Как бы ни хотелось подсказать Вам некое «волшебное слово», дающее возможность сразу решить любую задачу, дать какую-то «волшебную палочку», к сожалению, это невозможно. Решение задачи, устранение проблемы – это нормальный рабочий процесс, и требует приложения определенных усилий. Конечно, процесс решения изобретательской задачи имеет свои особенности – здесь важную роль играют догадка и творческий подход. Но не менее важна и правильная последовательность действий, процесс, который показывает, что надо сделать на каждом шаге и какой результат получить. Да еще и подскажет, как именно это можно сделать.
В основу алгоритма АИПС-2015 положена следующая идея. Решение изобретательской задачи – это получение нового знания о том, как что-то исправить в проблемной машине, оборудовании или их окружении, как устранить беспокоящую нас проблему. Для этого в науке используют процесс получения нового знания, который включает следующие шаги:
Действия, аналогичные процессу получения научного знания, удобно использовать и при решении изобретательских задач. Здесь вырисовывается следующая последовательность.
Сначала мы наблюдаем за некоторым явлением, например, работой проблемного технического средства, накапливаем информацию о его устройстве и работе и о проблеме, связанной с этим явлением. Затем проводится собственно анализ проблемной ситуации, мы стараемся выяснить суть проблемы – в каком месте, в какое время, при каких условиях и по каким причинам возникает конфликтное взаимодействие. Следующий шаг – выдвижение гипотез о том, как устранить существующий в системе конфликт. Далее нам нужно организовать проверку выдвинутых гипотез, а перед этим следует подумать о том, как именно это сделать в данной конкретной ситуации.
Описание полного алгоритма можно найти в дополнительной информации. Здесь мы будем применять алгоритм, адаптированный для первоначального дистанционного обучения. Он включает только два этапа: анализ проблемной ситуации и решение выделенной задачи. Третий этап, анализ улучшенной ситуации, важен при работе с реальными задачами, а при решении тренировочных задач его можно опустить.
Процесс решения задачи можно разделить на два этапа: анализ проблемной ситуации и синтез, решение выделенной задачи.
Сначала идёт аналитический этап – мы разбираемся в проблемной ситуации, пытаемся понять, почему возникает нежелательный эффект, и при каких условиях его бы не было. На втором этапе мы решаем задачу, т.е. находим как изменить исследуемую систему, чтобы нежелательный эффект не появлялся.
Цель аналитического этапа – уточнение условия задачи. Нам нужно получить максимально полную и точную информацию о цели решения задачи, взаимодействующих объектах, времени, месте и особенностях их взаимодействия. Анализ начинается с уточнения проблемной ситуации и завершается формулированием условия задачи. На этом этапе изучается система, породившая нежелательный эффект; определяется проблемное место в системе и конфликтное взаимодействие; выдвигаются гипотезы о способах устранения конфликта; формулируются задачи.
Анализ проблемной ситуации – это постоянное движение вглубь, от известного к неизвестному: от понимания ситуации в целом - к техническим подробностям, от изучения принципа функционирования машины к обнаружению конфликтующих компонентов, пониманию причин конфликта и способов их устранения.
Проблемная ситуация всегда связана с производством полезного продукта, но содержит какой-то нежелательный эффект, говоря обобщенно – мы теряем деньги. Это может быть из-за низкого качества полезного продукта, высокой стоимости его производства, появления каких-то вредных явлений, например, негативного воздействия на экологию.
Производство полезного продукта невозможно без функционирования технического оборудования, коллектива людей, программного обеспечения, - всё это можно назвать обобщенным словом «машина». Эта машина либо недостаточно хорошо выполняет свою функцию, либо требует больших затрат на обеспечение функционирования, либо производит какой-то вредный продукт и т.п.
Прежде всего нужно уяснить, как устроена и работает машина. Это даст возможность найти проблемную операцию, при выполнении которой возникают неприятности, определить проблемное место машины, и понять, что именно там происходит. В проблемном месте существует какой-то конфликт между компонентами системы: их взаимодействие даёт негативный результат. Нужно разобраться в глубинных причинах конфликта и определить, какими возможностями мы в принципе располагаем для его устранения. В завершение этапа анализа проблемной ситуации, нужно выдвинуть предположения, гипотезы, как можно устранить причины конфликта. Гипотеза предопределяет способ, которым мы будем добиваться своей конечной цели – устранения нежелательного эффекта.
Часто бывает так, что сразу после уяснения способа становится очевидным и средство, то есть, те действия, которые мы можем предпринять. Если же средства устранения конфликта неочевидны, это значит, что нужно уточнить способ его устранения и согласовать этот способ с доступными в задаче средствами (ресурсами).
В этом случае формулируются конкретные задачи для решения на втором этапе алгоритма (этап решения выделенной задачи).
При решении задачи нужно найти систему, дающую возможность создать условия, описанные в гипотезе. Для этого надо действовать следующим образом.
Условие задачи переводят в модель задачи, то есть берут для рассмотрения самое важное для решения задачи свойство. По сути дела, мы определяем цель решения задачи, и формулируем, какой результат требуется получить, и что препятствует этому. Для построения модели задачи хорошо подходят типовые модели ТРИЗ: различные модели противоречия, вепольная модель, модель из маленьких человечков и другие.
Далее нужно найти принципиальную идею, как получить требуемый результат, какое действие нужно для этого выполнить. Здесь нам помогут типовые преобразования моделей, разработанные в ТРИЗ: приёмы Альтшуллера, стандартные решения задач и другие.
Следующее действие заключается в том, чтобы наполнить абстрактную модель решения конкретным содержимым. Для этого нужно материализовать ее, то есть, построить техническую систему, в которой отсутствует исходный недостаток. Для этого нужно понять, какие именно ресурсы нам нужны, и как их применить для решения задачи. Главная цель решения задачи и состоит в том, чтобы определить требуемый ресурс (Х-элемент), место, время и особенности его действия. Весь ход решения направлен на то, чтобы максимально точно и полно определить требования к Х-элементу и найти среди доступных ресурсов объект или совокупность объектов, наиболее полно удовлетворяющую этим требованиям.
Эту последовательность действий («что требуется – как получить – при помощи чего – вариант решения») иногда приходится повторять несколько раз, всё более точно определяя – чего же мы хотим, и что нам мешает это получить. По сути дела, на втором этапе мы должны уточнить поставленную цель, найти способ ее достижения, и определить средства для реализации этого способа. При этом нужно выполнить взаимное согласование способа и средств решения задачи, что и требует нескольких итераций решения задачи.
Для этого задача рассматривается с разных сторон, строятся разные её модели. Для каждой модели нужно найти принципиальное преобразование, устраняющее указанный в ней недостаток. После этого определяется способ реализации этого преобразования в конкретной технической системе – идея решения.
При этом необходимо учитывать требование идеальности, одно из ключевых при решении задачи по ТРИЗ. Согласно ему, в качестве Х-элемента необходимо использовать в первую очередь только те вещества и поля, которые находятся в оперативной зоне и в непосредственной близости от нее.
Алгоритм АИПС-2015 показывает весь путь решения задачи – от неясной проблемной ситуации (проблемы) до получения идеи решения задачи.
Совокупность действий по решению задачи, предписываемая алгоритмом АИПС-2015, представлена темплейтом, который нужно использовать при решении задач из раздела «Задачи». Кроме этого, эта же совокупность действий сохраняется в разборах задач, представленных в соответствующем разделе.