ТРИЗ. Алгоритм решения изобретательских задач. АРИЗ

Интеллект Клуб

25.05.2001

АРИЗ с молоком - это отстой!

Очень интересная ситуация сложилась с задачей о растворении сухого молока. Почти все, кто прислал правильный ответ, пишут, что нашли решение без всякого АРИЗа. Правда, таких писем с правильным ответом оказалось очень немного. А ведь я буквально все сделал, чтобы указать в условии задачи путь к ее решению ("С водой проблем нет - кругом снег"). Это была подсказка, которая сработала плохо. Вот еще раз условие задачи.

Задача о растворении сухого молока

Известно, что альпинисты для уменьшения веса берут с собой в горы сублимированные (обезвоженные) продукты питания. С водой проблем нет - кругом снег. Проблема была с растворением сухого молока. Порошок в воде слипается в комки, которые очень трудно растворить. Известные ухищрения, например, постепенно сыпать порошок в воду при одновременном помешивании, или, сначала изготовить густую "кашу" с минимальным количеством воды, а потом добавлять воду, мало что дают. Предложите решение.

В другом варианте эта задача могла бы выглядеть, например, так.

Предложите пригодный для походных условий способ быстрого разбиения комков, образующихся при растворении сухого молока в воде.

Знать заранее, что такая постановка задачи уводит в сторону от решения, невозможно. И то, что лучше предотвращать вредное явление, чем потом с ним бороться, не всегда справедливо. Поэтому сложность реальной задачи состоит не только в противоречивости ситуации, но и в неопределенности самого направления ее решения (многовариантности противоречия), а также в отсутствии полной информации о ситуации.

Действительно, самой важной информации (о снеге и альпинистах) во втором варианте нет. Отсутствие такой информации в условии этой учебной задачи существенно осложнило бы ее решение. На практике всегда так и бывает. Тот, кто ставит перед вами задачу, самую важную информацию не сообщает. Он не знает, что она важная, иначе сам бы давно эту задачу решил.

Отсюда вывод: - реальная задача практически всегда поставлена неверно и, кроме того, в ней отсутствует важная для ее решения информация. Впоследствии выясняется, что это совсем не та задача, которую нужно было решать. Это был плод умозаключений ее постановщика, который безуспешно пытался разрешить некоторую свою проблему. Он уже перебрал множество направлений и выбрал, на его взгляд, самое перспективное, и теперь предлагает его вам.

Помните анекдот, как один человек бесконечно ищет потерянную монету в свете уличного фонаря. У него "железная" логика - лучше искать там, где светло потому, что в темноте все равно искать бесполезно. Нечто похожее делает человек, пытающийся сформулировать свою проблему.

Теперь о решении задачи с растворением сухого молока. Подходов к решению здесь множество. Я остановлюсь только на одном из них.

По поводу этой задачи я получил одно замечательное письмо. Приведу его здесь, поскольку в нем очень здорово был обозначен путь к решению этой задачи.

Зачем растворять сухое молоко? Это - отстой! Его очень даже вкусно есть так. А там (видимо в желудке) само размешается, как надо. А, если смешать с сахарным песком и какао, то вооще... Кстати, ничего тогда не слипается. Я пробовала. Главное какао побольше, оно и вкуснее получается и комков нет. А, если вместо воды мед, то с печеньем и ликером - круто!

Действительно круто! Здесь каждая фраза на вес золота! ("Зачем растворять...", "А там само размешается...", "Если смешать с сахарным песком и какао, ничего тогда не слипается...", "Главное какао побольше...", "А, если вместо воды..."). При решении этой задачи, например, с помощью мозгового штурма такие идеи моментально привели бы к решению.

Смешать сухое молоко с сахарным песком предлагали многие. Даже ссылались на свой положительный опыт в приготовлении растворимого кофе. Действительно, это известно практически всем. Но в нашем случае это решение не подходит. Ведь сладкое молоко нравится не всем. При улучшении одного параметра, ухудшается другой. Возникает противоречие: - молоко не слипается, но теряет естественный вкус. Это противоречие и надо устранить.

Вот разбор этой задачи по АРИЗ-77.

2.1. Записать условие задачи, не используя специальные термины.

Задача. Задача. Известно, что альпинисты для уменьшения веса берут с собой в горы обезвоженные продукты питания. С водой проблем нет - кругом снег. Проблема была с растворением сухого молока. Порошок в воде слипается в комки, которые очень трудно растворить. Известное решение - размешать предварительно сухое молоко с сахарным песком, позволяет устранить образование комков, но изменяет вкус молока. Предложите решение.

2.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов. Если по условиям задачи дан только один элемент, перейти к шагу 4.2.

Правило 1: В конфликтующую пару элементов обязательно должно входить изделие.

Правило 2: Вторым элементом пары должен быть элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (инструмент, второе изделие, внешняя среда).

Правило 3: Если один из элементов (инструмент) по условиям задачи может иметь два состояния, надо взять то состояние, которое обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции технической системы, указанной в задаче).

Правило 4: Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару.

Сухое молоко (изделие).
Сахарный песок (инструмент).

2.3. Записать два взаимодействия (действия, свойства) инструмента и изделия: имеющееся и то, которое надо ввести (или: полезное и вредное).

Устранение комков.
Изменение вкуса.

2.4. Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие.

Дано: сухое молоко и сахарный песок.
Добавление сахарного песка в сухое молоко позволяет устранить возникновение комков при растворении в воде, но приводит к изменению вкуса молока.

Часть 3. Анализ модели задачи.

3.1. Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменять, заменять и т. д.

Правило 5: Технические объекты легче менять, чем природные.

Правило 6: Инструменты легче менять, чем изделия.

Правило 7: Если в системе нет легко изменяемых элементов, следует указать элемент "Внешняя среда".

Сахарный песок.

3.2. Записать стандартную формулировку ИКР (идеального конечного результата): элемент (указать элемент, выбранный на шаге 3.1.) сам устраняет вредное воздействие (указать, какое), сохраняя способность выполнять полезное воздействие.

Правило 8: В формулировке ИКР всегда должно быть слово "сам" ("сама", "само").

Сахарный песок сам устраняет изменение вкуса молока, сохраняя способность предотвращать образование комков.

3.3. Выделить ту зону элемента (указанного в 3.2), которая непосредственно не справляется с требуемым по ИКР комплексом двух взаимодействий. Что в этой зоне - вещество, поле?

Выделенная зона - это весь сахарный песок.

3.4. Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к состоянию выделенной зоны элемента конфликтующими взаимодействиями (действиями, свойствами):

а. Для первого действия (указать полезное взаимодействие или то взаимодействие, которое надо сохранить) необходимо (указать физическое состояние: быть нагретой, подвижной, заряженной и т.д.).

б. Для второго действия (указать вредное взаимодействие или взаимодействие, которое надо ввести) необходимо (указать физическое состояние: быть холодной, неподвижной, незаряженной и т.д.).

Правило 9: Физические состояния, указанные в пунктах "а" и "б", должны быть взаимно противоположными.

a. Для предотвращения образования комков сахарный песок должен быть.
в. Для предотвращения изменения вкуса молока сахарного песка быть не должно.

3.5. Записать стандартную формулировку физического противоречия: выделенная зона элемента (указать) должна быть (указать состояние, обозначенное на 3.4 а), чтобы выполнять полезное взаимодействие (указать), и должна быть (указать состояние, обозначенное на 3.4 б), чтобы предотвращать вредное воздействие (указать).

Сахарный песок должен быть, чтобы предотвращать образование комков и не должен быть, чтобы не изменять вкус молока.

Часть 4. Устранение физического противоречия

4.1. Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны:

а. Разделение противоречивых свойств в пространстве.

б. Разделение противоречивых свойств во времени.

в. Разделение противоречивых свойств путем использования переходных состоянии, при которых сосуществуют или попеременно появляются противоположные свойства.

г. Разделение противоречивых свойств перестройкой структуры: частицы выделенной зоны наделяются имеющимся свойством, а вся выделенная зона в целом наделяется требуемым (конфликтующим) свойством.

Правило 10: Рассматривать только те преобразования, которые соответствуют ИКР (т. е. осуществляются сами по себе).
Теоретически, здесь возможно разделение противоречивых свойств (наличие - отсутствие песка) во времени. Воду наливаем - песок есть, молоко растворилось - песок (из раствора) исчез.

Вторая возможность - это разделение противоречивых требований в смысловом отношении. В отношении препятствия для образования комков песок имеется, в отношении влияния на вкус молока - отсутствует.

4.2. Использовать таблицу типовых моделей задач и вепольных преобразований.

4.3. Использовать таблицу применения физических эффектов и явлений.

4.4. Использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий.

Шаги 4.2-4.4. Пропущены, поскольку эти материалы мной еще не давались.

4.5. Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ.

Решение. Использовать вместо сахарного песка снег. Размешать снег и сухое молоко, а потом добавлять воду.

Я уже говорил, что вариантов решения этой задачи здесь много. Можно было решать ее и без сахарного песка. Тогда мы пришли бы к такому противоречию. Вода должна отсутствовать, чтобы не образовывались комки и вода не должна отсутствовать, чтобы получить жидкое молоко. При этом противоречивые требования разделялись бы во времени при помощи изменения агрегатного состояния воды.

---

На шаге 4.4. предлагается использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий. Таких приемов - 40.

Самой таблицы в электронном виде у меня нет. Но, если она вам нужна, сообщите. Я ее отсканирую и выложу на сайте.

Приемы полезно помнить. Они часто срабатывают при решении задач. Приемы устранения противоречий - один из самых первых инструментов ТРИЗ. Тогда была создана таблица соответствия противоречий и устраняющих их приемов. С ее помощью можно было подбирать нужные приемы для разрешения противоречий. Делается это так. В таблице из списка выбираются два противоречивых параметра, которые наиболее близко подходят к нашей ситуации и рассматриваются приемы, которые таблица предлагает для совмещения выбранных противоречивых параметров.

Возьмем для примера нашу задачу.

Первый параметр, который надо улучшать и, который наиболее близко нам подходит по таблице - это "потери времени" . (Долго размешивать комки).

Второй параметр, который ухудшается при использовании известного решения (смешать сухое молоко с сахаром) - это "вкус" приготовленного молока.

Такого параметра в таблице нет.
Смотрим, какой из имеющихся в таблице параметров, нам наиболее близко подходит. На мой взгляд - это "адаптация, универсальность" (в смысле, сладкое молоко не всем подходит).

Такому сочетанию параметров соответствуют приемы 35, 28.
Смотрим, что это за приемы.

35. Изменение физико - химических параметров объекта

• изменить агрегатное состояние объекта;
• изменить концентрацию или консистенцию;
• изменить степень гибкости;
• изменить температуру.

28. Замена механической системы

• заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой";
• использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом;
• перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных - к меняющимся во времени, от неструктурных - к имеющим определенную структуру;
• использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.

Теперь соображаем, что нам подходит для решения нашей проблемы.

Таблица устранения технических противоречий была создана в результате статистической обработки большого числа изобретений. В результате были выявлены наиболее сильные приемы, которые применялись при решении различных изобретательских задач. Была выполнена классификация этих приемов, которая приводила в соответствие приемы и наиболее часто разрешаемые ими противоречия.

Предлагаю вам принять участие в одном эксперименте.

Суть эксперимента в следующем. Я предложу вам настоящую проблему, а вы попытайтесь предложить ее решение в режиме мозгового штурма в форуме. Высказывать нужно любые идеи. Пусть даже они кажутся нелепыми. Ведь они могут дать кому-то другому нужный импульс его мыслям.

Существует мнение, что решить можно любую проблему. Для этого достаточно собрать как можно больше людей разных профессий и устроить мозговой штурм проблемы (пусть даже без соблюдения его правил). У нас такая возможность есть.

Вот эта задача.

Возможно, вы помните, что при стыковке транспортного корабля с орбитальной станцией "Мир" (ныне утопленной) произошла авария и разгерметизация одного из модулей станции. Для определения места течи предпринималось множество попыток, и все они не дали результата. Последняя такая попытка проводилась совместно с американской экспедицией. Разгерметизированный модуль был заполнен специальным газом, который при вытекании в открытый космос предполагалось обнаружить по его свечению на солнце. Место течи пытались определить при облете станции на Шатле. Однако обнаружить это место не удалось. Предложите идею решения проблемы.

Если у вас нет возможности зайти в форум, присылайте свои идеи мне по почте, а я сам буду их туда помещать (имена сообщать не буду). Через неделю подведем итоги в очередной рассылке. Посмотрим, что получится из этой затеи.

До следующей встречи.

Александр Барышников
Обратная связь

Другие публикации