Теорія вирішення винахідницьких задач

Теорію вирішення винахідницьких задач (ТВВЗ) розробив Генріх Альтшуллер. Перша робота по ТВВЗ була опублікована в 1956 р. [4], а період робіт над даною теорією фактично складав ціле його життя (1946-1998 рр.). ТВВЗ відноситься до аналітичних теорій. Розглянутий у попередньому питанні структурно-функціональний метод системного аналізу є основною складовою частиною ТВВЗ. Основна суть ТВВЗ — виявлення і використання законів, закономірностей і тенденцій розвитку технічних систем. На рис. 4 показані основні функції теорії, що переконливо свідчать про унікальність даного інструменту для пошуку нетривіальних ідей, виявлення і вирішення багатьох творчих проблем, вибору перспективних напрямів розвитку техніки, технології та зниження витрат на їх розробку і виробництво, розвитку творчого мислення, формування творчої особистості та груп.

ТВВЗ — це система прийомів, методів і алгоритмів цілеспрямованого управління процесом пошуку вирішення завдань. Прийоми — це оператори перетворення вихідної технічної системи (пристрої) або початкового технічного процесу (способу), достатньо «сильні», щоб вирішити протиріччя. Прийом повинен бути одинарною (елементарною) операцією. Метод — це система операцій, яка передбачає певний порядок їх застосування. Метод ґрунтується на одному принципі, постулаті і залишається в рамках цих вихідних принципів. До складу ТВВЗ (рис. 5) входять:

Закони розвитку технічних систем (ТС).

Інформаційний фонд ТС.

Вепольний аналіз (структурний матеріально-польовий аналіз).

Алгоритм вирішення винахідницьких завдань (АВВЗ).

Методи розвитку творчої уяви.

Інформаційний фонд складається із:

системи стандартів на вирішення винахідницьких задач (типові рішення певного класу задач);

технологічних ефектів (фізичних, хімічних, біологічних, математичних, зокрема, найбільш розроблених з них в даний час — геометричних) і таблиці їх використання;

прийомів усунення протиріч і таблиці їх застосування;

ресурсів природи і техніки та способів їх використання.

АВВЗ— досить чітка програма дій (для прямої задачі), яка являє собою програму (послідовність дій) з виявлення і вирішення протиріч. АВВЗ включає: власне програму, інформаційне забезпечення, що живиться з інформаційного фонду (на рис. 5 показано стрілкою), і методи управління психологічними факторами, які входять складовою частиною у методи розвитку творчої уяви. Крім того, в АВВЗ передбачені частини, призначені для вибору завдання та оцінки отриманого рішення.

Вепольний аналіз дозволяє представити структурну модель вихідної системи, виявити її властивості, за допомогою спеціальних правил перетворити модель задачі, отримавши тим самим структуру рішення, яке усуває недоліки вихідної задачі.

Класифікація системи стандартів на вирішення винахідницьких задач і самі стандарти побудована на основі вепольного аналізу технічних систем. Крім того, він включений у програму АВВЗ (це показано стрілками на рис. 5).

Методи розвитку творчої уяви дозволяють зменшити психологічну інерцію при вирішенні творчих завдань. Останнім часом почали розвиватися теорії розвитку творчої особистості і творчих колективів. Метою ТВВЗ є формалізація репродуктивного компоненту творчого процесу, вибір найбільш ефективної тактики пошуку рішень замість тактики спроб і помилок. ТВВЗ — це спроба створити інструмент для виховання «системного» мислення: «... дати правила організації мислення за багатоекранною схемою» [12].

АВВЗ являє собою один із сценаріїв розв'язання винахідницьких завдань, що містить такі етапи:

аналіз задачі та її моделі (два етапи);

визначення ідеального кінцевого результату і фізичного протиріччя;

аналіз оптимального використання ресурсів;

пошук аналогів у базі знань;

коригування завдання;

аналіз якості отриманого рішення;

перевірка фактичного сценарію вирішення на новітність. Даний алгоритм мало відрізняється від переліку етапів процесу

прийняття складних рішень.

На першому етапі розглядаються обмеження і цілі завдання з виявленням технічного протиріччя. У результаті отримують модель задачі, аналіз якої дозволяє виявити оперативну зону конфлікту (другий етап). На третьому етапі формується образ ідеального рішення і «фізичного протиріччя», що заважає його досягненню. На четвертому виконуються планомірні операції зі збільшення ресурсів та їх оптимального використання. Тобто етапи 3 і 4 являють собою ітеративний структурно-функціональний аналіз-синтез з орієнтацією на пряму задачу, або пошук оптимального варіанту рішення.

Практичним прогресом у галузі ТВВЗ є використання банків знань (інформаційного фонду), що дозволяє більш успішно вирішувати проблеми у взаємозв'язку з екологічними, соціальними вимогами і вимогами технології виготовлення технічних об'єктів. В інформаційний фонд входять:

прийоми усунення технічних і фізичних протиріч;

банк закономірностей та тенденцій розвитку технічних об'єктів;

банк методів інженерної творчості;

банк методів активізації інженерної творчості;

банк відкриттів і фізичних ефектів (вибір принципу функціонування технічного рішення);

банк негативних ефектів (наслідків);

банк прийомів перетворення технічних об'єктів;

банк методів оцінки техніко-економічних параметрів об'єктів, їх працездатності та ефективності (виявлення базового об'єкта кращого світового зразка).

Інформаційний фонд будується на принципах класифікації та систематизації. Особливу актуальність отримав банк негативних ефектів, тому що за останні десятиліття виявилося багато «віддалених» наслідків забруднення навколишнього середовища та інформаційної складової, що створює потенційну загрозу існуванню життя на Землі.

Таким чином, нове у ТВВЗ — це інтерпретація відомих системних понять до техніки і введення нового терміну «веполь». Поняття технічного і фізичного протиріччя відображають загальний закон розвитку (єдність і боротьба протилежностей), за яким рішення знаходиться методом циклічно повторюваного структурно-функціонального синтезу-аналізу, тобто так, як це відбувається і в самому житті.

За допомогою ТВВЗ вирішуються відомі і невідомі типи завдань. Відомі (стандартні) типи винахідницьких завдань вирішуються з використанням інформаційного фонду, а невідомі (нестандартні) — застосуванням АВВЗ. З накопиченням досвіду клас відомих типів завдань поповнюється рішеннями і структурується. Сьогодні розроблені комп'ютерні програми, засновані на ТВВЗ, які забезпечують інтелектуальну допомогу інженерам та винахідникам при вирішенні технічних завдань, а також виявлення та прогнозування аварійних ситуацій і небажаних явищ.

Розглянемо детальніше окремі розділи ТВВЗ для функції вирішення задач (табл. 2), позначивши цифрами черговість (міру важливості) елемента для даної функції. Знаком «-» помічені елементи, які для даної функції не виконуються.

Нині на основі статистичних даних почали розвиватися методи активізації мислення, типові напрями пошуку рішень (типові прийоми) і засоби розробки технічних рішень. Тематика літератури з ТВВЗ охоплює буквально всі галузі знань: від загальних законів природи до мислення людини. Особливості завдань забезпечують можливості для розкриття різних стратегій творчої діяльності. Стратегія інтуїтивного пошуку — це послідовне висування і перевірка ідей, гіпотез без доведення коректності кожної висунутої ідеї. Стратегія систематизованого пошуку передбачає формулювання, визначення всіх можливостей у рамках заданої ситуації, перевірку та відсіювання помилкових варіантів. Стратегія упорядкованого спрямованого пошуку означає логічний аналіз причин негативного явища. Зазвичай при розв'язуванні певних проблем використовуються комбінації різних стратегій або їх складових частин. При недостатності інформації на початковому етапі більше покладаються на інтуїтивні методи, більша кількість вхідної інформації дозволяє залучати логічну компоненту (рис. 6).

Рис. 6. Модель взаємозв'язків стратегій творчої діяльності [10, с. 74]

У процесі вирішення творчих завдань проявляється діалектичний взаємозв'язок логічного та ірраціонального. Логічним шляхом формулюються передбачення, задуми, програми рішень, водночас накопичується необхідний вхідний матеріал та проміжні результати для вирішення творчого завдання. В даному випадку вирішальним є власне поєднання творчості з науковими досягненнями, гнучке адекватне уявлення про творчість.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Методи пошуку креативних ідей	\|	Класифікація типових прийомів пошуку рішень

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.