Главная    ПРОЕКТЫ    Журнал ТРИЗ т.1, N 1`90     К вопросу о применении ТРИЗ в науке

К вопросу о применении ТРИЗ в науке

Б.Л. Злотин, А.В. Зусман, Кишинев

Журнал ТРИЗ т.1, N 1`90

  1. Попытка создания методологии научной работы, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности научной работы, в качестве основного метода используются элементы ТРИЗ;

  2. Методология по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрен перенос законов развития ТС на развитие научных систем с необходимой адаптацией ЗРТС;

  3. Методология по п.1, отличающаяся тем, что использовано понятие механизма реализации законов развития научных систем и предложена техника использования указанного механизма;

  4. Методология по п.1, отличающаяся тем, что для решения исследовательских задач, использован прием обращения;
  5. Методология по п.1, отличающаяся тем, что с целью построения новых научных концепций, предусмотрено комплексное использование переноса ЗРТС, механизма развития ТС, приемов обращения и других механизмов ТРИЗ;

  6. Методология по п.5, отличающаяся тем, что с целью выявления и прогнозирования нежелательных явлений в природе и технике использован "диверсионный подход";

  7. Методология по п.п. 1,2,3,4,5,6, отличающаяся тем, что авторы приглашают коллег к Сотрудничеству по указанному направлению.

НУЖНА ЛИ МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ?

"... Эти идеи выжили и теперь можно считать, что они находятся в соответствии с разумом. Они выжили за счет предрассудков, страстей, самонадеянности, тупого упрямства - короче, за счет тех элементов, которые характеризуют контекст открытия и противостоят диктату разума, а также благодаря тому, что эти иррациональные элементы получили свободу действия. Иначе говоря, коперниканство и другие "рациональные" концепции сегодня существуют только потому, что в их прошлом развитии разум был на некоторое время отстранен ..." [1, с.297].

Эта цитата - из книги крупнейшего западного науковеда П. Фейерабенда (выделение в цитате сделано им самим).. П. Фейерабенд создал концепцию "эпистемологического анархизма" (эпистемология - наука о познании), в которой выступает против любых попыток разработки методологии научного поиска и утверждает, что всякое "методологическое принуждение" - зло, сковывающее свободное творчество человеческого разума. Если отвлечься от шокирующей фирмы изложения, то даже из одной приведенной выше цитаты можно усмотреть, что выступая против ограничений в мышлении, призывая к свободе высказывания любых идей, он фактически повторяет с опозданием более чем на 30 лет правила мозгового штурма, созданного А. Осборном в сороковых годах. Такое отставание науки в области методологии поиска нового от техники не случайно: оно прослеживается и по многим другим работам отечественных и зарубежных науковедов и методологов науки. Можно высказать предположение о причинах этого отставания: техника как основная производительная сила общества давно вступила в стадию массового производства, когда появление нового тоже должно быть массовым и, что очень важно, планомерным, а наука до сих пор, несмотря на провозглашение "производительной силой", создание мощной "научной индустрии", в области поиск нового находится все еще на стадии индивидуального "ремесленного" производства. В технике давно включились и действуют экономические и социальные рычаги, направленные на ускорение ее развития, стимулирующие поиск методов выбора перспективных направлений развития. Благодаря этому в технике в последние десятилетия появляется множество более или менее удачных попыток создания методик поиска нового: от мозгового штурма и морфологического анализа до методов Мэтчетта и синектики и т.д. [2]. Закономерным является и создание именно в технике теории решения изобретательских задач /ТРИЗ/, впервые давшей возможность осуществить массовое обучение методологии поиска нового, получать гарантированные результаты в этой области [3].

Сегодня оформилась настоятельная потребность в создании методологии, позволяющей быстро и с высокой надежностью получать новые научные результаты.

Работа по распространению подходов и методов ТРИЗ к поиску нового в науке была начата достаточно давно: первая статья на эту тему была написана Г.С. Альтшуллером в 1960 году. В дальнейшем под его руководством был опубликован ряд работ специалистов по ТРИЗ Г. Фильковского, И.М. Кондракова, В.А.Ефимова. Элементы ТРИЗ для решения научных проблем и создания новых научных концепций были успешно применены Г.С. Альтшуллером и В.Н.Журавлевой [4], В.В.Митрофановым [5], Г.Г. Головченко [6], В.М. Цуриковым [7] и другими. В настоящей статье предпринята попытка обобщить эти работы, а также работы авторов статьи по применению ТРИЗ в науке, она является кратким изложением материалов [8].

  • Статья "Как делаются открытия. Мысли о методике научной работы" готовится к первой публикации в сборнике "Решение исследовательских задач". Кишинев, МНТЦ "Прогресс", Картя Молдовеняскэ, 1990. [8]

    ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ НАУЧНЫХ СИСТЕМ

    Основой любой научной системы /идеи, гипотезы, теории, концепции, доктрины, учения, парадигмы и т.п./ является наличие тех или иных закономерностей - объективно существующих связей между различными фактами. Эти связи могут иметь причинно-следственный или статистический, корреляционный характер, но в любом случае должны действовать некоторые реальные механизмы, обеспечивающие их существование. Целью научного исследования в большинстве случаев является выявление этих реальных механизмов, то есть построение объяснительных механизмов - воображаемых /мысленных/ структур, моделей реального механизма той или иной закономерности. Хорошее согласование результатов, предсказываемых объяснительным механизмом, с реальностью позволяет предполагать, что данный объяснительный механизм с определенной степенью достоверности адекватен реальному. Таким образом, научная работа во многом сводится к изобретению, конструированию, испытаниям, совершенствованию, развитию и углублению объяснительных механизмов.

    Изучение истории науки, в частности фактов независимого открытия или переоткрытия одних и тех же законов разными учеными в разное время /а иногда в одно и то же/, позволяет предполагать объективный характер развития науки и сформулировать для научных систем постулат, аналогичный существующему в ТРИЗ для техники [3]: "Научные системы развиваются по объективно существующим законам, эти законы познаваемы и могут быть целенаправленно использованы для развития научных систем, решения творческих задач в науке".

    Для законов развития технических систем были сформулированы некоторые требования, которым они должны удовлетворять [3]. Аналогичные требования могут быть сформулированы и для законов /механизмов/ развития научных систем:

    1. Законы развития научных систем должны отражать действительное развитие науки и, следовательно, выявляться и подтверждаться на достаточно больших и достоверных информационных фондах, на базе исследования истории развития различных научных систем.

    2. Законы развития должны отражать именно развитие, то есть учитывать сущности /новые теории, гипотезы и т.п./, обеспечивающие именно развитие, существенным образом изменяющие известные научные системы.

    3. Законы развития научных систем должны быть согласованы друг с другом, система законов должна быть внутренне непротиворечивой; допустимы временные противоречия между выводами из разных законов, это указывает на существование пока не выявленных закономерностей, механизмов, регулирующих отношения между законами.

    4. Законы развития научных систем должны быть не только констатирующими то или иное положение вещей, но и инструментальны ми, то есть позволять целенаправленно строить новые научные системы, находить конкретные решения проблем, строить инструментарий поиска и т.п.

    5. Законы развития научных систем должны быть проверяемыми, то есть должна существовать принципиальная возможность их практической проверки на материале истории науки или других информационных фондах.

    6. Выявленные законы и закономерности должны иметь "открытый вид", то есть допускать дальнейшее развитие и совершенствование, углубление сути, развитие инструментария и т.п.

    Кроме непосредственного выявления законов развития путем анализа информационных фондов, возможен также их перенос из одной области в другую на базе идеи о близости законов развития в разных областях, выдвинутой философами с позиций диалектики и в начале нашего века подробно и разносторонне развитой и обоснованной А.А.Богдановым [9]. Близкий подход в последнее время развивается в биологии академиком А.М.Уголевым. В частности, он сформулировал "принцип универсальности", утверждающий, что "основные закономерности строения и функционирования биологических систем всеобщи. Это означает, что биологический механизм, свойственный одному виду или даже одному типу клеток одного вида организмов, будет широко распространен или даже универсален /т.е. может быть обнаружен у ряда других организмов или оказаться всеобщим/. Принцип имеет существенное гносеологическое значение, так как заставляет даже частную закономерность рассматривать как потенциально всеобщую и искать границы ее применения" [10]. Фактически накопленный сегодня материал по закономерностям развития в разных областях деятельности, таких как техника, биология, искусство, социология, педагогика и пр., позволяет отнести принцип универсальности к одним из самых общих науковедческих принципов и на его основе строить работу по выявлению и использованию закономерностей в других областях, то есть путем переноса закономерностей, с учетом особенностей рода системы (и только при наличии подтверждения правомерности переноса).

    Сегодня, наиболее целостной и развитой является система законов развития в технике. Это не случайно: технические системы намного проще, чем, например, биологические; развитие техники меньше подвержено "произволу" отдельных личностей, чем например, искусство, история; именно в технике есть уникальный систематизированный информационный фонд - патентный, облегчающий поиск закономерностей. Поэтому было признано целесообразным попытаться сформулировать основные законы развития научных систем по аналогии с соответствующими законами развития в технике. Рассмотрим некоторые из них.

    ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ НАУЧНЫХ СИСТЕМ.

    Одним из первых показал, что общий характер развития научных систем /парадигм/ носит выраженный - S-образный характер, Т.Кун [II]. На этой кривой выделяются три основных этапа: первый - медленный рост и становление парадигмы, второй - интенсивный рост, связанный с появлением положительной обратной связи между развитием парадигмы и потребностями общества в ней /период "нормальной науки" по терминологии Куна/, третий - замедление развития научной системы из-за исчерпания ресурсов /возможностей данного объяснительного механизма, - соответствует периоду "кризиса парадигмы", - создающего предпосылки для смены парадигмы - появления новой научной системы.

    ВЫТЕСНЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА ИЗ НАУЧНОЙ СИСТЕМЫ.

    В научной деятельности можно выделить два основных типа работ: сугубо творческую, связанную с поиском новых идей, и рутинную, которую, в принципе, может выполнить машина. Между этими крайними точками лежит широкий диапазон более или менее творческих работ. Вытеснение человека заключается в постепенной "деинтеллектуализации" все большего количества работ, превращении их из творческих в рутинные за счет выработки правил, алгоритмов их выполнения и т.д. Следует отметить, что этот процесс вовсе не означает лишение человека возможностей творчества, напротив, исключая необходимость творчества, например, при решении квадратных уравнений, он высвобождает творческую энергию для занятий более сложными вещами, например, дифференциальными уравнениями. Алгоритмизация работы на низших уровнях позволяет человеку выйти на более высокий творческий уровень.

    ПОЯВЛЕНИЕ И РАЗРЕШЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЙ В РАЗВИТИИ.

    В Силу ограниченности возможностей любого объяснительного механизма рано или поздно в научной системе возникают противоречия, тормозящие ее дальнейшее развитие. Например, в начале нашего века выявилось острое противоречие между классической механикой, основанной на принципе относительности Галилея, и классической электродинамикой, отрицавшей этот принцип. Противоречие было разрешено А.Эйнштейном, создавшем специальную теорию относительности. История науки показывает, что очень часто остановки в развитии связаны с тем, что научная система упиралась в некоторый предел, барьер. И дальнейшее развитие становилось возможным только тогда, когда этот предел формулировался в виде противоречия, которое после этого разрешалось, вызывая качественный скачок, открытие. Во многих случаях разрешение противоречий осуществлялось с помощью приемов, близких к применяемым в ТРИЗ: разделение противоречивых свойств, требований во времени, в пространстве, системные переходы и т.п.

    УВЕЛИЧЕНИЕ СТЕПЕНИ ИДЕАЛЬНОСТИ НАУЧНЫХ СИСТЕМ.

    Принятое в ТРИЗ для технических систем понятие идеальности как отношение суммы полезных функций к сумме факторов расплаты за выполнение этих полезных функций, которое в процессе развития растет, имеет множество аналогов в самых разных отраслях науки: в биологии - принцип эффективности А.М. Уголева [10], в психоанализе - принцип реальности З.Фрейда [12], в синергетике - принцип минимального производства энтропии И.Р.Пригожина [13] и минимума диссипации Н.Н.Моисеева [14]. В науке с XIII века известен принцип "бритвы Оккама", требующий удаления или запрещения введения новых понятий, без которых можно обойтись. Фактически он тоже отражает повышение идеальности научной системы, если рассматривать лишние понятия как факторы расплаты за "объяснительную силу" той или иной теории. Повышение идеальности может идти как за счет увеличения "объяснительных возможностей" научной системы, так и за счет их упрощения, отброса лишних постулатов, использования "информационных ресурсов". В результате отбор наилучших научных систем, причем часто неосознанный, когда вместо строгих критериев действует интуитивное ощущение степени идеальности системы, например, ее "красота": "красивыми", "изящными" кажутся изобретения, научные построения, дающие большой познавательный эффект при внутренней простоте. Не случайно многие ученые считают критерий "красота" важнейшим при оценке научной работы.

    РАЗВЕРТЫВАНИЕ - СВЕРТЫВАНИЕ НАУЧНЫХ СИСТЕМ.

    Под развертыванием научной системы будем понимать повышение ее сложности при опережающем росте ее "объяснительной силы". Такой процесс характерен для развития любой парадигмы. Он включает не только усложнение, заключающееся в появлении и усложнении внутренней иерархии, но и активную экспансию новой системы в различные, порой весьма удаленные друг от друга области науки. Параллельно развертыванию идет процесс свертывания - упрощения отработанных элементов теории и "в конечном итоге" всей научной системы при сохранении, а иногда и повышении "объяснительных возможностей". Сильнейшим механизмом свертывания является выявление закономерности. Например, периодический закон Д.И.Менделеева "привел в порядок химию", существенно упростил описание множества химических элементов, используя зависимости их свойств от атомных весов. Продуктивным является объединение конкурирующих или противоположных систем. Такое объединение наблюдается и в науке, оно нашло отражение в сформулированном Н.Бором принципе дополнительности, утверждающем, что для получения полной картины тех или иных процессов, явлений необходимо их описание по крайней мере с двух взаимоисключающих точек зрения.

    СОГЛАСОВАНИЕ НАУЧНЫХ СИСТЕМ.

    Согласование в научных системах проявляется в первую очередь в том, что объяснительные механизмы в процессе их совершенствования согласовываются с реальными системами, которые они должны отображать, все более и более точно. Отдельные научные системы также согласуются между собой для создания единой картины мира. В частности, согласование различных, сменяющих друг друга парадигм отражено в сформулированном Н.Бором "принципе соответствия".

    ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРИЗ ДЛЯ РАЗВИТИЯ НАУЧНЫХ СИСТЕМ.

    Сформулируем основные особенности подхода с позиций ТРИЗ к построению методики поиска новых идей в науке:

    1. До сих пор попытка строить подобные методики базировались на изучении творчества конкретных ученых, исследовании обстоятельств того или иного открытия, особенностей мышления и психики данного ученого или работы научного коллектива. Подход с позиций ТРИЗ иной: не столько искать реальные "тропинки" к истине, сколько конструировать пути, опираясь на объективные закономерности развития науки, позволяющие получить результат наиболее эффективным, простым и кратчайшим способом.

    2. Исходя из принципа универсальности -закономерностей и механизмов их действия с позиций ТРИЗ, эффективнее не создавать для каждой научной области свои поисковые методы, а искать универсальные подходы при условии их адаптации к конкретным областям на базе приведения их к виду, пригодному для использования аппарата ТРИЗ.

    Реализовать такой подход позволяет прием "обращение исследовательской задачи" [15], суть которого заключается в том, что вместо задачи "Как объяснить или понять то или иное явление в. той или иной системе?:" становится задача "Как в данной системе это явление получить?". В такой постановке задача становится изобретательской, решать которую можно привлечением всего аппарата ТРИЗ: приемов устранения технических противоречий, стандартов на решение изобретательских задач, АРИЗ, информационных фондов, использовании ресурсов. В отличие от обычной изобретательской задачи, при решении обращенной задачи обязательным становится использование внутрисистемных ресурсов, ведь если явление происходит, значит, все необходимые для этого ресурсы в системе имеются. Полученное решение позволяет сформулировать гипотезу о механизме проявления изучаемого явления с последующей проверкой. При таком подходе решение научной проблемы сводится к построению /изобретению/ объяснительного механизма, позволяющего разобраться в сути данного явления и "при необходимости" управлять им - усиливать, ослаблять, вообще исключать и т.п.

    В дополнение к приему "обращения исследовательской задачи" можно сформулировать ряд других вспомогательных приемов и подходов:

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦЕПОЧЕК "ЗАКОНОМЕРНОСТЬ - МЕХАНИЗМ - ЗАКОНОМЕРНОСТЬ

    Для понимания какой-либо /известной ранее или новой/ закономерности строят объяснительный механизм, затем определяют, какие другие новые закономерности могут быть следствием данного механизма, и проверяют, существуют ли эти закономерности в реальности. Это позволяет, с одной стороны, проверить правильность объяснительного механизма, с другой - выявить новые закономерности. Например, была известна закономерность: в эпохи застоя резко увеличивалось "оволосение" мужчин: в моду входили густые окладистые бороды, усы. С.Цвейг писал, что в стабильном обществе малого австрийского городка конца прошлого века все важные посты занимались только пожилыми людьми, жители не желали лечиться у молодых врачей, а молодыми считались даже тридцатилетние. Из-за этого все старались выглядеть значительнее, то есть старше. В связи с этим были очень популярны всяческие рецепты для ращения волос, бород и т.п. Таким образом, закономерности "оволосения" соответствует объяснительный механизм - стремление к "моделированию старческого образа". Из этого механизма можно выявить новые закономерности: повышения брачного возраста мужчин, возрастание возрастной асимметрии брачующихся, изменение характера воспитания детей, направленное на стремление к стабильности и т.п.

    ПОИСК ОБЪЯСНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ НА СООТВЕТСТВУЮЩЕМ СИСТЕМНОМ УРОВНЕ

    Объекты изучения в науке, как правило, иерархичны. Анализ говорит о том, что объяснительные механизмы следует искать на том же системном /иерархическом/ уровне, на котором проявляется изучаемое явление. Так идеи Ч.Дарвина основаны на утверждении, что развитие видов в первую очередь определяется механизмом естественного отбора, действующим на видовом уровне; идеи К.Маркса основаны на том, что развитие социумов определяется механизмами социального уровня; такими как общественное производство и потребление; идеи З.Фрейда - объяснение природы психики именно психологическими (вытеснение, взаимодействие сознательного и бессознательного и т.п.), а не физиологическими механизмами, как предполагалось до него, и т.д.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТИПОВЫХ ОБЪЯСНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

    В соответствии с принципом универсальности существуют типовые объяснительные механизмы, которые можно разделить на частные, характерные для той или иной конкретной области науки, и универсальные, общие для разных областей. Рассмотрим некоторые из них:

  • положительная обратная связь, вызывающая лавинообразный рост /развитие/ системы;

  • исчерпание ресурсов развития /развитие/, останавливающее рост;

  • появление нелинейностей, изменяющих характер развития;

  • отрицательная обратная связь, стабилизирующая состояние системы, в том числе механизмы создания динамического равновесия типа принципа Ле Шателье;

  • положительный или отрицательный отбор, обеспечивающий направленное изменение системы;

  • генерация случайностей за счет наложения нескольких независимых закономерностей;

  • появление и исчезновение "системных свойств" при объединении элементов в систему и при разрушении систем;

  • самоструктурирование системы в пространстве и времени за счет синергетических взаимодействий;

  • построение новых систем и элементов, полученных разложением имеющихся систем;

  • развитие за счет ресурсов, сначала готовых, затем производных;

  • накопление в процессе функционирования или развития в разных системах нарушений, дефектов, нелинейностей и т.п., их устранение в результате разномасштабных кризисов: локальных /без значительных изменений системы/ и глобальных/ с принципиальным обновлением системы за счет качественного скачка/, а также летальных /с уничтожением системы/.

    РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАЙДЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ

    Найденные механизмы могут быть в дальнейшем использованы для объяснения других явлений, не входивших в первоначально поставленную задачу.

    УСТАНОВЛЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЗМОВ

    Для исключения возможности неправомерного использования того или иного объяснительного механизма необходимо четко формулировать исходные положения, постулаты, на которых базируется объяснительный механизм, а также вытекающие из этого ограничения его применимости.

    ОБЪЕДИНЕНИЕ ВЗАИМОДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

    Для более полного объяснения происходящих процессов, повышения точности и глубины необходимо в соответствии с принципом дополнительности объединить дополнительные объяснительные механизмы, относящиеся к одному явлению или комплексу явлений.

    РЕАЛИЗАЦИЯ ФОРМАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ

    После построения формальной /в первую очередь математической/ модели, удовлетворяющей тем или иным формальным требованиям, например, снимающей или разрешающей какие-то противоречия, необходимо рассмотреть возможность ее физической интерпретации как реально существующего механизма.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОНЯТНЫХ АНАЛОГИЙ

    Для уяснения природы исследуемых явлений, механизмов их действия целесообразно использовать простые аналогии, в первую очередь механические, гидравлические, электрические и т.п. Полезны также "одушевленные" механизмы, способные выполнять те или иные команды.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ "МЯГКИХ" ФОРМУЛИРОВОК

    В процессе поиска объяснительных механизмов целесообразно пользоваться некатегоричными, допускающими легкость изменения формулировками.

    ПОИСК "ПОД ФОНАРЕМ"

    Объяснительные механизмы целесообразно первоначально искать в тех областях, где это делать проще /удобнее, эффективнее и т.п./, где данный механизм проявляется более ярко, а затем переносить их в другие области на базе принципа универсальности.

    РЕШЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ ПРИЕМОМ "ОБРАЩЕНИЕ"

    Для повышения эффективности решения исследовательских задач нами были отработаны методические рекомендации, приведенные ниже в сокращенном варианте /подробное изложение методики решения исследовательских задач см. [8]/.

    1. Формулирование исходной исследовательской задачи.

    2. Формулирование обращенной задачи.

    3. Паспортизация ресурсов, способных осуществить требуемые действия.

    4. Поиск известных решений аналогичных задач в науке, природе, в технике и т.п. Поиск известных объяснительных механизмов.

    5. Поиск необходимых для решения физических, химических, геометрических и других эффектов.

    6. Поиск новых решений с помощью инструментария ТРИЗ.

    7. Формулировка на базе полученных решений обращенной задачи гипотез, объясняющих изучаемое явление, и задач по их проверке.

    8. Выявление и формулирование новых задач, возникающих после решения исследовательской задачи: если выявлен механизм вредного явления, то как с ним бороться; если полезного - как повысить его эффективность.

    По этой методологии было решено достаточное количество учебных и практических задач, направленных на выявление причин, механизмов как в природе, так и в технике, в частности, ряд очень важных производственных задач по выявлению причин брака и их ликвидации. Один из самых неожиданных выводов этой работы заключается в том, что неоднократно исследовательские задачи, казавшиеся очень сложными в традиционной постановке, после применения приема "обращения" становятся настолько простыми, что уже не требуют для своего решения никаких специальных инструментов. Примеры исследовательских задач с подробными разборами приведены в [3,8,15,16,17,18].

    СОЗДАНИЕ НОВЫХ НАУЧНЫХ КОНЦЕПЦИЙ

    Наиболее важным и престижным видом научной деятельности является создание целостных научных концепций, теорий. Эта работа отличается от решения конкретных исследовательских задач так же, как отличается создание работоспособной машины от нахождения одной или нескольких идей, изобретений, пусть даже основополагающих, но нереализуемых без разработки всех узлов системы. "Работоспособная" научная концепция должна объединять в целостную систему, комплекс эмпирических фактов, связывающих эти факты закономерностей и механизмов, объединяющих закономерности, и на этой базе предсказать новые, поддающиеся проверке факты и закономерности. Эта методология отрабатывалась нами в течение нескольких лет. Она предусматривает следующие этапы:

    1. АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ СИСТЕМЫ, ВЫЯВЛЕНИЕ ЕЕ НЕДОСТАТКОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАБОТЫ.

    2. Он включает системный анализ /компоненты, структура, функционирование/, знакомство с фактологическим материалом, основными закономерностями и известными объяснительными механизмами, динамикой развития, этапом, на котором находится система и т.п. Необходимо формировать и анализировать модель исходной системы: нередко такая модель, необходимая для дальнейшей работы, не сформулирована в явном виде на предыдущих этапах истории данной системы и исследователь должен строить ее самостоятельно. В дальнейшем она окажется необходимой для выявления недостатков исходной концепции: нарушения закономерностей развития, внутренней логики, выхода за рамки исходных постулатов и т.п.

    3. СИНТЕЗ НОВОЙ КОНЦЕПЦИИ.

    4. Он включает поиск объяснительных механизмов, решение конкретных исследовательских задач приемом "обращение" и сведение полученных результатов в единую модель-концепцию. На этом этапе также проводится внутреннее структурирование новой модели-концепции /при необходимости/, определение условий и границ ее существования, а также условий и границ для входящих в нее объяснительных механизмов.

    5. ПРОВЕРКА НОВОЙ КОНЦЕПЦИИ

    6. На этом этапе проверяется соответствие новой модели всему комплексу имеющихся фактов и закономерностей. При этом нередко приходится искать способы установления такого соответствия, что само по себе может вылиться в сложную исследовательскую задачу. Новая концепция также проверяется на соответствие другим теориям и концепциям, затрагиваемым ею, выявляются причины расхождения или несоответствий. Но самый важный момент проверки - выявление предсказываемых новой концепцией новых факторов и закономерностей с последующей проверкой на практике. Если результаты такой проверки оказываются неудовлетворительными, необходимо вернуться на второй этап и повторить работу, совершенствуя концепцию.

    7. РАЗВИТИЕ ПОЛУЧЕННОЙ КОНЦЕПЦИИ.

    8. Для этого должны быть использованы законы развития научных систем, в частности, принцип дополнительности. Кроме того, на этом этапе изучаются возможности переноса найденных объяснительных механизмов в другие области.

      Эта методология была использована авторами для формирования нескольких концепций в разных областях науки, в частности, в теории биологической эволюции /концепция "эволюционного мозга"/, по развитию коллективов и социальных систем, в области творческой педагогики на базе ТРИЗ. Кроме того, элементы предложенной методики были использованы специалистами из института цитологии и генетики СО АН СССР, изучающими закономерности и механизмы развития генома /"геномика"/. Фактически методология построения новых концепций использовалась и для построения самой себя в процессе ее обработки и совершенствования. Использовалась она и при разработке методологии выявления и прогнозирования нежелательных явлений на базе ТРИЗ.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИЗ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫХ ЯВЛЕНИЙ.

    Помимо явных случаев брака на производстве в деталях и конструкциях встречаются скрытые дефекты, которые нужно уметь своевременно выявлять. Другая задача - прогнозирование возможных дефектов в конструкциях и технологиях еще на стадии их проектирования. Для решения подобных проблем может быть использована модификация приема "обращение", получившая название "диверсионный" подход. Сущность "диверсионного" подхода заключается в том, что вместо вопроса "Какие дефекты, виды брака возможны в данной конструкции или технологии?" задается вопрос "Как испортить данную конструкцию, технологию, как обеспечить получение дефектов?". По сути дела речь идет о придумывании диверсии, отсюда и название подхода. Естественно, после того, как "диверсия" придумана, следует проверить, не реализована ли она на практике, есть ли вероятность ее реализации при определенном стечении обстоятельств. И если такая возможность не исключается, необходимо решить следующую задачу: как этого не допустить. Важнейшее достоинство "диверсионного" подхода - возможность выявления задач, которые ранее в данной системе не предполагались.

    На базе опыта применения "диверсионного" подхода в учебных и практических ситуациях были разработаны методические рекомендации по выявлению и прогнозированию нежелательных явлений /дефектов/, приведенные ниже. Как и методика решения исследовательских задач, эти рекомендации основаны на "обращении" задачи поэтому у них немало общего, в частности, использование самой операции "обращения", использование ресурсов, инструментария ТРИЗ для решения обращенных задач и т.п. Но есть и отличия, связанные в первую очередь с тем, что при решении исследовательских задач получают если не единственный ответ, то, во всяком случае, число ответов ограниченно, поэтому можно сформулировать некоторые конкретные критерии выбора наиболее вероятных причин. В задачах на выявление вредных эффектов и явлений ответов-вариантов дефектов - может быть, очень много и ни один из них не может быть отброшен априори, без проверки.

    Методика выявления и прогнозирования нежелательных явлений построена по принципу последовательного углубления анализа системы, рассмотрения ее с различных позиций, наложения результатов анализа, полученных разными способами. Большой объем работы, необходимость привлечения разнообразных знаний как по самому объекту, так и из других заранее не предполагаемых областей, делает предпочтительным проведение такого анализа аналогично работам по ФСА, то есть в режиме временных рабочих групп под руководством профессионального поисковика - специалиста по ТРИЗ.

    Методические рекомендации включают следующие этапы:

    1. Формулирование "обращенной" задачи. - описание исходной системы и операции постановки "диверсионной" задачи: как эту систему испортить?

    2. Поиск известных способов создания вредных явлений - операции по подробному изучению исходной системы, в том числе проведение ее функционального анализа, выявление вредных эффектов, характерных для систем данного типа, проверке возможностей "реализации" в данной системе "типовых способов оказания вредных воздействий на человека, природные и технические системы", а также "типовых результатов вредных воздействий на человека, другие системы".

    3. Паспортизация и использование ресурсов - изучение типовых "опасных зон" /"болевых точек", "уязвимых мест"/ данной системы, а также различных ресурсов, способных вызывать вредные нежелательные эффекты.

    4. Поиск вредных эффектов по информационным фондам - использование указателей физических, химических, геометрических и других эффектов, а также специальных списков типовых ошибок в развитии технических систем и типовых причин появления вредных эффектов.

    5. Поиск вредных эффектов с помощью прогноза /методика прогноза описана в [3].

      Здесь используются два типа пути: а) проведение прогноза развития системы "назад", в направлении ухудшения выполнения полезных функций; б) прогноз нормальный /"вперед"/, но в направлении повышения эффективности выполнения вредных, нежелательных функций, факторов расплаты.

    6. Поиск новых решений - использование для решения "ухудшательских" задач инструментария ТРИЗ.

    7. Поиск возможностей усиления вредных эффектов - использование соответствующих инструментов ТРИЗ, в том числе законов развития технологических систем, стандартов на форсирование веполей, АРИЗ, а также с помощью специальных списков способов такого усиления.

    8. "Маскировка" вредных эффектов - поскольку в прямой задаче речь идет о поиске труднообнаруживаемых дефектов, то в обращенной задаче возникает необходимость их "маскировки" обеспечивающей труднообнаруживаемость. Для этого используется специальный список типовых приемов "маскировки", а также методика "обращения" исследовательских задач.

    9. Анализ выявленных вредных эффектов - определение, какие эффекты могут быть реализованы в системе и при каких условиях, какова вероятность и опасность их проявления. Удобным средством такого анализа служат так называемые "диаграммы Исикавы" [19].

    10. Устранение вредных эффектов - цель всей работы. Для этого могут быть использованы как типовые средства устранения, так и инструменты ТРИЗ в случае затруднений.

    11. Анализ хода работы - выявление ошибок и недоделок, которые необходимо исправить, чтобы не пропустить какие-либо вредные эффекты. При этом контролируется ход работы с целью дальнейшего совершенствования методологии "диверсионного" подхода.

    Для повышения эффективности работы разработан комплекс специальных перечней, списков: 1. Типовые способы вредных воздействий на различные системы, в том числе на человека. 2. Типовые результаты вредных воздействий. 3. Типовые опасные зоны систем. 4. Ресурсы, способные обеспечить появление вредных эффектов. 5. Типовые ошибки в развитии технических систем. 6. Типовые причины появления вредных эффектов. 7. Типовые способы усиления вредных эффектов. 8. Типовые средства "маскировки" вредных явлений. 9. Типовые средства предотвращения вредных явлений.

    С помощью приведенных методических рекомендаций авторами был проведен ряд анализов, которые показали, что в даже очень хорошо изученных системах, по которым ранее неоднократно проводился ФСА /в частности, по бытовой мясорубке/" "диверсионный" подход позволяет выявить совершенно новые задачи и проблемы, ускользавшие ранее от внимания аналитиков. Решение же этих задач может существенно улучшить систему. Пример анализа, а также упомянутые выше перечни приведены в [8].

    Полученные результаты свидетельствует о возможности комплексного использования методологии ТРИЗ в науке и о больших перспективах такого подхода к построению теории раз-вития научных систем, работа над которыми только начата.

    Авторы надеются, что работа окажется полезной для тех, кто непосредственно ведёт научную работу в какой-либо области науки, преподает ТРИЗ, занимается методологией науки, по крайней мере как предмет для критики.

    Авторы выражают глубокую благодарность всем, чьи идеи, критика, обсуждение, новые факты и советы были использованы в данной работе, в первую очередь Г:С. Альтшуллеру, В.В.Митрофанову, Г.Г.Головченко, В.М.Цурикову, специалистам по ТРИЗ Кишиневской школы Л.А. Каплану, В.Н. Просянику, З.Е. Ройзену, В.С.Шапиро, а также И.Л. Викентьеву, В.М.Герасимову, Г.А. Заике, Э.С. Злотиной, В.С. Ладошкину, С.С.Литвину, Л.Х.Певзнеру, В.М.Петрову, В.Т. Сибирякову, В.В.Сычеву и другим коллегам. Авторы благодарят слушателей и проходивших обучение по ТРИЗ, во время которого отрабатывались элементы данной работы.

    Авторы обращаются с просьбой к коллегам, использующим данные материалы в своей практической, преподавательской или исследовательской работе, а также там, кто пожелает высказать свои критические замечания или предположения, принять участие в продолжении этой работы писать по адресу: 277060, Кишинев - 60, а.я. 3468 Злотину Б.Л.

    ЛИТЕРАТУРА

    1. Фейерабенд П. Избранные труды по методологии науки. М.: Прогресс, 1987.

    2. Джонс Дж. Методы проектирования. 2-е изд. доп. пер. с англ. М.: МИР, 1986.

    3. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии /теория и практика решения изобретательских задач/. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989.

    4. Альтов Г., Журавлева В. Путешествие к эпицентру полемики. Звезда, 1964, №2.

    5. Митрофанов В.В. По следам возбужденной молекулы. Техника и наука,

    6. Гребнев В., Семенов Б., Головченко Г. Победа в новаторской игре, в сб. "Грани творчества". Составитель В.С. Вайсберг. Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1989.

    7. Петрович Н.Т., Цуриков В.М. Путь к изображению. М.: Молодая гвардия, 1986.

    8. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Решение исследовательских задач. Часть 1. Кишинев: МЕТЦ "Прогресс", Картя Молдовеняскэ, 1990 /готовится к изданию/.

    9. Богданов А.А. Тектология. Всеобщая организационная наука. В 2-х томах. М.: Экономика, 1989.

    10. Уголев A.M. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций. Л.: Наука, 1985'.

    11. Кун Т. Структура научных революций. Пер. с англ. М.: Прогресс 1975.

    12. Фрейд 3. Лекции по психоанализу. М.: Наука, 1989.

    13. Пригожий И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985.

    14. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. М.: Наука, 1987.

    15. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Использование аппарата ТРИЗ для решения исследовательских задач. Кишинев, 1985. Ротапринт Института цитологии и генетики СО АН СССР, 1988.

    16. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Месяц под звездами фантазии. Кишинев: Лумина, 1988.

    17. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Изобретатель пришел на урок. Кишинев: Лумина, 1990.

    18. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Приди на полигон. Часть II. В сб. "Как стать еретиком". Составитель А.Б. Селюцкий. - Петрозаводск: Карелия, 1990 /готовится к изданию/.

    19. Исикава Каору. Японские методы управления качеством. М.: Экономика, 1988.


  • Главная    ПРОЕКТЫ    Журнал ТРИЗ т.1, N 1`90     К вопросу о применении ТРИЗ в науке