Рассылка
''Из переписки естествоиспытателя''
http://subscribe.ru/catalog/rest.interesting.triz

Опять о рассылке ''Как делать открытия''

Уважаемые друзья! Как Вы уже знаете, настоящая рассылка ''Из переписки естествоиспытателя'' (rest.interesting.triz) является логичным продолжением рассылки ''Как делать открытия''. http://subscribe.ru/catalog/science.natural.triz

В настоящих выпусках обычно основную долю занимает переписка. А статьи и основательные обсуждения читайте в выпусках рассылки ''Как делать открытия''.

Хотя настоящий выпуск получился наоборот - в рассылке ''Как делать" интереснейшие письма, которые по сути являются серьёзными статьями.

Это письма-статьи А. Захарова и Ю. Мурашковского.

(А в настоящем выпуске я помещаю свою статью, посвященную разбору разных подходов по применению аппарата ТРИЗ для решения научных задач.)

В последних выпусках:

Выпуск 48. http://bedload.boom.ru/TRIZ/Rassilka/Rass48.htm
Письмо от Алексея Захарова

Выпуск 47. http://bedload.boom.ru/TRIZ/Rassilka/Rass47.htm
Опубликовано интереснейшее письмо Ю.С. Мурашковского
ДЕВЯТЬ «О... » И ВЫВОДЫ ИЗ НИХ
(По поводу переписки А. Захарова и А. Кондратьева)

I. О ФУНКЦИЯХ
II. О ПРОТИВОРЕЧИЯХ
III. О НАУЧНОСТИ И НЕНАУЧНОСТИ
IV. О РАНГАХ МОДЕЛЕЙ
V. О АНАЛОГИЯХ
VI. О РАНГАХ ЭВОЛЮЦИИ
VII. О «НЕРЕАЛЬНОСТИ» РЕАЛЬНОСТИ
VIII. О ВЫБОРЕ
IX. О РАЗДЕЛЕНИИ СИСТЕМ
X. ВЫВОДЫ

Выпуск 46. http://bedload.boom.ru/TRIZ/Rassilka/Rass46.htm
Продолжение переписки с Алексеем Захаровым об эволюции
Новая информация о сайте Г.С. Альтшуллера от Андрея Трегубова

В этом выпуске рассылки ( http://bedload.boom.ru/TRIZ/Rassilka/Rass46.htm ) в письме к Алексею Захарову я упомянул о моей статье, в которой я рассматриваю работы различных исследователей по использованию аппарата ТРИЗ к решению исследовательских (научных) задач.

Эта статья была опубликована в сборнике 6-й конференции по ТРИЗ в г. Челябинске. Тема конференции "Исследовательская деятельность в образовательном процессе: подходы, организация, результаты, перспективы". Конференция прошла с 19 по 21 июня 2003 года в Челябинске.

В настоящем выпуске предлагаю Вашему вниманию полный текст статьи.

Кондратьев А.Н. 

Каким образом нам использовать ТРИЗ для решения исследовательских задач?
(В. Вариант решения)

Аннотация

В докладе ставится вопрос: все ли инструменты ТРИЗ возможно применять для решения исследовательских задач? Если не все, то какие всё-таки можно?

Рассматривается подход Альтшуллера и Злотина, в котором используется метод обращения исследовательской задачи в изобретательскую и использование для решения всего арсенала ТРИЗ. Приводятся сведения о расширении этого подхода Курышевым  и деление исследовательских задач на 3 категории. Упоминается Алгоритм поиска решения открывательских задач А.В. Лимаренко, основанный на общих законах развития. Обсуждается методика Митрофанова, в которой на основе решения реальных научных задач выводятся специальные приемы решения научных задач.

Приводятся разные типы противоречий для решения разных научных задач. Делается вывод, что для одних исследовательских задач аппарат ТРИЗ подходит, для других - нет (или подходит в модифицированном виде).

Предлагается деление исследовательских задач на задачи о живой природе и неживой природе. Выдвигается гипотеза, что в задачах о живой природе возможно прямое применение инструментов ТРИЗ, а в задачах о неживой природе - нет.

Заостряется внимание на том, что следует преодолеть инерцию мышления и при решении исследовательских задач отойти от традиционного деления ТРИЗовских и «доТРИЗовских» инструментов на сильные (алгоритмические) и слабые (неалгоритмические). Возможно, что для решения научных задач о неживой природе эффективно использовать некоторые «доТРИЗовские» инструменты, например,  морфологический ящик, а использование S-образной кривой для решения таких задач - бесперспективно.

А. Проблема

Основной вопрос: Можно ли автоматически перенести инструментий ТРИЗ для решения исследовательских задач?

Всех, или не всех? Если не всех, то какие инструменты ТРИЗ всё-таки можно использовать в научной работе?

Б. Анализ

Генрих Саулович Альтшуллер - автор ТРИЗ - ещё в 1960 году до разработки современных инструментов теории решения изобретательских задач написал известную статью «Как делаются открытия: (Мысли о методике научной работы)» [1]. Альтшуллер разделил открытия на две категории. Первая категория, это - открытия, заключающиеся в установлении нового явления, вторая категория - открытия новых закономерностей.

Для поиска явлений перечислены такие инструменты: аномалия, белые пятна, оценка с новой точки зрения, комбинирование, разделение, аналогия, сомнение, исключение не универсального явления, отыскание противоречий.

Для поиска закономерностей предложены следующие приёмы: увеличение количества фактов; ввод гипотетического явления, снижающего затруднения; поиск слабости теории; применение методов из другой области; расширение и уменьшение системного уровня закономерности, возвращение к старым теориям на новой основе.

Мы видим, что связь от этих приёмов с современным аппаратом ТРИЗ прослеживается слабо. Только противоречие и аналогия имеют сейчас в теории широкое применение.

В 1989 года Генрих Саулович вместе со своими учениками Злотиным Б.Л., Зусман А.В. и Филатовым В.И. выпускает систематическое изложение всех действующих инструментов ТРИЗ [2]. В этой книге есть глава «Решение исследовательских задач» и приведён порядок обработки таких задач (алгоритм).

Он включает в себя следующие шаги (кратко): формулировка задачи, обращение задачи (переформулировка в виде изобретательской задачи: «Как это сделать?»), поиск известных решений, поиск ресурса, поиск эффекта, использование всего арсенала ТРИЗ, формулировка гипотезы, проверка, развитие решения.

 В таком алгоритме видится чёткая связь с ТРИЗ. Показано, что не существует особой разницы между задачей изобретательской и задачей исследовательской, что исследовательские задачи - это подвид задач изобретательских.

То есть на основной вопрос даётся чёткий ответ: да, инструментарий ТРИЗ полностью подходит для решения исследовательских задач.

В.А. Курышев развивает этот подход и показывает, что методом «обращённой задачи» решаются только задачи, в которых существует неопределённость в принципе действия (исследовательские задачи 1-го типа) [9]. К задачам второго типа относятся задачи с неопределённостью в функции, к задачам третьего типа - и в функции, и в принципе действия.

Для задач первого типа предложен алгоритм: преобразовать задачу в изобретательскую, сформулировать ИКР, рассмотреть ресурсы, рассмотреть имеющиеся в системе ресурсы изменения во времени и ресурсы различия в пространстве.

Для задач второго типа строится дерево функций с особым акцентом на ресурсы изменения и различия.

А.В. Лимаренко на основе анализа значительного количества открытий разрабатывает Алгоритм поиска и решения открывательских задач (АПРОЗ) [10]. АПРОЗ вырастает из основ диалектики, общей теории организации и ТРИЗ.  Формулируется научное противоречие в виде: «соответствует - не соответствует общим законам развития». Для решения задач рекомендуется использовать набор общих законов развития и законов организации.

В.В. Митрофанов приходит к формулировке приемов через самостоятельное решение реальных научных задач. Он выделяет «семь нот»: ресурсы, противоположный и идеальный эксперименты, противоречие, принципы эквивалентности и компенсации, идеальность, объединение альтернативных гипотез, «Что?» и ключ - диссимметрию [11, 12]. Из законов рассматриваются одновременно и законы диалектики, и законы развития технических систем.

Вывод: некоторые авторы убедительно показывают возможность применения методики ТРИЗ к решению научных задач [2], другие, наоборот, предлагают собственные методики, алгоритмы и приёмы, которые совершенно не связаны или частично связаны с ТРИЗ [1, 2, 9,  11, 12].

В. Вариант решения.

Можно сформулировать противоречие: Методика ТРИЗ применима для решения научных задач, и неприменима. Как его решить? Выдвигаю предположение, что возможным решением этого противоречия может быть  разнесение противоречивых требований в пространстве.

Прежде всего, обратите внимание на то, каким особым образом В.В. Митрофанов формулирует противоречие при решении научных задач: «Явления не должно быть, а оно есть!» или «Я не верю, что так должно быть, а оно есть».

То есть противоречие мы формулируем не к самой системе, а в применении к нашему отношению к существующей на настоящее время теории. То есть противоречие Митрофанова можно переформулировать так: существующая теория некоторым образом объясняет явление, а мы видим на самом деле своими глазами такое, что не объяснимо этой теорией. Существующая «правильная» теория должна объяснять, но не объясняет.

Вот в чём сущность противоречия в науке (особенно в науке о неживой материи).

В.А. Королев на эту тему в рецензии на книгу В.В. Митрофанова справедливо замечает: «Несоответствие между представлениями наблюдателя и наблюдаемым им явлением (т.е. непонимание) и объявляется противоречием, хотя в нём нет и тени такового» [8].

Выдвигаем гипотезу, что методы ТРИЗ применимы к исследованиям в областях, изучающих явления живой природы и неприменимы к исследованиям неживой природы.

Что можно отнести к живой природе? Возможно, что я не прав, но предположу, что это собственно биологические явления, социальные явления, литература, искусство и, как ни странно, техника - в том смысле, что техника - социальный продукт, который целенаправленно развивается. То есть живая природа - это то, что целенаправленно развивается.

Например: существование форм рельефа, течений, температур, влажности по планете обусловлено теми условиями, которые фактически сложились под воздействием случайных причин.

В живой природе развитие определяется необходимостью, целью, стремлением, происходит через преодоление препятствий (решение противоречий), т.е. целенаправленно и закономерно. В живой природе имеется цель, имеется противоречие, есть его разрешение, можно применять «целевую» ТРИЗ.

Аналогия: в технике решения находились МПиО, в живой природе решение противоречия также происходит методом МПиО. И, наоборот, в неживой природе нет противоречия, потому что нет субъекта и его цели.

Блестящие примеры применения аппарата ТРИЗ для исследования природы относятся в основном к биологии. Вспомните «черепаху» [4] и др. [3, 5, 13].

При изучении неживой природы уже человек, исследователь сам формулирует противоречия, которые обычно проявляются в выше упомянутом виде Митрофанова - противоречие между имеющейся теорией и новыми фактами.

Поэтому выдвигается предположение, что для применения идей ТРИЗ в педагогике стоит различать, какую природу мы изучаем. Для познания живой природы можно пользоваться методами ТРИЗ, использовать противоречие и законы развития, а для изучения неживой природы подходы ТРИЗ надо развивать и модернизировать.

Возможно, что такое «непротиворечивое» развитие может пойти по необычному пути. Поэтому не стоит отметать «непризнанные», второсортные методы решения, которые стыдливо не относят к ТРИЗ. Например, безжизненный, механический морфологический ящик, возможно, выйдет вперёд для объяснения развития неживой природы. Также и метод числовой оси, расширенные варианты оператора РВС, «причинная ось» [7].

Для изобретательства морфологический ящик, возможно, пуст. Там это только инструмент для генерации большого числа вариантов, большинство из которых могут быть непродуктивны. Природа же уже сама заполнила все ячейки своего причинного морфологического ящика. Наша задача - найти, опознать явления, которые там уже «лежат» [6].

Опять же стоит обратить внимание на специфику противоречия, которое формулируется при решении задач о неживой природе. Погоня в поисках противоречия с целью непременного его решения, возможно, не всегда применима при решении научных задач.

Думаю, Вы согласитесь, что использование S-образной кривой, пришедшей в ТРИЗ из биологии, эффективно для исследования именно таких закономерно развивающихся систем, как техника, биология, да и сама наука. Но, на наш взгляд, использование S-образной кривой при рассмотрении явлений неживой природы - бесперспективно.

Скорее всего, также, что такое состояние методики открывательства, такой странный и плохо воспринимаемый откат от классических инструментов ТРИЗ является промежуточной стадией развития методов открывательства (ведь так и есть на самом деле).

Литература.

1.        Альтшуллер Г.С. Как делаются открытия: (Мысли о методике научной работы) / Г.С. Альтшуллер.  Баку, 1960,  12 с. - Деп. в ЧОУНБ 11.07.1989 № 685.

2.        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 Молдавеняскэ, 1989, 381 с.

3.        Бухвалов В.А. Алгоритмы составления решения задач по биологии /АСИРБИЗ-4/, 1991, 24 с. Рукопись деп. в ЧОУНБ 30.08.91, № 1318.

4.        Бухвалов В.А., Мурашковский Ю.С. Изобретаем … черепаху: Пособие для будущих биологов-конструкторов. 1990, 170 с. Рукопись деп. в ЧОУНБ 6.06.90, № 927.

5.        Захаров И.С. О законах развития биологических систем // Журнал ТРИЗ, № 1, 1996, с. 32.

6.        Кондратьев А.Н. Морфологический ящик природы. Ильичево, 2002. 7 с. Деп. в ЧОУНБ 27.02.02 № 2044.

7.        Кондратьев А.Н. Прием решения научных задач "Переступить пределы". 2001. 3 с. Деп. в ЧОУНБ 29.08.01 № 2699.

8.        Королев В.А. Отзыв на книгу Митрофанова В.В. «От технологического брака до научного открытия» // Технологии творчества, 1999, № 1, с. 50-55.

9.        Курышев В.А. Решение исследовательских задач по физике // Технологии творчества, 1999, № 1, с. 39-44.

10.     Лимаренко А.В. Алгоритм поиска и решения открывательских задач // Журнал ТРИЗ, № 1, 1997, с. 36-42.

11.     Машина открытий. Компьютерная программа. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2000610103.

12.     Митрофанов В.В. От технологического брака до научного открытия. СПб, Ассоциация ТРИЗ Санкт-Петербурга, 1998, 395 с.

13.     Сидоркина О.В. Законы развития систем как основа изучения и прогнозирования развития живых организмов // Международная научно-практическая конференция «Творчество во имя достойной жизни». Тезисы докладов. Петрозаводск, 2000, с. 84-86.