARTIE 4. MOBILISATION et UTILISATION des SFR

A l’étape 2.3, nous avons défini les ressources initiales (SFR) pouvant être utilisées sans surcoût. La quatrième partie d’ARIZ consiste àappliquer une série d’opérations visant à augmenter le nombre de ressources disponibles : il apparaît alors des ressources secondaires, obtenues sans surcoût significatif au travers de petites modifications des ressources initiales.

D’autre part, pendant les étapes 3.3 à 3.5, nous avons initié le passage du problème vers une solution, basée sur des concepts physiques ; la quatrième partie d’ARIZ continue sur cette voie.

ETAPE 4.1. - Modélisation des Hommes Miniatures (SSM).
ETAPE 4.2. - Altération du Résultat Final Idéal.
ETAPE 4.3. - Application du mélange des ressources.
ETAPE 4.4. - Remplacement des ressources / Substances existantes
ETAPE 4.5. - Application de dérivées des ressources / substances.
ETAPE 4.6. - Introduction de Champs.
ETAPE 4.7. - Introduction d’une paire substance / Champ "Substance qui répond à l’action d’un champs associé".

Règle N 1 :

Chaque type de particules, se trouvant dans un état physique donné, doit accomplir une seule fonction. Si les particules A ne peuvent pas accomplir à la fois les fonctions 1 et 2, il est nécessaire d’introduire des particules B ; de cette manière les particules A accomplissent la fonction 1 et les particules B, quant à elles, assurent la fonction 2.

Règle N 2 :

Les particules B introduites,  peuvent, à leur tour, être subdivisées en deux groupes : B-1 et B-2. Ceci permet d’utiliser les interactions existantes entre les particules B "sans surcoût", afin d’obtenir une nouvelle action 3.

Règle N 3 :

Il s’avère parfois intéressant de diviser les particules en plusieurs groupes. Prenons le cas où le système ne doit posséder qu’un seul type de particules A : dans un groupe, les particules A conservent leur état initial, alors que dans l’autre groupe leur paramètre principal est modifié afin de réaliser la fonction requise.

Règle N 4 :

Une fois la fonction réalisée, les particules divisées ou introduites ne doivent pas être différenciables entre elles  ou vis-à-vis des particules présentes initialement.

Remarque :

• Les règles ci-dessus sont applicables pour toutes les étapes de la quatrième partie d’ARIZ.

4.1 Modélisation Hommes Miniatures (MHM)

A) Appliquer la méthode des Hommes Miniatures pour construire le schéma du conflit

B) Modifier ce schéma de telle sorte que de petits hommes agissent sans qu’apparaissent de nouveaux conflits

C) Le transformer en schéma technique

4.1.1 Règles

4.1.2 Exemple

A) Les Hommes miniatures, se trouvant dans le conducteur imaginaire, ne sont pas différents de ceux qui sont en dehors du conducteur. Les deux groupes d’Hommes miniatures sont neutres vis-   à-vis de la foudre (dans le schéma, on peut voir que les hommes miniatures se tiennent les mains, ce qui implique qu’ils ne peuvent pas conduire la foudre).

B) Selon la règle N 3 (de l’étape 4), les hommes miniatures sont séparés en deux groupes : les Hommes miniatures, en dehors du conducteur, restent inchangés (paires neutres), et les Hommes miniatures dans le conducteur restent ensemble (tout en étant neutres), mais tendent leurs bras, symbolisant leur désir d’attirer la foudre. (Ce n’est pas la seule forme de représentation pour cet exemple. Il est toutefois nécessaire d’utiliser la séparation des Hommes miniatures en deux groupes et de modifier leur état quand ils sont dans le conducteur).

C) Les molécules de l’air (dans le conducteur) doivent équilibrer leurs charges pour conserver leur neutralité. De plus, elles doivent pouvoir facilement passer à un état ionisé. Ceci peut être facilement obtenu en diminuant la pression de l’air dans le conducteur.

ATTENTION !

L’objectif de l’utilisation des ressources pour la résolution d’un mini problème n’est pas d’utiliser toutes les ressources possibles, mais d’en considérer le moins possible : il s’agit d’obtenir une réponse la plus pertinente en terme de validité.

4.1.3 Remarques

• La méthode des "Hommes miniatures" consiste à représenter schématiquement les conflits identifiés sous la forme d’un dessin (ou d’une série de dessins) dans lequel agit une grande quantité d’« Hommes miniatures »(rassemblés en un seul ou plusieurs groupes).
  
  On représente sous forme d’ "Hommes miniatures" uniquement les parties modifiables du modèle de problème (comme le sont, par exemple, l’outil et l’élément X).
  
  "Les exigences conflictuelles" se rapportent au conflit lié au modèle de problème ou aux états physiques opposés mis en évidence à l’étape 3.5. Il est évidemment préférable de les représenter dans leurs états physiques opposés, bien qu’il n’y ait pas de règles concrètes permettant de transformer un problème physique (3.5) en Modèle MHM. Cependant, le plus simple est de représenter "le conflit" exprimé dans le modèle de problème.
  Au cours de l’étape 4.1 (B), il est possible de combiner dans un même croquis deux représentations ; par exemple : l’action nuisible avec celle qui est utile.
  
  Dans les cas où les événements sont étalés dans le temps, il est recommandé d’effectuer une séquence de n schémas.

ATTENTION !

L’erreur la plus fréquemment commise est de se limiter à des représentations peu claires et imprécises. Pour être correctes, les représentations doivent :

• Etre suffisamment expressives et compréhensibles pour pouvoir se passer d’annotations.
• Offrir, au travers de leur forme, suffisamment d’informations sur la contradiction physique pour donner les voies d’élimination de cette dernière.
  
• L’étape 4.1 est optionnelle. Il est cependant nécessaire de représenter graphiquement la mobilisation des SFR, en mettant en évidence les fonctions que doivent réaliser les substances dans la zone Opératoire et à proximité de cette zone. En outre, cette méthode permet de visualiser l’action idéale ("ce qui doit être fait") de manière plus concrète, mais sans explication physique ("comment le faire"). En éliminant l’inertie psychologique, cette analyse fera davantage appel à l’imagination. Cette méthode (MHM) se veut à caractère psychologique, mais les actions réalisées par les Hommes miniatures doivent prendre en considération les lois d’évolution des systèmes techniques. Dans la majorité des cas, cette méthode conduit à une réponse technique au problème. Alors, la solution doit continuer à être développée, et la mobilisation des SFR doit obligatoirement se poursuivre.

4.2 Altération du Résultat Final Idéal (RFI)

Si les données du problème indiquent la manière dont doit être constitué le résultat final (la solution), la démarche consiste à trouver le moyen d’aboutir à celui-ci. On peut alors utiliser la méthode d’ "Altération du Résultat Final Idéal (RFI)". On représente d’abord ce résultat final puis on modifie ce schéma en altérant le RFI par le défaut minimum.

4.2.1 Règles

4.2.2 Exemple
Si le Résultat Final Idéal (RFI) est que deux objets soient en contact, le défaut minimal serait, par exemple, d’introduire un jeu entre ces objets. Il apparaît maintenant un nouveau problème (micro problème) : Comment résoudre le défaut généré ? La solution de ce micro problème ne sera pas trop difficile et dans le meilleur des cas, et en règle générale, il indiquera le moyen de résoudre le problème général.

4.2.3 Remarques

4.3 Mélange des ressources

Déterminer si le problème peut être résolu par le mélange des ressources.

4.3.1 Règles

4.3.2 Exemple

4.3.3 Remarques

• Si, pour aboutir à la solution, il est possible d’utiliser uniquement les substances disponibles (dans leur état initial), il est probable qu’aucun problème secondaire n’apparaisse ou que la solution soit automatique. Cependant, il est généralement nécessaire d’introduire de nouvelles ressources. Or, en les introduisant, le système se complique et il apparaît des effets secondaires néfastes. L’idée directrice de la mobilisation des SFR dans la quatrième partie d’ARIZ, consiste à contourner cette difficulté et à introduire de nouvelles ressources, sans vraiment les introduire.
• L’étape 4.3 consiste (dans les cas simples) à remplacer deux substances homogènes par une bi- substance hétérogène.
  
  Il apparaît alors une question : Comment remplacer une substance homogène par une bi-poly substance hétérogène ?
  
  Ceci est une transformation analogue à celle, déjà connue, d’un système vers un bi-poly système (correspondant au standard 3.1.1). Cependant ce standard traite du regroupement de systèmes tandis que dans l’étape 4.3 on traite du regroupement de substances. Quand on regroupe deux systèmes homogènes, il apparaît un nouveau système. Quand il s’agit de regrouper deux "portions" de substances, on augmente seulement leur quantité.
  
  Un des mécanismes, permettant de créer un nouveau système par l’union de systèmes homogènes, consiste à conserver, dans le résultat obtenu, les frontières entre les systèmes regroupés. Par conséquent, si le mono-système est une feuille, alors le poly-système serait un "cahier" et non une feuille épaisse. Mais la conservation des frontières requiert l’introduction d’une seconde substance (cette dernière pouvant être du vide). Ceci nous conduit à l’étape 4.4, à savoir la création d’une poly-substance hétérogène, dans lequel le rôle de la seconde substance (servant de frontière) est joué par le vide. Dans le mélange composé de la substance et du vide, les frontières ne sont pas toujours visibles. Par contre la caractéristique recherchée est obtenue.

4.4 Echanger les ressources existantes avec du vide, ou les mélanger avec du vide

Déterminer si le problème peut être résolu en échangeant les ressources existantes par du vide, ou en les mélangeant avec du vide.

4.4.1 Règles

4.4.2 Exemple
Mélange de vide et d’air : c’est de l’air à basse pression. Grâce aux cours de physique du niveau de l’enseignement secondaire, on sait que lorsque la pression d’un gaz diminue, la tension requise pour qu’une décharge électrique se produise, diminue aussi. Maintenant la solution au problème d’antenne est quasiment trouvée.

4.4.3 Remarques
Le vide est une ressource d’une importance essentielle. On le trouve toujours dans des quantités illimitées, il est économique et on le mélange facilement avec les substances présentes, formant ainsi des structures poreuses, des bulles, de la mousse, etc.

Le vide n’est pas nécessairement du vide (Vacuum). Si la substance est rigide ou solide, un vide en elle peut être rempli de liquide ou de gaz. Si la substance est liquide, le vide peut être une bulle gazeuse. Par conséquent, pour les structures d’un certain niveau structurel, le vide sera formé par des structures d’un niveau inférieur (cf. la 2ème remarqe de l’étape 4.5). Par exemple, pour un réseau cristallin, le vide est formé entre les molécules ou les atomes, etc.

4.5 Application de substances dérivées

Déterminer si le problème peut être résolu en utilisant des ressources dérivées (ou en utilisant un mélange de ces substances dérivées avec le "vide").

4.5.1 Règles
Règle N 1 : Si, pour résoudre le problème, on a besoin de particules de substances (par exemple des ions), mais que leur obtention est impossible à cause des limitations du problème, les particules requises peuvent être obtenues en cassant des particules ou des substances d’un niveau structurel supérieur (par exemple des molécules).

Règle N 2 : Si la résolution du problème requiert des particules de substance (par exemple des molécules), mais que leur obtention directe est impossible et que la règle n 1 n’est pas applicable, alors il faut les obtenir en complétant ou en réunissant des particules de niveau structurel inférieur (par exemple des ions).

Règle N 3 : Quand on applique la règle N 1, le moyen le plus simple d’y arriver est de commencer à décomposer la substance de niveau structurel juste supérieur. Quand on applique la règle N 2, le moyen le plus simple est de commencer à compléter la substance de niveau structurel juste inférieur.

4.5.2 Exemple

4.5.3 Remarques

• Les ressources dérivées sont obtenues en modifiant l’état d’agrégation des ressources initialement présentes. Si, par exemple, la ressource est un liquide, les ressources dérivées sont la vapeur et la glace. Sont aussi considérés comme ressources dérivées, les produits de décomposition des ressources initiales. Par conséquent, pour l’eau, les ressources dérivées peuvent être l’oxygène et l’hydrogène. D’autre part, les substances, apparaissant lors de la combustion des ressources initiales, sont aussi des ressources dérivées.
• La substance représente en elle-même un système à plusieurs niveaux distribués de manière hiérarchique. Cette hiérarchie, pour un aspect plus pratique, peut être représentée de la manière suivante :
  • Substance simple (exemple : du fer).
  • "Structures supramoléculaires" : réseaux cristallins, polymères, associations moléculaires.
  • Molécules complexes.
  • Molécules.
  • Parties de molécules, groupes d’atomes.
  • Atomes.
  • Parties d’atomes.
  • Particules simples.
  • Champs.

L’idée principale de la règle N 1 consiste à obtenir la nouvelle substance en cassant des structures plus grandes que les ressources déjà présentes ou que les substances qu’on peut introduire dans le système.

La règle N 2 indique qu’un autre chemin est possible - la construction de structures plus grandes.

D’autre part, la règle N 3 indique qu’il s’avère plus facile de détruire des "particules complètes" (molécules et atomes), du fait que les particules fractionnées (comme les ions) sont déjà partiellement détruites et résistent à des destructions supplémentaires. A contrario, il est plus simple de reconstruire des particules incomplètes qui tendent à se recomposer d’elles-mêmes.

Les règles 1 à 3 indiquent les voies effectives d’obtention de ressources dérivées (de ressources déjà existantes ou de ressources pouvant facilement être introduites). Ces règles indiquent aussi les effets physiques indispensables dans chaque cas concret.

4.6 Introduction d’un champ électrique au lieu d’une substance ou Interaction de deux champs électriques

Déterminer si le problème peut être résolu en introduisant un champ électrique au lieu d’une substance ou par l’interaction de deux champs électriques.

4.6.1 Règles

4.6.2 Exemple
La méthode de pliage de tubes par enroulement (A C. N 182671) consiste à écraser le tube mécaniquement, ce qui provoque sa déformation et son enroulement. Il est aussi possible de provoquer l’enroulement du tube au moyen de forces électrodynamiques (A C. N 342759).

4.6.3 Remarques
Si l’utilisation des ressources, aussi bien les ressources initiales que les dérivées, n’est pas possible à cause des limitations du problème, on peut utiliser des électrons en mouvement (courant) ou sans mouvement. Les électrons sont "une substance", qui se trouve toujours dans l’objet dont est issu le conflit. En combinant cette substance avec un champ électrique, cela permet de mieux la contrôler.

4.7 Appliquer une substance activée par un champ

Déterminer si le problème peut être résolu en utilisant un couple "substance- champs", dans lequel la substance peut être contrôlée par le champ (exemple : Champs électrique / magnétique - substance ferromagnétique ; rayonnement ultra-violet - luminophore ; champ thermique - métal à mémoire de forme, etc.).

4.7.1 Règles

4.7.2 Exemple

4.7.3 Remarques
Dans l’étape 2.3, on a mis en évidence les ressources déjà existantes (SFR). Les étapes 4.3 à 4.5 se réfèrent aux SFR dérivées des ressources existantes. Par contre, l’étape 4.6 s’éloigne partiellement des dérivées de ressources et implique l’introduction de "champs" étrangers. De même, l’étape 4.7 introduit un couple "Substance - champ" étrangers aux SFR initiales.

L’idéalité, pour la résolution du problème, consiste à faire une utilisation minimale des SFR. Toutefois, tous les problèmes ne peuvent être résolus par cette utilisation minimale des SFR. Dans certains cas, il est nécessaire d’introduire des champs étrangers. Cette méthode doit être utilisée seulement dans les cas où il n’y a pas d’autre possibilité et où les SFR ne conduisent pas à la génération d’une solution.

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