Владимир Петров - Решение нестандартных задач. ТРИЗ

© Владимир Петров, 2018

ISBN 978-5-4493-6332-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Это учебник, описывающий метод решения нестандартных задач, состоящий из 5 шагов.

Метод легко усваивается и пригоден для решения задач из любой области знаний.

В книге разобрано 88 задач, из них 41 – для самостоятельного решения. Авторский разбор этих задач приведен в приложении.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, от детей школьного возраста и до людей любых специальностей.

Работа посвящается светлой памяти

учителя, коллеги и друга Генриха Альтшуллера

Владимир Петров

[email protected]

Я премного благодарен Генриху Альтшуллеру, автору теории решения изобретательских задач – ТРИЗ, моему учителю, коллеге и другу, за то, что он создал эту увлекательную теорию. Признателен ему за незабываемое время, проведенное вместе с ним и за то, что он изменил мою жизнь, сделал ее разнообразней и интересней. Некоторые из материалов этой книги обсуждались с Генрихом Альтшуллером.

Хочу выразить глубокую благодарность за ценные замечания и предложения при работе над этой книгой моему коллеге и другу Борису Голдовскому, Мастеру ТРИЗ, Генеральному конструктору подводной техники, Лауреату премии Правительства РФ в области науки и техники, Почетному судостроителю, ветерану-подводнику (Нижний Новгород, Россия).

Для получения продукта надо преодолеть противоречие: «Сделав то-то, можно выиграть в том-то. Но как при этом не проиграть ни в чем другом?»1

Г. С. Альтшуллер

Творчески мыслить (в частности, фантазировать) – значит выявлять и преодолевать противоречия.2

Г. С. Альтшуллер

При решение нестандартных задач решатель прежде всего сталкивается с достаточно туманной ситуацией или совсем неправильно поставленной задачей.

Постановкой и решением таких задач занимается теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).

В ТРИЗ существуют понятия изобретательская ситуация и изобретательская задача. Наиболее точно эти понятия сформулировал автор ТРИЗ Г. С. Альтшуллер:

«Исходную информацию, из которой предстоит выделить задачу, мы будем называть изобретательской ситуацией, или просто ситуацией. Ситуация – это описание устройства или процесса с указанием на какое-то недостающее качество.

Ситуации обычно лежат на виду, во всяком случае они хорошо известны каждому специалисту. Но ситуации (в отличие от задач) ничего не говорят о том, что допустимо менять и что менять не допустимо.

Вот типичная ситуация: «Парусный корабль при слабом ветре развивает малую скорость. Как быть?»

Такая ситуация порождает множество разных задач: как увеличить площадь парусов? Как лучше использовать имеющиеся паруса? Как вообще обойтись без парусов? Как уменьшить сопротивление воды?

…Часто говорят, что правильная постановка задачи – половина решения. Мысль справедливая, но не завершенная. Нужно уточнить: поскольку правильная постановка задачи – половина решения, «выправлять» задачу должен сам изобретатель. Нельзя требовать: «Поставьте задачу правильно, тогда я ее решу». Выработка правильных условий задачи – это и есть процесс решения. Абсолютно правильно поставленная изобретательская задача перестает быть задачей, ее решение становится очевидным.

Поначалу задача спрятана в изобретательской ситуации. Нужно уметь ее выделить. Бывает и так, что изобретателю предлагают уже выделенную задачу, но выделенную неправильно. В таких, случаях приходится возвращаться от неверной задачи к исходной ситуации и уже потом решать новую задачу»3.

Изобретательская ситуация – это нечеткое описание системы или ситуации с указанием цели, или недостатков (нежелательных эффектов – НЭ). Часто такое описание обладает неопределенностью формулировки. Одна изобретательская ситуация, как правило, содержит несколько разных изобретательских задач.

Задача 1.1.Защита данных

Как обеспечить защиту контакта?

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

1. Различными методами шифрования, например:

– ввод логина и пароля;

– ввод пин-кода;

– и т. д.

2. Использованием различных средств управления доступом на основе мандатов, например:

– использования паролей;

– смарт-карт в качестве средств аутентификации или ключей шифрования;

– и т. д.

Таким образом, из изобретательской ситуации получен ряд конкретных задач.

Ситуация переводится в максимальную (макси-) или минимальную (мини-) задачи.

Рис. 1.1. Изобретательская ситуация

При решении макси-задачи: необходимо для определенной цели разработать принципиально новую ТС.

Макси-задача – это:

– задача, требующая создания принципиально новой системы, например, замены ее принципа функционирования для определенной цели;

– задача решается изменением надсистемы.

У мини-задачи другая цель: необходимо сохранить существующую систему, но обеспечить недостающее полезное действие или убрать имеющееся вредное свойство с минимальными изменениями.

Мини-задачу получают из изобретательской ситуации, вводя ограничения: все остается без изменений или упрощается, но при этом появляется требуемое действие (свойство), или исчезает вредное действие (свойство).

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

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;