Процесс решения задачи
В основе алгоритма АИПС-2015 лежит процесс получения нового знания
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:
- Наблюдение за объектом исследования
- Анализ результатов наблюдения
- Выдвижение гипотез
- Создание условий для проверки гипотез
- Проверка гипотез и формулирование нового знания.
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.
Анализ проблемной ситуации
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).
Решение задачи, выделенной из проблемной ситуации
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.
О работе с ТРИЗ тренером
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.