Лекция №2

Решение пермакультурных и биологических задач с помощью ТРИЗ (Теории решения изобретательских задач).
Ответить
Аватара пользователя
Александр
Любитель
Сообщения: 163
Зарегистрирован: 16 дек 2014, 00:32
Контактная информация:

Лекция №2

Сообщение Александр » 17 янв 2016, 01:47

Лекция № 2 Постулаты ТРИЗ. Психологическая инерция.

1. Постулаты ТРИЗ.

Рассмотрим утверждения, на которые опирается классическая ТРИЗ:

- теоретической основой ТРИЗ являются законы развития технических систем;

- эти законы можно познать и использовать для сознательного (без множества «пустых» проб) решения изобретательских задач;

- главный закон развития технических систем (ТС) – стремление к увеличению идеальности;

- процесс решения изобретательской задачи можно рассматривать как выявление, анализ и разрешение технического противоречия.


Под «стремлением» ТС к идеальности понимается, во-первых, увеличение главной полезной функции ТС (ради чего она создавалась), а, во-вторых, уменьшение «материальности». Идеальная ТС, это система которой нет, но функция ее выполняется. Таким образом, все без исключения ТС в процессе своего развития становятся все более идеальными. Например, автомобиль предназначен для перевозки пассажиров и грузов, при этом мы вынуждены «возить» и сам автомобиль. Автомобиль будет тем идеальнее, чем меньше окажутся его собственный вес, габариты и энергоемкость. Идеальный автомобиль должен состоять из одной только пассажирской кабины, или одного кресла, или вообще из «ничего». Эта тенденция развития вполне реальна. Вот данные за первые сорок лет автогонок: 1895 г. - вес автомобиля на единицу мощности (1 л.с.) составлял 1000 кг; 1896 г. - 166 кг/л.с; 1897 г. - 100 кг/л.с; 1899 г. - 65 кг/л.с; 1900 г. - 40 кг/л.с; 1908 г. - 10 кг/л.с; 30-е годы - 4-5 кг/л.с. Сейчас эта тенденция почти незаметна, так как любой выигрыш в весе тут же используется на увеличение мощности двигателя и повышение комфортности [1]. Приведем цитату Г. Форда, который интуитивно осознавал тенденцию развития ТС, что позволило ему добиться успехов в автомобилестроении: «К чему обременять специальным весом машину, предназначенную для транспорта? Почему бы не перенести излишний вес на груз, который транспортируется машиной? Мы придаем большей части наших транспортных машин такую грузность, словно мертвый вес и объем увеличивают скорость! Бедность в значительной степени происходит от перетаскивания мертвых грузов».

Увеличение степени идеальности ТС (уменьшение «материальности») проявляется, например, в снижении относительной толщины стен и перекрытий зданий, использовании полупустых конструкций, пеноматериалов. Также наглядным примером действия основного закона развития ТС является развитие ЭВМ, производительность (эффективность) которых постоянно возрастает вместе с миниатюризацией элементарной базы.

Что касается, понятия «технического противоречия» (ТП), то его выявление в изобретательской задаче позволяет сразу находить направление, в котором лежит сильное решение. ТП обязательно должно включать в себя противоположные требования, предъявляемые к ТС, например: подвижная и неподвижная, легкая и тяжелая, горячая и холодная, хрупкая и прочная, и т.д. Приведем примеры из разных областей техники:

В авиации. Самолет представляет собой такое сооружение, в котором непримиримо борются два начала: прочность и вес. Машину необходимо сделать и прочной, и легкой, а прочность и легкость все время воюют между собой. Чем прочнее самолет, тем он тяжелее. А если самолет тяжелый, он плохо будет летать. Это техническое противоречие блестяще разрешил советский авиаконструктор С.В. Ильюшин. Его идея заключалась в том, чтобы броня стала несущей конструкцией самолета, она должна не только защищать машину, но и взять на себя силы, возникающие в полете; она должна работать на прочность, тогда в самолете не будет «мертвого веса». Знаменитый штурмовик Ил-2, «летающий танк», стал лучшей боевой машиной в своем классе самолетов.

В кораблестроении. Необходимость обеспечения мореходных качеств ставит условия противоположные: так, например, чтобы корабль не был валок или, говоря морским языком, был бы «остойчив», выгодно его делать пошире, а чтобы он был «ходок», очевидно, что его надо делать подлиннее и поуже - требования противоположные. На первый взгляд это техническое противоречие разрешить не возможно, но, например, одним из решений является катамаран.

В горной технике. Увеличение размеров сечения и глубины шахт встало в противоречие с растущим давлением горных пород. Это противоречие разрешалось переходом от квадратного сечения к круглому с заменой деревянного крепления стволов каменным.

Приведем примеры противоречий, которые были разрешены в пермакультурном дизайне.

а) Чем больше размер участка, тем более устойчивую экосистему можно на нем создать, но тем больше времени необходимо для перемещения по участку и больше затрат потребуется для подвоза различных ресурсов. Это противоречие разрешается в пространстве с помощью т.н. зонирования [2], когда участок планируется в соответствии с зонами, зависящими от частоты посещения. Наиболее посещаемые зоны (жилье, огород) располагаются рядом друг с другом, а наименее посещаемые дальше (рис. 1).

б) Летом можно часто встретить пруд со стоячей водой, в теплой воде которого начинают активно размножаться водоросли. Как предотвратить зацветание воды в пруду? Противоречие: вода в пруду должна быть прохладной, чтобы водоросли не размножались, и не может быть прохладной т.к. стоячая вода быстро прогревается солнцем. Зепп Хольцер предлагает разрешить это противоречие следующим образом: необходимо отказаться от стандартной формы пруда, у которого, как правило, ровное дно и сформировать его таким образом, чтобы имелись зоны с различной глубиной. Температура воды в этих зонах будет разной и она начнет перемешиваться, что предотвратит застой воды. Чтобы вода еще лучше перемешивалась, необходимо использовать особенности рельефа, например, глубоководная зона должна быть закрыта от солнца деревьями, а пруд вытянут по направлению ветра (рис.2).

в) Сорняки являются головной болью для большинства фермеров, т.к. после распашки земли они быстро разрастаются и заглушают всходы культурных растений. Сформулируем противоречие: необходимо распахивать землю, чтобы посадить семена культурных растений, и нельзя распахивать землю, т.к. это вызывает бурный рост сорняков. На первый взгляд это настоящий замкнутый круг, но данное противоречие смог разрешить Масанобу Фукуока: он отказался от вспашки, предоставив работу по рыхлению почвы червям и почвенным микроорганизмам, создав им комфортные условия, число сорняков при этом резко упало, а видовой состав сорняков изменился, также он использует смену культур, засевая новую культуру, пока не убрана старая, это также дает преимущества культурным растениям перед сорняками: «Если семена очередной культуры высеяны, когда предшествующая культура еще зреет в поле, эти семена прорастут раньше сорняков. Озимые сорняки отрастают только после уборки риса, но к этому времени озимые зерновые уже пошли в рост. Яровые сорняки, отрастают сразу после уборки ячменя или ржи, но к этому времени проростки риса уже набрали силу. Распределяя сроки посевов таким образом, чтобы не было интервала между следующими друг за другом культурами, мы даем зерновым большое преимущество перед сорняками. Если сразу после уборки все поле покрыто соломой, прорастание сорняков прекращается. Белый клевер, посеянный вместе с зерновы¬ми как покровная культура, также помогает держать сорняки под контролем» [3] (рис.3).

Эти примеры показывают, как практики пермакультуры увеличивают эффективность экосистем, приближая их к идеальным, через разрешение противоречий. Например, с помощью своего метода "ничего-не-делания" [3] Масанобу Фукуока разрешает острые противоречия и при меньших затратах получает более продуктивную и эффективную экосистему. Конечно, практики пермакультуры не были знакомы с постулатами ТРИЗ, но они понимали объективные законы развития, которые едины как для техники, так и для природы.
Вложения
Безимени-1.jpg
Безимени-1.jpg (95.06 КБ) 7180 просмотров
Безимени-2.jpg
Безимени-2.jpg (111.54 КБ) 7180 просмотров
Безимени-3.jpg
Безимени-3.jpg (116.75 КБ) 7180 просмотров

Аватара пользователя
Александр
Любитель
Сообщения: 163
Зарегистрирован: 16 дек 2014, 00:32
Контактная информация:

Re: Лекция №2

Сообщение Александр » 17 янв 2016, 01:49

2. Психологическая инерция

Для того, чтобы успешно пользоваться законами, правилами и приемами ТРИЗ, нужны определенные качества и навыки, прежде всего смелость мысли. Чаще всего человек выбирает привычное направление, ориентируясь на собственные знания и опыт, на мнение авторитетов и окружающих, на неоспоримость укоренившихся запретов, на сохранение своей психологической безопасности (боязнь показаться смешным или глупым), на принижение своих возможностей (переоценивание сложности задачи). Все это свойственно человеческому мышлению. С детства в нас воспитывают множество правил и привычек (стереотипов мышления и действия), которые мы затем автоматически выполняем. Это полезно и обществу и индивидууму: не нужно каждый раз решать проблемы (как открыть дверь, как завязать шнурки на ботинках и т.п.). Но как только требуется решить творческую задачу, получить качественно новую идею, инерция стереотипов наносит вред человеку. Весь этот комплекс внутренних и внешних причин называется психологической инерцией. В ТРИЗ различают три основных вида психинерции: инерция терминов, инерция образов, инерция узкой специальности [1].

Эффективный прием гашения психологической инерции состоит в полном отказе от специальных терминов в ходе решения задачи. Надо использовать слова, не содержащие конкретного смысла: «вещь», «объект» и т.п. Термины существуют для того, чтобы возможно надежнее, жестче отграничить известное от неизвестного. Стоит убрать термины, как исчезают жесткие границы и мысль намного свободнее перелетает в неизвестное. Но психологическая инерция не сдается, уже нет слов, навязывающих старые, привычные представления, но все равно остается образ. Во многом успех решения задачи зависит от того, насколько сильно удастся расшатать, сломать систему исходных представлений. Чем глубже и подробнее человек знает предмет, тем крепче «сидит» в нем его традиционный образ. Обширные знания о предмете, добытые иногда кропотливым трудом, заставляют человека активно защищаться от вторжения в его область. Нередко первая реакция узкого специалиста на новые идеи, высказанные «посторонним» человеком, резко отрицательна: «этого не может быть», «это чепуха, бессмыслица», «это никогда не будет работать» и т. п.

По этому поводу у Г. Форда есть остроумное высказывание: «Специалисты вредны тем, что они скорее других найдут недостатки всякой новой идеи и тем самым помешают ее применению. Они так умны и опытны, что в точности знают, почему нельзя сделать того-то и того-то; они видят пределы и препятствия. Поэтому я не беру на службу чистокровного специалиста. Если бы я хотел убить конкурентов нечестными средствами, я предоставил бы им полчища специалистов. Получив массу хороших советов, мои конкуренты не могли бы приступить к работе».

Например, на ферму Масанобу Фукуоки приезжало множество ученых и специалистов, но именно инерция узкой специальности не позволяла им взять на вооружение методы натурального земледелия, хотя они и видели их эффективность. Для того, чтобы избавиться от психинерции, необходимо постоянно практиковаться в решении изобретательских задач и интересоваться различными областями человеческой деятельности, подмечая как были в них разрешены те или иные противоречия.

Задача № 6 По следам сказки

В украинской сказке «Разумница» злой барин дает невыполнимое на первый взгляд задание дочке бедняка, чтобы она пришла к нему в гости, да так, чтоб ни шла ни ехала, ни босая ни разутая, ни с гостинцем ни без гостинца. С точки зрения теории изобретательства это уже готовые, сформулированные противоречия. Дочка бедняка блестяще справилась с заданием. Предложите свои варианты разрешения этих противоречий.

Задача № 7 Кораблекрушение

Представьте себе, что вы потерпели кораблекрушение и выброшены на маленький песчаный остров с минимальной растительностью, которая может обеспечить вас фруктами. Корабль, на котором вы путешествовали, вез пустые пластиковые бутылки. Их и только их выбросило море на ваш пустынный остров в неограниченном количестве. Из личных вещей у вас имеется только нож. Необходимо обеспечить себе нормальные условия существования на неопределенно долгий срок, используя в качестве конструкционных материалов только пластиковые бутылки, да еще воздух, воду и песок.

Задача №8 Вентиляция в коровнике

В одном совхозе были построены большие коровники. Воздух в них должен быть чистым, поэтому директор совхоза пригласил ученых, чтобы проконсультироваться - хороша ли вентиляция в коровниках. «Придется исследовать движение воздуха в коровниках», - сказал один ученый. «Произведем замеры скорости воздушных потоков. Помещения огромные, потолки высокие. Движение воздуха зависит температуры стен, крыши. Понадобится множество замеров. Работы месяца на два», - ответил второй. И тут появился изобретатель. «Пока вы совещались, я получил данные по первому коровнику», - сказал он, - «Для каждой точки, даже под самым потолком. Это же так просто...» Что предложил изобретатель?

Задача №9 Спасение бельков

«Караул!» - кричат активисты движения «Зеленый мир». Среди бела дня браконьеры уничтожают детенышей нерп - бельков, позарившись на их ценный белоснежный мех. Ежегодно поголовье бельков катастрофически уменьшается (а вот браконьеров - наоборот, увеличивается). Впереди новый охотничий сезон: через месяц возобновится жуткая бойня только-только подросшего молодняка. Как спасти бельков от варваров?

Задача № 10 Любитель меда

Бортничество – старейшая форма пчеловодства, существующая и поныне, при которой пчёлы живут в дуплах деревьев. Дупла могут также выдалбливаться в колодах, которые затем вешаются на стволы деревьев. Угодья бортевиков расположены на обширной территории и охранять все дупла или колоды с пчелами не представляется возможным. А охранять есть от кого, медведи - известные любители меда. Как защитить пчел и мед от косолапого?


Литература:

1) Саламатов Ю.П. Как стать изобретателем? М.: «Просвещение», 1990 г.
2) Билл Моллисон, Рени Мия Слей. Введение в пермакультуру, 2004 г.
3) Масанобу Фукуока, Революция одной соломинки, 1975 г.

Ответить

Вернуться в «Решение изобретательских задач»