Общая теория систем
- Достижения, Инженерия, Меєрович Мара Йоселевич, Философия, общество

Эволюция ТРИЗ за 50 лет

ЭВОЛЮЦИЯ ТРИЗ ЗА 50 ЛЕТ: ОТ РЕШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ДО ОСНОВ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ

 

За три года работы Н.А.Шпаковский, специалист по ТРИЗ, сэкономил компании Samsung 90 млн. долларов. И хотя в разных отделениях компании сейчас уже работают большие группы тризовцев, и многие южнокорейские инженеры компании прошли обучение и получили сертификаты ТРИЗ-специалистов различного уровня, целый ряд адресатов стран СНГ и дальнего зарубежья (в том числе и автор данной статьи) периодически получают очередное предложение типа:
Самсунг ищет специалистов по ТРИЗ
Section: TRIZ (Theory of Solving Inventive Problems)
Position: TRIZ Specialist
Worklocation: Korea
Очередное – потому что спрос на квалифицированных тризовцев возник после того, как в 1992г. в Бостоне (США) открылся офис фирмы «Изобретающая машина» («Invention Machine Co»), и сотрудники фирмы нашли для самых разных отраслей производства решения ряда проблем, которые считались неизлечимыми…

Слухи о ТРИЗ – теории решения изобретательских задач – ходили и раньше, одна из лучших книг Г.С.Альтшуллера «Творчество как точная наука» была переведена на английский язык издательством Gordon&Breech еще в 1988г., но технология считалась слишком сложной – этакое экзотическое порождение загадочного русского менталитета…

Что-то в этом есть… Сейчас Международная Ассоциация ТРИЗ объединяет организации более чем 40 стран всех континентов, клиентами тризовцев стали практически все гиганты мировой экономики, а вот подготовить своих с уровнем «наших» – у них пока не получается…Наверное, прав был Окуджава: «Ах, флора там все та же – да фауна не та.» ТРИЗ требует другого мышления…

Техническое творчество
Историю развития человечества по направленности экономики на выпуск основных видов продукции и, соответственно, по количеству трудоспособного населения, занятого в этой сфере, принято делить на три этапа: сельскохозяйствен-ный, индустриальный и информационный.

На I этапе (примерно до конца XVIII в.) человечество было занято прежде всего созданием продуктов питания и ремеслами, непосредственно связанными с этим производством. Начиная с XIX в., все больше рабочих рук сосредотачивается на производстве машин и механизмов. Уровень развития государства на индустриаль-ном этапе определяется высокотехнологичным оборудованием и высококвалифици-рованными специалистами.

Но темп научных исследований растет, и самые совершенные технологии устаре-вают за 5-7, максимум за 10 лет. К концу ХХ века начинается информационный этап – наиболее ценным товаром становятся новые идеи и технологии, и наиболее развитые страны объявили о своем намерении стать мировыми научно-техническими лабораториями. А таким лабораториям нужны кадры, способные генерировать оригинальные идеи…

Потребность в быстром генерировании идей и связанная с этим проблема производительности интеллектуального труда возникла еще в конце XIX в. Появились и начали развиваться методы технического творчества. В соответствии с принятой тогда концепцией, развитие технических систем рассматривалось как результат психических процессов, протекающих в мышлении изобретателей. Иными словами, сильные идеи возникают у выдающихся личностей с особым складом ума, процесс этот не поддается никакому изучению и тем более тиражированию. В результате создается культ «творческого процесса» и «творцов», начинается дифференциация по способностям и тесты с детского сада на «очень одаренных» и не очень…

А можно ли активизировать психические процессы, чтобы получать больше идей в единицу времени? Тогда и выбор будет больше. Так появились методы проб и ошибок – методы хаотичного поиска вариантов и их систематического перебора. Наиболее известные из них – мозговой штурм и морфологический анализ. Но ведь из сотен и тысяч возможных вариантов нам нужен всего один, самый сильный – зачем же создавать остальные? Зачем тратить время и средства на их анализ и проверку?

Попытки управлять заведомым хаосом, организовать «неорганизованное» мышление зашли в тупик. А где же выход? Выход один: отсекать зону «пустых» вариан-тов сразу, без перебора. Сужать зону поиска. Свести ее до минимума – двух-трех-пяти заведомо сильных вариантов. И тогда уже осознанно выбирать.

В конце 40-х годов над проблемой – Как появляются гениальные изобретения? – задумался Генрих Альтшуллер (15.Х.1926 – 24.IX.1998). Цель была сформулирована очень четко и вполне «на уровне»: выявить ход мысли талантливых изо-бретателей, которые приводят их к гениальным идеям, смоделировать этот процесс, формализовать его, то есть перевести в определенные правила, и научить каждого нормального инженера решать технические проблемы на таком уровне.  Вот что он писал впоследствии: «Ученые и изобретатели, рассказывая о своей работе, с поразительным единодушием говорили о внезапном озарении, о невозможности не только управлять творческим процессом, но и понять, что это такое и как это происходит. И хотя о непознаваемости творчества высказывались люди, много сделавшие в науке и технике, я не поверил им, не поверил сразу и безогово-рочно. Почему все познаваемо, а творчество непознаваемо? (Выделено М.М.)»

Но как это сделать? Как? Сами изобретатели объяснить ход своих мыслей не могут. Они не от мира сего: гении, таланты. В общем – творцы. А творчество логике неподвластно. Их «осеняет» при погружении в ванну. Их «озаряет» яблоком во время отдыха под деревом. У них может «блеснуть в голове» при виде сцепившихся обезьян. Или присниться «вещий» сон. Или «находит» что-то из ноосферы…

В общем, с изобретателями не получалось… И тогда Альтшуллер сделал парадоксальный, но верный ход в изучении мышления: он начал изучать не сам изобретательский процесс, а его продукт – изменения технических объектов. В результате скрупулезного анализа десятков тысяч патентов выяснилось: объекты изменяются не только потому, что изобретателю в голову приходит новая идея. Еще необходимо, чтобы новый вариант объекта соответствовал определенной законно-мерности этого изменения. Точно так же, как происходило развитие и совершен-ствование живых организмов… И была сформулирована концепция ТРИЗ – «науки об изобретательстве»: «Технические системы (ТС) развиваются по объективно суще-ствующим законам, эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного совершенствования старых и создания новых технических систем». Выявленные закономерности (такая работа продолжается) были сведены в систему законов разви-тия технических систем – ЗРТС.

Развитие любой ТС, в соответствии с известными ЗРТС, происходит: а) в направлении повышения уровня ее идеальности, иными словами, каждая следующая модификация объекта выполняет свою основную функцию все лучше и лучше (с точки зрения ее создателей и потребителей); б) неравномерно; в) через разрешение противоречий. Сформулированы также законы синтеза систем и их развития.

Общая схема развития ТС выглядит, в соответствии с ТРИЗ, так: возникающая у человека потребность приводит к необходимости создать объект, удовлетворяющий эту потребность и выполняющий таким образом свою основную функцию. Чтобы создать этот объект, нужно задать ему принцип действия – использовать эмпиричес-кие или теоретические знания законов природы, которые обеспечат выполнение основной функции. Возникает конструкция объекта – искусственная ТС, удовлетво-ряющая человека на данном этапе его развития. Но у человека возникают новые потребности, и к существующей ТС он начинает предъявлять новые требования, которые она уже удовлетворить не может. Возникает противоречие между потреб-ностями человека и возможностями существующей ТС, которое в общем случае может быть разрешено только за счет применения нового принципа действия. Для этого нужны новые знания, они-то и воплощаются в новую конструкцию. Но возни-кают новые потребности, и цепочка повторяется…

В ТРИЗ процесс поиска решения проблемы построен как четкая программа анализа исходной ситуации по выявлению и устранению логических и диалекти-ческих противоречий. В результате конфликт, лежащий в основе проблемы, локали-зуется и предельно обостряется. Число вариантов решений, которых на этапе постановки проблемы могло быть сотни и тысячи, после разрешения противо­речий сокращается до нескольких, и уже из них человек (!) выбирает наиболее подходящий.

Основной инструмент ТРИЗ – алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). АРИЗ – это комплексная программа в виде универсальной последовательности операций (шагов) по анализу проблемы, преобразованию исходной ситуации в задачу,  выявлению противоречия,  способов его устранения и поиска решения, максимально приближенного к идеальному. АРИЗ  включает в себя целую систему инструментов для проведения анализа: психо­логических, логических, информационных… И на каждом этапе ана­лиза отсекается часть «пустых» вариантов, слабых, компромиссных, и остаются только самые сильные, изначально ориентирован­ные на идеальный конечный результат (ИКР).

Объективность ЗРТС, лежащих в основе ТРИЗ, устраняет недостатки методов случайного поиска и пе­ребора вариантов. Но «расплата» за эффективность методики достаточно высока: чтобы рабо­тать с ТРИЗ, нужна специальная и длительная подготовка. Однако продолжительная работа с ТРИЗ формирует в человеке особый стиль мышления, который распространяется на ана­лиз и поиски решения любых других проблем.

Поэтому уже к концу 60-х гг. цели Г.С.Альтшуллера расширяются: «И если в изобретательстве нам удалось создать Систему Хорошего Мышления, то почему нельзя этого сделать в других областях?.. Человек сможет Хорошо Мыслить, если будет создана Общая Теория Хорошего Мышления. В этом – конечная цель нашей работы». И тогда задачи ТРИЗ –  «Создать новую, точную науку развития технических, а затем научных, а затем художественных систем… Возможность организации творчества (технического – прим. М.М.) дает надежду на то, что так же можно организовать творчество в других видах человеческой деятельности, что неизмеримо более заманчиво, чем просто возможность решать технические задачи». И позднее: «С 1982г. … главной целью становится обучение теории развития технических систем  (ТРТС), перспективной целью – подготовка к переходу oт TРTC к общей теории сильного мышления (ОТСМ), т.е. к теории решения творческих задач во всех областях деятельности… Наша высшая задача – перестроить мышление».

Так возникла идея – использовать ТРИЗ в педагогике для формирования культу-ры мышления как осознанного, целенаправленного, управляемого и эффективного процесса мыследеятельности.

ТРИЗ-педагогика
А кого должна выпускать современная система образования? Сейчас экономике – а именно экономика всегда была и до сих остается основным «заказчиком» этого производства и потребителем его продукта – требуется Личность, умеющая:
а) плодотворно работать в коллективе, то есть коммуникативная;
б) быстро анализировать неожиданные ситуации, выдавать новые идеи и прини-мать эффективные решения, то есть творческая;
в) постоянно осваивать новую информацию и уметь ее применять в практической деятельности, то есть учиться и переучиваться.

Выход из ситуации, которая расценивается как мировой кризис системы образо-вания, возможен только за счет смены парадигмы методологии преподавания – переход с репродуктивной на продуктивную, при этом получение знаний в ходе учебного процесса становится не целью, а только средством воспитания ЛИЧ-НОСТИ. И обязательными структурными компонентами этого процесса должны быть его (позволим себе такое словотворчество) ПСИХОЛОГИЗАЦИЯ, обеспечива-ющая развитие личности, ЭВРИСТИЧНОСТЬ – для формирования творческих качеств, и ПЕДАГОГИЗАЦИЯ – научить учиться. Иными словами, эти компоненты должны так «пропитывать» учебный процесс,  так быть в него встроены, чтобы (иде-альный конечный результат!) нужные свойства личности формировались САМИ!.

Получить такие свойства позволяет «Опережающая педагогика» – инноваци-онная технология, созданная Лабораторией «ТРИЗ-педагогика Украины» на основе ТРИЗ.

Концепция «Опережающей педагогики» построена на широко известном тезисе Л.С.Выготского о зоне ближайшего развития и выводе, что обучение должно опере-жать развитие. При разработке содержания в технологию – в соответствии с принци-пами функционально-системного подхода – были заложены два исходных положе-ния:

  • окружающий нас  природный  мир  представляет собой единую систему, в которой все происходящие процессы взаимосвязаны;
  • чтобы выжить в условиях суровой окружающей среды, человек начал, используя законы природы, создавать искусственные объекты.

Действующими инструментами технологии являются основные компоненты ТРИЗ: генетический анализ,  алгоритм решения проблемных ситуаций, комплекс  методов развития воображения и ряд других.

При проведении генетического анализа любой искусственный объект (в том числе знания) рассматривается как система, выполняющая определенные функции. Функциональный подход вводит учащегося в мир реальных потребностей, для удовлетворения которых были созданы конкретные объекты. Но, чтобы создать конкретный объект, необходимо заложить в него принцип действия – использовать тот закон природы, который позволит этому объекту выполнять свою функцию. Так возникает потребность в изучении происходящих в природе явлений и, как результат накопленных знаний, понимание причин возникновения естественных наук. В отличие от существующего в педагогике исторического подхода, который только констатирует изменение объекта во времени, генетический анализ требует выявления причинно-следственных  связей  между потребностями человека и его действиями по преобразованию объекта.

Функционально-системный подход позволяет так же органично понять необходимость изучения гуманитарных наук –  тоже как следствие появления потребности человека получить полную картину мира и осознать свое место в нем. В результате у учащихся формируется интегративное мышление – мышление,  способное оперировать наиболее общими фундаментальными закономерностями, осваивать – на их основе – частные законы различных наук и объяснять явления окружающей действительности.

Алгоритм решения проблемных ситуаций (АРПС) – это специально разработанная модификация АРИЗ, о котором говорилось выше.

Упражнения на развитие воображения как  главного  компонента творческого мышления также выполняются по специально разработанным алгоритмам, что создает, помимо развивающего, еще и обучающий эффект.

Для практического внедрения «Опережающей педагогики» в учебный процесс была разработана схема интегрированного курса. Почему – интегрированного? Тенденция к организации интегрированного обучения в настоящее время в педагогике очень сильна. Объясняется это тем, что развитие системы образования – тоже искусственной системы – подчиняется общим законам развития систем, и, в точном соответствии с этими законами,  после  этапов дробления системы на элементы и совершенствования каждого элемента должно произойти их объединение на новом качественном уровне (в терминах ТРИЗ – свертывание). Знание законов позволяет также сразу спрогнозировать наиболее перспективный вариант: изучать структуру развития знаний, естественно-исторический путь развития науки – от наблюдений за процессами, происходящими в окружающем мире, через эмпирическое его исследование к открытию законов природы и общества. И тогда школьникам станет ясно, как произошло разделение наук на естественные и гуманитарные, как формировались и становились самостоятельными науками специализированные знания. Основой этого варианта стал предмет «Природоведение», построенный как интегрированный курс «Законы природы в окружающем мире» (авторская программа М.А.Гла-зуновой, Отличника образования Украины, учителя химии СШ №35 .Одессы. Программа экспериментально внедрена в 1999 г. в одном из 5 классов).  Анализ развития системы «Знания» становится той методической базой, на материале которой происходит умственное развитие учащегося, формирование у него осознанных механизмов мышления. При этом реализуются две цели: образовательная – дать ученику знания, и психологическая – сформировать у ученика навыки системного мышления, научить его МЫСЛИТЬ – то есть уметь в новой для себя ситуации самостоятельно увидеть и поставить проблему, рассмотреть ее системно, выдвинуть собственные гипотезы, обосновать их и предложить эффективное решение.

Основным «продуктом» нового курса стало повышение уровня творческой активности учащихся к процессу получения знаний, интереса к реальным школьным предметам, а также уровня системного мышления как интегрированного показателя его глубины, широты и оригинальности.

При этом навыки умения мыслить логически и самостоятельно школьники перенесли в основу своих поступков. А отсюда – неизбежность различий и в ценностных ориентациях: при тестировании экспериментальный класс на первые места поставил человека и природу. В контрольном – на первом месте знания, человек –  на пятом и природа – на восьмом…

Системное мышление также приводит учащихся к пониманию необходимости формировать вокруг себя «надсистему» единомышленников – свой творческий коллектив с гуманистическим и демократическим стилем общения, с уникальными взаимоотношениями, основанными на понимании особенностей друг друга. Кроме того, учащиеся экспериментального класса за счет системного, осознанного и творческого подхода к процессу обучения и широты знаний значительно быстрее осваивают материал школьной программы. Исчезают потери времени на многократную механическую «мать учения». В целом такие результаты, совместно с интеграцией общих тем однородных предметов, дают возможность разгрузить ученика и существенно сократить время на освоение базовых школьных предметов.

«Опережающая педагогика», таким образом, обеспечивает учебный процесс как материалом, содержащим реальную проблему, так и методами осознанного овладения мыслительными операциями и приемами. Эффективность технологии обусловлена тем, что принятые в ней подходы отвечают универсальным законам развития и, как частного случая последних, законам умственного развития детей.

Современному – информационному – этапу развития общества необходима соответствующая система образования, основная задача которой – формирование отдельных качеств творческой личности. Существующие технологии образования с этой задачей не справляются, что и породило кризис системы образования. Так что появление развивающих технологий типа «Опережающей педагогики» как средство разрешения кризиса неизбежно. Ведь еще более сложная задача – воспитание личности как комплекса творческих и гуманистических качеств – уже маячит перед системой образования на пороге будущего – человекотворческого – этапа развития общества…

Эволюция педагогических технологий, как элемента системы «экономика», неотвратима: философия образования трансформируется в философию управления знаниями.

Законы развития искусственных систем

Существуют ли общие законы развития природы, общества, человека и мышления? Над этим размышляли еще античные философы до нашей эры – Зенон Элейский, Аристотель, Платон…. В XVII веке уже нашей эры – Рене Декарт и Барух Спиноза. Но первую существенную попытку раскрыть внутреннюю связь в процессах развития природного, исторического и духовного мира сделал в начале ХIХ века Георг Гегель, сформулировав законы диалектики. Еще через сто лет Александр Александрович Богданов, рассматривая как системы относительно устойчивые объекты и общества, любой язык, науку, право, мораль, показал, что существует «всеобщая организационная наука» – законы развития, единые для всех объектов. Так была подготовлена база для создания общей теории систем.

Традиционно в качестве искусственных систем рассматривали только технические системы (ТС). Но, кроме ТС, существуют и другие объекты – научные знания, которые опосредованы в этих системах, произведения искусства, социальные и организационные структуры и так далее. Так как эти объекты сами по себе в природе не существуют, а являются продуктом целенаправленной деятельности человека, они обладают определенной основной функцией и поэтому также могут рассматриваться как искусственные системы. Возникает вопрос: применимы ли законы развития технических систем к развитию всех искусственных систем? Или – распространяются ли законы развития элемента (а ТС можно рассматривать как элемент искусственных систем) на все искусственные системы?

Сопоставим законы Гегеля и законы Альтшуллера – совместимы ли они? Методологическое требование Гегеля об «объективности рассмотрения» Альтшуллер реализует, рассматривая в качестве источника развития ТС не субъективные психические процессы, происходящие в мышлении каждого отдельного изобретателя, а анализируя этапы изменения реальных технических объектов – продукта изобретательской деятельности – на протяжении длительного промежутка времени.

С точки зрения принципа развития Гегеля вся духовная культура человечества (а ТС – это тоже продукт культуры!) предстает как единый закономерный процесс «прогрессирующего (выделено мной – М.М) развития истины». С этим принципом прямо совпадает закон Альтшуллера о развитии системы в направлении повышения уровня ее идеальности.

Закону Гегеля о переходе количества в качество соответствует закон Альтшул-лера о развитии рабочего органа ТС и изменении – при открытии новых знаний – принципа действия системы.

Закон Гегеля о единстве и борьбе противоположностей проявляется в предъявлении к ТС новых требований и возникновении противоречий, только после разрешения которых происходит ее развитие – создается новая функционирующая система.

И закону отрицания отрицания соответствует смена систем, каждая из которых идеальна только в момент возникновения и на данном этапе развития науки.

Таким образом, ЗРТС, выявленные Альтшуллером, соответствуют общим законам диалектики Гегеля. И именно за соответствие этим законам ТРИЗ часто называют «прикладной диалектикой».

Детализация ЗРТС позволяет вскрыть ряд закономерностей развития систем, что обеспечивает нас инструментом для их анализа и прогноза развития, а использование понятия «Идеальная система» позволяет ввести критерии количественной оценки.

Вернемся к вопросу: происходит ли развитие искусственных систем по ЗРТС? Литературные источники и собственные исследования автора с коллегами показывают, что «Да». Так, рассматривая эволюцию общества и выделяя в ней первобытный, сельскохозяйственный, индустриальный и информационный этапы (по направленности экономики на производство основных видов продукции), В.Е.Хмелько считает, что «структурная эволюция общественных продуктивных сил происходит в одном направлении». И прогнозирует пятый этап – человекотворческий: «производство и воспроизведение человека как творческой личности».

Современный подход к пониманию сущности и механизмов власти показывает, что  сейчас она реально работает и осуществляется не через прямое насилие, а прежде всего через манипуляцию средой, в которой принимаются решения, семантическим и информационным полем социума, манипуляцией специфическими  формами знания. Иными словами – через контроль над сознанием. В терминологии ТРИЗ – переход на микроуровень.

Человеческое сообщество и культура возникли как потребность выжить и обеспечить себе наиболее благоприятные условия существования. Социальная среда, таким образом, тоже искусственная система и тоже стремится к идеальности – к воспитанию в человеке толерантности, к умению жить среди себе подобных.

Были также проведены исследования  ряда других искусственных систем, в частности, методология технического творчества,  функция и содержание системы образования, юридические нормы, субъекты хозяйственной деятельности, формы музыкальных произведений и других. Результаты показали, что их развитие  происходит по тем же закономерностям, что и развитие ТС, т. е. в направлении повышения уровня их идеальности. Такой вывод позволяет применить ЗРТС к более широкому классу категорий, прогнозировать – на основе этих законов – их развитие и заменить традиционно существующий исторический подход к изменению искусственных систем (констатацию фактов: было – стало) на функциональный: каждое изменение такой системы – это результат возрастающих потребностей человека.

ТРИЗ, таким образом, становится основой для создания практической методологии анализа проблем, возникающих при функционировании искусственных систем, и базой для создания ТРИС – теории развития искусственных систем. Объектом исследования ТРИС является процесс развития искусственных систем, предметом исследования – причины и объективные закономерности этого развития, целью – выявление этих закономерностей и создание методологии для поиска наиболее эффективных решений проблемных ситуаций, и методами – анализ процесса изменения искусственной системы как ПРОДУКТА творческой деятельности.

А поскольку теория развития искусственных систем – это элемент общей теории систем…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *