История развития АРИЗ. ТРИЗ

История развития АРИЗ

ТРИЗ

Владимир Петров

© Владимир Петров, 2020

ISBN 978-5-4493-0000-3

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

История развития алгоритма решения изобретательских задач – АРИЗ. Информационные материалы. Изд. 2-е, испр. и доп. 2008 – 196 с.

В работе изложена история развития алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ), который являются разделом теории решения изобретательских задач – ТРИЗ. Автор ТРИЗ и АРИЗ Генрих Альтшуллер. В работе проведен анализ всех известных автору модификаций АРИЗ, разработанных Г. Альтшуллером.

Данные материалы могут быть полезны преподавателям и разработчикам ТРИЗ и использованы, как для изучения истории ТРИЗ, так и для развития самой теории.

Посвящение

Работа посвящается светлой памяти

учителя, коллеги и друга Генриха Альтшуллера

Владимир Петров[e-mail]© Vladimir Petrov 1973—200819.05.2008

Благодарности

Благодарю Раю Кузьменко (Израиль) за помощь, оказанную при подготовке настоящего материала.

Введение

Работа посвящена исследованию развития алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ) и приемов разрешения противоречий, разработанных Г. Альтшуллером. Она является исправленным и дополненным изданием предыдущей работы1.

Эти исследования автор начал в 1973 году, в 1985 г. они проводились совместно с Э. Злотиной и результаты были доложены на конференции разработчиков и преподавателей ТРИЗ (Петрозаводск-85)2. Детальный анализ истории развития приемов разрешения противоречий описан в работе «История развития приемов»3.

Первоначально последовательность решения задачи была названа Г. Альтшуллером – «схема творческого процесса» или «научная методика работы над изобретением»4, затем «методика изобретательского творчества»5. В 1964 г. появилось название «алгоритм решения изобретательских задач»6, которое было использовано и в последующих работах Г. Альтшуллера. Аббревиатура АРИЗ появилась в 1968 г., а в печати – в 1969 г.7 Автор работы рассматривает все известные ему модификации АРИЗ: АРИЗ-56, АРИЗ-59, АРИЗ-61,

АРИЗ-62, АРИЗ-63, АРИЗ-64, АРИЗ-65, АРИЗ-68, АРИЗ-71, АРИЗ-71Б (75), АРИЗ-71В (75), АРИЗ-77, АРИЗ-82, АРИЗ-82А, АРИЗ-82Б, АРИЗ-82В, АРИЗ-82Г, АРИЗ-85А, АРИЗ-85Б, АРИЗ-85В.

В приложениях приведены тексты, всех известных автору, модификаций АРИЗ и сравнительные данные различных модификаций АРИЗ по годам их издания.

Список основных источников приведен в разделе «Литература».

Начальный этап – разработка методики изобретательства

На этом этапе зарождается ТРИЗ, появляются первые понятия.

АРИЗ-56

АРИЗ-568 имел 3 стадии:

– аналитическая (4 шага),

– оперативная (2 шага),

– синтетическая (4 шага).

Всего АРИЗ-56 содержал 10 шагов и 5 приемов, которые представляли собой аналогии.

АРИЗ-59

АРИЗ-599 имел те же 3 стадии, что и АРИЗ-56:

– аналитическая (5 шагов),

– оперативная (6 шагов),

– синтетическая (4 шага).

Всего АРИЗ-59 содержал 15 шагов и 18 приемов.

В аналитической стадии:

– появилось понятие «идеальный конечный результат»,

– появился шаг для определения условий, при которых противоречие разрешается,

– объединены два шага (2 и 3) в один (3);

– шаг 1 изменил название.

В оперативной стадии появился шаг 6 – обратная связь (возвращение к исходной задаче и расширение ее условий, то есть переход к другой, более общей задаче).

В синтетической стадии:

– шаг 1 разделен на два (внесение изменений формы объекта и в другие объекты, связанные с данным);

– убран шаг «оценка сделанного изобретения».

АРИЗ-61

АРИЗ-6110 имел те же 3 стадии, что и АРИЗ-56:

– аналитическая (5 шагов),

– оперативная (7 шагов),

– синтетическая (4 шага).

Всего АРИЗ-61 содержал 16 шагов и 22 приема.

В оперативной стадии:

– появился шаг 2 (проверка возможности разделения объекта на независимые части);

– введены дополнительные приемы.

АРИЗ-62

АРИЗ-6211 имел 4 стадии:

– выбор задачи (4 шага),

– аналитическая (4 шага),

– оперативная (3 шага),

– синтетическая (5 шагов).

Всего АРИЗ-62 содержал 16 шагов и 36 приемов, разделенных на 10 групп и названных техническими противоречиями (прообразы универсальных параметров).

Появилась новая стадия «Выбор задачи», которая являлась развитием шага 1 оперативной стадии в АРИЗ 56 – 61.

В аналитической стадии:

– идеальный конечный результат назван «идеальный желательный результат» (шаг 1),

– на шаге 2 убрано пояснение, что помеха – это противоречие,

– введено понятие физическая или химическая помеха (шаг 3).

В оперативной стадии:

– использована таблица приемов,

– введено понятие задача, обратная данной,

– исключены шаги:

– по проверке возможных изменений во внешней среде и в соседних объектах,

– по исследованию прообразов в природе,

– обратная связь.

В синтетической стадии снова введен шаг «оценить полученную идею изобретения».

В эти годы еще использовались не приемы, а их прообразы, которые впоследствии будут подприемами.

Прообраз АРИЗ

В этот период материалы углубляются, появляются прообразы алгоритма и приемов. Материалы отрабатываются на учебных семинарах и при решении практических задач.

АРИЗ-63

АРИЗ-6312 имел 4 стадии:

– уточнение формулировки задачи (5 шагов),

– аналитическая (4 шага),

– оперативная (5 шагов),

– синтетическая (4 шага).

Всего АРИЗ-63 содержал 18 шагов и 7 приемов (39 подприемов), разделенных на те же 10 групп (прообразы универсальных параметров).

Впервые появился образ приема.

Изменено название первой стадии — «Проверка и уточнение задачи» (было «выбор задачи»), и сделаны изменения:

– введены новые понятия:

– определение конечной цели (шаг 1);

– обходная задача (шаги 2 и 3);

– убраны шаги по выявлению тенденций развития данной системы и сравнению их с тенденциями развития отрасли и техники в целом

В аналитической стадии вернулись к названию «идеальный конечный результат»

(шаг 1).

В оперативной стадии вернулись к:

– проверке возможных изменений во внешней среде и в соседних объектах (шаг 2),

– использованию «прообразов» природы (шаг 5).

В синтетической стадии отказались от шага «оценить полученную идею изобретения».

АРИЗ-64

АРИЗ-6413 имел 4 стадии:

– выбор задачи (5 шагов),

– анализ задачи (4 шага),

– оперативная (5 шагов),

– синтетическая (4 шага).

Всего АРИЗ-64 содержал 18 шагов и 31 прием (36 подприемов), 16 универсальных параметров и таблицу 16х16.

Появилось название «алгоритм решения изобретательских задач».

Все шаги идентичны АРИЗ-63, только изменены названия 1 и 2 стадий.

АРИЗ-65

АРИЗ-6514 идентичен АРИЗ-63 и 64.

Незначительные изменения в таблице: редакционные правки, графы больше заполнены.

АРИЗ-68

АРИЗ-6815 имел 5 стадий:

– выбор задачи (6 шагов),

– уточнение условий задачи (5 шагов),

– аналитическая (5 шагов),

– оперативная (5 шага),

– синтетическая (4 шага).

Всего АРИЗ-68 содержал 25 шагов и 35 приемов (48 подприемов), 32 универсальных параметра и таблицу 32х32.

Введена была новая стадия «уточнение условий задачи», путем разделения первой части на две. В ней появился прообраз оператора РВС (шаги 3 и 4).

Вернулось название «Аналитическая стадия».

Появилась аббревиатура АРИЗ.

Развитие АРИЗ

Предыдущие модификации, послужили фундаментом для разработки последовательности решения изобретательской задачи, которая приблизилась к понятию «алгоритм». Стали более четкими и логичными шаги.

АРИЗ-71

АРИЗ-7116 имел 6 частей (стадии переименованы в части и появились их номера):

1. Выбор задачи (6 шагов),

2. Уточнение условий задачи (5 шагов),

3. Аналитическая стадия (8 шагов),

4. Предварительная оценка найденной идеи (5 шагов),

5. Оперативная стадия (9 шага),

6. Синтетическая стадия (3 шага)

Всего АРИЗ-71 содержал 35 шагов (4 примечания), 40 приемов (88 подприемов), 39 универсальных параметров и таблицу 39х39.

Введена новая стадия 4. «Предварительная оценка найденной идеи».

В 2 части «Уточнение условий задачи» введен оператор РВС (шаг 2.2).

В 3 части «Аналитическая стадия» введены:

– аббревиатура ИКР;

– рисунок «Было» и «Стало» (шаг 3.2);

– прообраз оперативной зоны (шаг 3.3);

– прообраз метода ММЧ (шаг 3.6, вспомогательные вопросы);

– шаги по формулировке способа и устройства (шаги 3.7 и 3.8).

В 4 части «Предварительная оценка найденной идеи» введены обратные связи к шагу 2.4 и 2.5 (шаг 4.5).

В 5 части «Оперативная стадия»:

– описана технология использования таблицы (шаги 5.1 – 5.5);

– введены шаги по применению физических эффектов (шаг 5.6);

– возможность изменения во времени – прообраз таблицы разрешения ФП

– (шаг 5.7).

Часть 6 «Синтетическая стадия» осталась неизменной.

В тексте АРИЗ появился разъяснительный материал в виде:

– примеров;

– примечаний;

– вспомогательных вопросов;

– проверок.

Всего 4 примечания и 20 вспомогательных вопросов.

Появилась двойная нумерация шагов (первая цифра № части, вторая – № шага).

АРИЗ-71Б (75)

АРИЗ-71Б (75)17 имел 6 частей:

1. Выбор задачи (7 шагов),

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Аналитическая стадия (8 шагов),

4. Предварительная оценка найденной идеи (4 шага),

5. Оперативная стадия (8 шагов),

6. Синтетическая стадия (3 шага)

Всего АРИЗ-71 содержал 35 шагов.

В части 1 «Выбор задачи» был введен шаг 1.7. «Выбрать желательный уровень решения, использовав, системный оператор».

В части 2 «Построение модели задачи»:

– появились дополнительные примечания:

– если система состоит из одинаковых групп элементов, надо рассмотреть одну группу (к шагу 2.3);

– к 2.4а следует относить технические элементы, рассматриваемой системы, к 2.4б – природные элементы и технические элементы, которые нельзя менять по условиям задачи (к шагу 2.4);

– почти всегда (если нет специальных указаний в условиях задачи) инструмент следует относить к 2.4а, а изделие – к 2.4б;

– записываются условия задачи в вепольной форме (проверка к шагу 2.5).

В части 3 «Аналитическая стадия»:

– ведены:

– вепольные преобразования (шаг 3.3);

– понятие физическое противоречие (шаг 3.4) – важнейший шаг в развитии АРИЗ.

– убран шаг формулировки технического противоречия.

В части 4 «Предварительная оценка найденной идеи» убран шаг обратной связи.

В 5 части «Оперативная стадия» убран шаг применения физических эффектов.

Часть 6 «Синтетическая стадия» не изменились.

Всего 13 примечаний и 14 вспомогательных вопросов.

АРИЗ-71В (75)

АРИЗ-71В (75)18 несущественно изменен по сравнению с предыдущей версией.

Части 1, 4, 5 и 6 не менялись.

Шаг 2.3 изменил название («построение модели задачи), в него дополнительно введены:

– три правила;

– таблица выбора конфликтующих пар (упомянуто название, но нет определения).

Разъяснительный пункт «проверка» на шаге 2.5 АРИЗ-71Б в АРИЗ-71В выделан в новый шаг 2.6. «Записываются условия задачи в вепольной форме».

Введены изменения в 3 части «Аналитическая стадия»:

– убраны:

– шаг 3.3. АРИЗ-71Б «Произвести вепольные преобразования, учитывая тенденции развития вепольных систем» и вспомогательные вопросы.

– вспомогательные вопросы на шаге 3.8;

– введены:

– шаг 3.3. «Указать противоречивые требования, предъявленные к выделенному объекту конфликтующими действиями (или элементами)»;

– полная и краткая формулировки физического противоречия и схема ФП (шаг 3.4);

– шаг 3.9 «контрольные вопросы» по проверке решения.

АРИЗ-77

АРИЗ-7719 имел 7 частей:

1. Выбор задачи (9 шагов),

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (5 шагов),

4. Устранение физического противоречия (5 шагов),

5. Предварительная оценка полученного решения (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага)

Всего АРИЗ-77 содержал 31 шаг.

Оператор РВС переведен в первую часть (шаг 1.9).

Сформулировано понятие «конфликтующая пара» (шаги 2.2 и 2.3, правила 1—4).

Введено понятие «оперативная зона» (шаг 3.3).

Таблица разрешения ФП дополнена операторами (шаг 4.1):

– разделение противоречивых свойств (в пространстве, во времени и в структуре);

– использование переходных состояний.

Восстановлен шаг по использованию физических эффектов (4.3).

Изменена 5 часть «Предварительная оценка полученного решения» – в нее введены:

– контрольные вопросы (шаг 5.1);

– проверка (по патентным данным) формальной новизны (шаг 5.2).

Убраны все шаги части 4 АРИЗ-71Б и В.

Синтетическая часть 6 названа «Развитие полученного ответа».

Введена 7 часть «Анализ хода решения», нацеленная на совершенствование навыков использования АРИЗ.

Использовались 9 правил.

Эта версия была существенным шагом в развитии АРИЗ.

АРИЗ-82

АРИЗ-8220 имел 7 частей:

1. Анализ исходной ситуации (9 шагов),

2. Анализ задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (8 шагов),

4. Анализ физического противоречия (5 шагов),

5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага)

Всего АРИЗ-82 содержал 34 шага, 7 правил и 26 примечаний.

Часть1 не изменилась, только поменяла название – «Анализ исходной ситуации».

В части 2 «Построение модели задачи» введены:

– понятие мини-задачи (шаг 2.1);

– «икс-элемент» (шаг 2.2);

– графическая схема конфликта (шаг 2.3).

В части 3 «Анализ модели задачи» введены шаги:

– формулировка ФП на макроуровне (шаг 3.6) и микроуровне (шаг 3.7);

– проверка правильности построения ФП (шаг 3.8);

– использование метода моделирования маленькими человечками (ММЧ) (шаг 3.5).

Появились:

– графические схемы технического противоречия;

– таблица «Основные виды конфликтов в моделях задач» (10 конфликтов);

– таблица «Разрешение физических противоречий» (6 принципов).

На шаге 4.5. появился прототип вещественно-полевых ресурсов (рассмотреть вводимые вещества и поля).

АРИЗ-82А

АРИЗ-82А21 существовал только в виде фрагмента (части 2, 3, 4) – остальные части остались неизменными:

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (9 шагов),

4. Устранение физического противоречия (4 шага).

Изменено только название второй части.

АРИЗ-82Б

АРИЗ-82Б22 существовал только в виде фрагмента (части 2, 3, 4) – остальные части остались неизменными:

2. Построение модели задачи (4 шага),

3. Анализ модели задачи (8 шагов),

4. Устранение физического противоречия (5 шагов).

АРИЗ-82В

АРИЗ-82В23 имел изменения только в части 2 (шаги 2.2—2.6).

На шаге 2.2 было уточнено «правило 1» – включены два противоположных состояния.

Всего АРИЗ-82В содержал 36 шагов.

Введено понятие «усиленная формулировка модели задачи» – предельное состояние элементов.

АРИЗ-82Г

АРИЗ-82Г24 имел 7 частей:

1. Анализ исходной ситуации (9 шагов),

2. Анализ задачи (7 шагов),

3. Анализ модели задачи (8 шагов),

4. Анализ физического противоречия (5 шагов),

5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-82Г содержал 37 шагов, 7 правил, 30 примечаний и 4 предупреждения.

В части 2 был добавлен шаг 2.3 по составлению вепольной формулы.

Расширился разъяснительный материал – появились предупреждения, начинаются словом «Внимание»: перед началом части 2, в примечаниях 19, 24 и 26.

АРИЗ-85А

АРИЗ-85А25 имел 7 частей:

1. Анализ исходной ситуации (9 шагов),

2. Анализ задачи (6 шагов),

3. Анализ модели задачи (8 шага),

4. Разрешение физического противоречия (7 шагов),

5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага),

6. Развитие полученного ответа (3 шага),

7. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-85А содержал 38 шагов, 8 правил, 31 примечание и 3 предупреждения.

На шаге 2.1 составлена форма записи мини-задачи и откорректированы примечания к этому шагу.

Шаг 2.3 из АРИЗ-82Г (составить вепольную формулу) переведен в 4 часть вепольный анализ (шаг 4.2).

На шаге 3.1 введено новое правило (7) и два примечания, уточняющие выбор изменяемого элемента.

Введены понятия:

– оперативное время – ОВ (шаг 3.4);

– усиленная формулировка ИКР-1 (шаг 3.5);

– ИКР-2 (шаг 3.8).

В примечании 20 введено понятие предельного ИКР: изделие само себя обрабатывает – без всяких инструментов.

На шаге 3.7 убрано предупреждение.

В таблице разрешения физических противоречий добавлено 5 принципов – стало 11 принципов.

АРИЗ-85Б

АРИЗ-85Б26 имел 8 частей:

1. Анализ задачи (6 шагов),

2. Анализ модели задачи (3 шага),

3. Определение ИКР и ФП (5 шагов),

4. Мобилизация и применение ВПР (5 шагов),

5. Применение информфонда (5 шагов),

6. Анализ способа устранения ФП (3 шага),

7. Применение полученного ответа (3 шага),

8. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-85Б содержал 32 шага, 10 правил, 38 примечаний и 6 предупреждений.

Убрана первая часть «Выбор задачи».

Введена часть 4. «Мобилизация и применение ВПР».

Часть 3 в АРИЗ-85А разделена на две части 2 и 3.

Часть 2 состоит из трех шагов: ОЗ, ОВ и ВПР, а остальные шаги вынесены в часть 3.

На шаге 2.1 (ОЗ) исключены три примечания.

В формулировку ИКР-1 введен икс- элемент.

Добавлены примечания:

– на шаге 1.1. добавлены два примечания: одно говорит о введении не только технических, но и природных элементов (примечание 2), а второе (примечание 4) разъясняет, почему необходимо отказаться от терминов.

– на шаге 1.3 добавлены примечания 9 и 10. Примечание 9 разъясняет схемы конфликтов, а в примечании 10 вводится обратная связь, уточняющая шаги 1.1 – 1.3.

– на шаге 1.4 расширено примечание 11.

– на шаге 1.6 добавлены примечания 12—14, уточняющие модель задачи, вводящие обратную связь, уточняющую логику построения модели и разъясняющие понятие «икс-элемент».

На шаге 1.5 добавлено правило 3 («отсутствующий элемент»).

На шаге 3.1 (ИКР-1) в примечании 20 описан метод «шаг назад от ИКР».

На шаге 3.2 (усиленный ИКР-1) убрано примечание, которое говорит о формулировке предельного ИКР, предупреждение и в примере о молниеотводе убран ответ задачи в виде формулы изобретения.

На шагах 3.3 и 3.4 введены предупреждения.

На шаге 3.5 правило превращено в предупреждение.

В части 4 введены:

– правила 4—9;

– девять примечаний;

– два предупреждения.

Введены дополнительные предупреждения: в примечаниях 27 и 28 (разъяснение технологии использования метода ММЧ) и после шага 8.2.

Вначале каждой части дается описание ее цели.

Части 6—8 не изменены.

АРИЗ-85В

АРИЗ-85В27 имел 9 частей:

1. Анализ задачи (7 шагов),

2. Анализ модели задачи (3 шага),

3. Определение ИКР и ФП (6 шагов),

4. Мобилизация и применение ВПР (7 шагов),

5. Применение информфонда (4 шага),

6. Изменение и (или) замена задачи (4 шага),

7. Анализ способа устранения ФП (4 шага),

8. Применение полученного ответа (3 шага),

9. Анализ хода решения (2 шага).

Всего АРИЗ-85Б содержал 40 шагов, 10 правил и 44 примечания.

Введена часть 6. «Изменение и (или) замена задачи».

На шаге 1.3 введено новое примечание (10), о том, что конфликт можно рассматривать не только в пространстве, но и во времени.

На шаге 1.4 введено примечание (13), уточняющее понятие главного производственного процесса (ГПП).

Введен шаг 1.7 – применение стандартов и примечание 17.

В примечаниях 20 – 22 к шагу 2.3 (определение ВПР) уточняются структура и технология определения ВПР.

Метод «шаг назад от ИКР» переведен в часть 4 (шаг 4.2).

На шаге 3.2 появилось новое предупреждение.

Вначале части 4 вводится новое правило 7, уточняющее способ разделения и введения частиц.

Введен шаг 4.7 – применение пары «поле – добавка вещества, отзывающегося на поле» и примечание.

Введен шаг 5.2 – задачи-аналоги и примечание к этому шагу.

Шаг 5.4 (АРИЗ-85Б) превратился в часть 6, а шаг 5.5 переведен в часть 7 (шаг 7.1). Остальные шаги части 7 и часть 8 не изменились.

Динамика изменения АРИЗ показана на графике.

Эволюция логики АРИЗ

Изменение логики АРИЗ показано в виде схем, где обозначены:

АП – административное противоречие.

ТП – техническое противоречие.

ТПу – усиленное техническое противоречие (предельное состояние).

ИКР – идеальный конечный результат.

ИКР1у – усиленная формулировка ИКР1.

ФП – физическое противоречие.

ФПмак – физическое противоречие на макроуровне.

ФПмик – физическое противоречие на микроуровне.

Р – решение.

Эволюция логики АРИЗ

Выводы

В работе описана история развития модификаций АРИЗ с первого выпуска АРИЗ-56 до АРИЗ-85В.

Литература

– Альтшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. Психология изобретательского творчества. – Вопросы психологии, 1956, №6. С. 37—49.

– Альтшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. Изгнание шестикрылого Серафима. – Изобретатель и рационализатор, №10, 1959. С. 20—30.

– Альтшуллер Г. С. Как научиться изобретать. – Тамбов: Кн. изд., 1961, 128 с.