Решение нестандартных задач - [2]

.

Приведем определение изобретательской задачи Г. С. Альтшуллера:

«Задача становится изобретательской только после того, как ее не удалось решить известными способами…

…задача конструктора сводится к тому, чтобы побольше «выиграть» и поменьше «проиграть»…

Необходимость в изобретении возникает в тех случаях, когда задача содержит дополнительное требование: «выиграть»… и ничего не «проиграть».

Таким образом, обычная задача переходит в разряд изобретательских, когда необходимым условием ее решения является устранение технического противоречия»4.

Изобретательская задача — это задача, содержащая противоречие.

Задача 1.2.Защита информации

Рис. 1.2. Защита информации

Существует много видов защиты информации:

— физическая защита;

— электромагнитная защита;

— криптографическая защита;

— человеческий фактор;

— активная защита;

— и т. д.

Использовать все методы защиты для любой информации слишком дорого. Это типичная изобретательская ситуация.

Задача как надежно защитить информацию не дорого.

Таким образом мы перевели изобретательскую ситуацию в изобретательскую задачу.

Одно из возможных решений — защита только той информации, которая может принести максимальный ущерб.

Задача 1.3.Мундир солдата

Ситуация

Времена Петра Первого. Солдаты после еды вытирали рукавом рот, а при насморке — нос. Как отучить солдат не портить мундирское сукно?

Это типовая изобретательская задача, имеющая много направлений решения, например:

— издать указ, запрещающий это делать;

— принимать строгие меры (вплоть до физических) к тем, кто нарушает указ;

— поощрять солдат, которые этого не делают;

— сделать так, чтобы солдаты не хотели этого делать;

— сделать, чтобы солдаты не могли это делать;

— и т. д.

Решение

Петр Первый выбрал последнее направление для решения задачи. Как сделать, чтобы солдаты не могли вытирать рот и нос рукавом?

Указ Петра Первого, предписывал пришивать оловянные пуговицы к обшлагам рукавов солдатских мундиров с внешней стороны (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Мундир солдата

В данной книге будет рассматриваться только технология решения мини-задач, которые требуют выявления и разрешения противоречий.

Глава 2. Понятие о противоречиях

Противоречие есть критерий истины, отсутствие противоречия — критерий заблуждения.

Георг Гегель

2.1. Общие понятия

Различные средства создавались и создаются для удовлетворения тех или иных потребностей человека.

Потребности растут значительно быстрее возможностей их удовлетворения, что и является своего рода источником прогресса.

Проектирование новых объектов чаще всего подразумевает улучшение тех или иных параметров системы.

Сложные изобретательские задачи требуют нетривиального подхода, так как улучшение одних параметров системы приводит к недопустимому ухудшению других параметров. Возникают противоречия.

Противоречие — взаимодействие противоположных, взаимоисключающих сторон и тенденций предметов и явлений, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве и взаимопроникновении, выступая источником самодвижения и развития объективного мира и познания.

Противоречие — это одно из основных понятийТРИЗ. Наиболее полно противоречия рассматриваются в Алгоритме Решения Изобретательских Задач (АРИЗ).

Решение задач по АРИЗ представляет собой последовательность по выявлению и разрешению противоречий, причин, породивших данные противоречия и устранению их использованием информационного фонда. Так определяются причинно-следственные связи, суть которых — выявление противоречий.

В ТРИЗ рассматриваются три вида противоречий.

Автор ТРИЗ Г. С. Альтшуллер назвал их:

— Административное противоречие (АП);

— Техническое противоречие (ТП);

— Физическое противоречие (ФП).

Эти названия были выбраны Альтшуллером для решения технических задач, но для задач из других областей они не всегда подходят, поэтому мы их назвали:

Административное противоречие — поверхностное противоречие (ПП);

Техническое противоречие — противоречие требований (ПТ);

Физическое противоречие — противоречие свойств (ПС).

2.2. Поверхностное противоречие

Поверхностное противоречие (ПП) — противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения.

Его достаточно легко выявить. Оно часто задается руководством или заказчиком и формулируется в виде: «Надо выполнить то-то, а как — неизвестно», «Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить или нужно устранить такой-то недостаток, но, не известно, как», «Имеется брак в производстве изделий, а причина его неизвестна» и т. д.

Таким образом, ПП выражается в виде:

— нежелательного эффекта (НЭ) — что-то плохо;

— улучшения — необходимо создать что-то новое, но неизвестно каким образом.

Задача 2.1.Автобус

Условие задачи

Автобус должен перевозить много пассажиров. Как это сделать?

Это типичное ПП.

2.3. Противоречие требований

Противоречие требований (ПТ) — это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы.

ПТ возникает при улучшении одних частей (параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других.

Оно представляет собой причину возникновения поверхностное противоречия (ПП), углубляя его. В глубине одного ПП, чаще всего, лежит несколько ПТ.