Справочник терминов ТРИЗ
Предисловие к 1-й редакции
До окончания Энциклопедии ещё
далеко. Но в ходе работы (частью отражаемой в текущих статьях) уже постепенно
выкристаллизовался ряд определений терминов ТРИЗ, дотоле весьма туманных. Их
уже вполне достаточно, чтобы в краткой форме дать отдельным, постоянно
корректируемым файлом. Разъясняющие статьи, примеры, ссылки и т.п. аксессуары
энциклопедических статей – это всё будет потом. Для начала – группа из 42-х
терминов, по возможности замкнутая (что полностью, конечно, невозможно).
Королёв В.А.
22.08.2003 г.
Предисловие к 2-й редакции
Справочника
Возросло количество терминов.
Внесены поправки в предыдущие определения терминов по результатам откликов. Все
изменения выделены цветом.
Из откликов на 1-ю редакцию
следует необходимость расширения определений. Но что есть определение? Это
описание одного явления через другие. Иначе говоря, расширение любого
определения, повышая его качество, ухудшает всю совокупность определений из-за
необходимости вовлечения всё новых сущностей в геометрической прогрессии. В
итоге число дополнительных терминов начинает расти в геометрической прогрессии.
Например, если мы определим
табурет как сиденье на одной и более ножках, то всегда найдутся люди, которым
нужно растолковать, что такое «сиденье», что такое «ножка» и в каком отношении
они находятся друг к другу.
Поэтому приходится жёстко
отсекать всё то, что относится к другим областям знаний, если оно
непосредственно не используется в ТРИЗ. В то же время, надо указывать термины
из пограничных областей знания. Например, есть такой термин «аттрактор»,
являющийся практически полным аналогом термина «идеальность» в динамическом
смысле. Этот термин надо привести именно в силу аналогичности: для справки и
возможного использования соответствующих знаний и теорий в практических целях
ТРИЗ. Но образы, привлекаемые для его расшифровки, приводить уже не следует.
Для этого есть соответствующая область науки.
Королёв В.А.
16.10.2003 г.
Справочник терминов ТРИЗ
Аксиоматика ТРИЗ – набор аксиом (постулатов),
принимаемых в качестве бесспорных утверждений, не доказываемых в рамках ТРИЗ. В
то же время ТРИЗ, будучи аппаратом создания нового знания, парадоксальным
образом в принципе позволяет и требует непрерывного уточнения собственной
аксиоматики (и, кстати, понятийного аппарата). Известные в настоящее время
аксиомы ТРИЗ можно разделить на две группы:
1.
Материалистические:
1.1. Существует только движущаяся материя.
1.2. Объект не существует вне движения и вне
отношений.
1.3. Эволюция (развитие) есть форма движения
структуры объекта.
1.4. Изменение структур подчиняется естественным
законам.
1.5. Мышление есть форма отражения
действительности.
2.
Структурные:
2.1. Всё – системы.
2.2. Минимальная система – структура из двух
элементов (объектов), взаимодействующих по типу «инструмент - изделие», и связи
– объединяющего их процесса преобразования
движения.
2.3. Всякое событие имеет причиной процесс.
Соответствие этим аксиомам предопределяет
принадлежность работ к области ТРИЗ (с учётом, разумеется, направления).
Анализ вепольный – принятый в ТРИЗ способ
моделирования процесса эволюции структуры объекта, показывающий физическую
сущность этого процесса. Можно даже назвать его геометрической
интерпретацией соответствующих закономерностей (обычно называемых в ТРИЗ
законами развития технических систем – ЗРТС). Типовые операции вепольного
анализа над структурой объекта сведены в Систему стандартов.
Анти-процесс – процесс, имеющий направление, противоположное данному, обратный
процесс. Данное
понятие имеет принципиальное значение для формулирования физических
противоречий.
Веполь – модель состояния изменяющейся части структуры
объекта, частный случай системы, в котором используется характерная
символика. Какого именно состояния – показывает поясняющая приставка. То есть,
также как и в случае с термином система, термин веполь сам по себе, без
поясняющей приставки, есть абстракция, показывающая только способ описания
некоторого вида отношений. Например, протовеполь – это вепольная модель задачи.
Вепольность – синоним управляемости.
Вепольный анализ – см. Анализ вепольный.
Воображение – мышление вне заданной
каким-либо способом группы образов (представлений, информационных моделей) о
предмете мышления.
Воображение творческое – воображение, дисциплинированное
алгоритмом и позволяющее мышлению представить объект на основе абстрактной конструкции
(модели, структуры), создаваемой алгоритмом решения поставленной задачи.
Задача – недостаток (нежелательный эффект
- НЭ), который нельзя игнорировать.
Задача изобретательская – недостаток (нежелательный
эффект – НЭ), который, по мнению задачедателя (кем бы он ни был),
нельзя устранить.
Субъективно
воспринимается как ситуация, при которой нельзя устранить несоответствие
рассматриваемого объекта меняющимся требованиям окружающей среды простым изменением
(увеличением или уменьшением) одного или нескольких параметров (температуры, веса,
количества, размеров и т.п.) или не допускающей такого изменения (например,
из-за разрушения объекта). То есть, ситуация, требующая для своего разрешения
изменения структуры рассматриваемого объекта. Для заострения внимания на данном обстоятельстве
используется психологический оператор в виде противоречия.
Закон –
установленные (обычно количественные) отношения между объектами,
характеризующие особенности протекания процесса в структуре, образуемой
этими объектами. Частным
случаем закона является аксиома (постулат).
Закон единства и борьбы
противоположностей
– аллегорическое описание системы как объекта, образованного
взаимодействием её элементов - других объектов более низкого ранга. Аллегорическое
описание бесконечной иерархичности структуры движущейся материи.
Закон перехода количества в
качество – аллегорическое
описание возникновения системного свойства при образовании системы; свойства,
не сводимого к свойствам образующих эту систему (и реализующих формирующий её
процесс) элементов. Закон утверждает форму связи свойства объекта со свойством
системы, в которую вовлечён этот объект системообразующим фактором. Связь
осуществляется через образование структуры, в которой осуществляется процесс,
представляющийся нам свойством.
Закон согласования ритмики частей системы – один из компонентов ТРИЗ,
интерпретирующий закон неравномерности развития частей системы как тенденцию,
ведущую к симметричности (или экви-функциональности) элементов системы
относительно системообразующего процесса. То есть – к равной степени
соответствия его протеканию с возможно низкими потерями.
Закон полноты частей технической системы – один из компонентов ТРИЗ, устанавливающий
структуру технической системы в качестве основной для этой теории.
Закон энергетической проводимости систем – один из компонентов ТРИЗ,
устанавливающий роль системообразующего фактора.
Закономерность
– повторяющиеся явления или эффекты (последовательность) в отношениях группы объектов
как результаты (следствие) действия законов. Закономерность
бывает динамическая и статическая. Последняя является синонимом порядка.
Идеальность – оценка качества решения задачи
как цена изменения исходного состояния объекта. Оценка полезности такого
изменения роли не играет, так как зависит от внешних факторов.
Изобретение – объект, впервые созданный на основе изобретательского решения
(решений) и имеющий определённую потребительскую ценность. Права на это решение
фиксируются патентом. Ценность патента (и, следовательно, изобретательского
решения) определяется стоимостью лицензий, продаваемых на право его
использования
Машина (машина
рабочая) – см. Система простая.
Моделирование –
выделение части структуры объекта. Например, с целью выявления какого-либо из его свойств.
Обычно выполняется как
построение системы.
Недостаток – см. Эффект
нежелательный.
Нежелательный эффект (НЭ) – см. Эффект нежелательный.
Объект (от лат. objectum –
предмет) – сущность, обладающая набором физических параметров и
соответствующей структурой; представляет собой результат взаимодействия группы
элементов некой структуры. Обычно представляет собой выделенную по какому-либо
признаку область пространства чего-либо.
Операция – воздействие на объект
процесса с целью его изменения.
Приём – типовая одинарная операция
над объектом как целым, обязательно сопровождающаяся изменением структуры либо самого
объекта, либо надсистемы этого объекта с соответствующим возникновением или
исчезновением какого-либо т.н. системного свойства.
Противоречие – психологический эффект от
одновременного восприятия двух несовместимых процессов (реальных или воображаемых), происходящих на самом
деле на разных системных уровнях. То есть, процессов системы и её подсистемы. Используется в ТРИЗ
(особенно в АРИЗ) как мощный психологический оператор, подготавливающий мышление к операциям в
иерархических структурах.
Процесс (от лат. processus – движение вперёд) – любое изменение
любой характеристики объекта. Идентификация процесса проводится по его объекту
и изменению этого объекта. Процесс является системообразующим
фактором. Процесс можно рассматривать как синоним
термина «движение».
Развитие – частный случай эволюции. Термин,
обозначающий такие изменения состояния и структуры объекта,
которые могут быть описаны как последовательность, «подчиняющаяся» определённой
закономерности. В связи с этим термин развитие имеет ряд
контекстных значений:
1. «направленное» изменение структуры;
2. ситуация, когда в качестве определяющего фактора
внешней среды выступает человек (частный случай антропоцентризма); в этом
контексте развитие есть антропогенная форма эволюции;
3. эволюция объекта как следствие эволюции его
структуры и элементов; то есть, когда объект выступает как внешняя среда по
отношению к своим компонентам.
Свойство – архаичный
термин, обозначающий
характеристику потенциального взаимодействия рассматриваемого объекта с
другим объектом внешней среды. Свойство объекта не существует само по себе,
без взаимодействия объекта с другими объектами. Нет взаимодействия, нет,
следовательно, и свойства. Всякое свойство есть системное
свойство, присущее именно данному структурному уровню и данной системе, и никакому иному. Уровнем
выше или ниже идут другие процессы и возникают, соответственно, другие
свойства.
Система (от др. греч. susthma – соединённое в одно целое
и многих частей) – то, что мы называем системой, характеризуя отношения в
рассматриваемой среде. Термин система корректно используется только в
сочетании с признаками, конкретизирующими выделяемый тип отношений.
В ТРИЗ имеет
смысл выделять бинарную систему, машину, техническую систему,
сложную систему и большую систему. Все эти типы систем различаются
числом элементов и конфигурацией описываемых структур. Правда, последние два
типа систем не имеют определённого числа элементов, а сложная система не имеет
и определённой, жёсткой конфигурации. Но неопределённость признака – тоже
признак. Структура
конкретного типа системы остаётся неизменным при любых операциях с функциями
объекта. Меняются только элементы этого состава.
Систему
можно рассматривать как функциональное дерево, образующееся из «технической
системы» при рассмотрении её элементов как объектов, имеющих собственную
структуру; элементы которой… и так далее, до уровня, на котором мы сочтём разумным
остановиться. Но лучше – как процессное.
Понимание системы как отношения позволяет понять
природу т.н. системного свойства. Последнее, будучи этим самым отношением, не
может быть, естественно, присуще элементам системы, то есть оно не сводимо
к их свойствам. Однако, предсказуемость типа структуры делает свойство системы выводимым
из свойств её элементов.
Система бинарная – минимальная
структура, образованная двумя связанными элементами.
Система большая – совокупность
элементов, на которой построена многоуровневая система (дерево) из звеньев
любого из трёх вышеперечисленных типов. Включая, разумеется, и смешанный
состав. То есть, когда каждое звено в свою очередь также рассматривается как
система (детализация).
Система жизнеспособная
– это работоспособная система, снабжённая органом обратной связи.
Система паразитная – система,
непредсказуемо для данного наблюдателя возникающая на элементах структуры
объекта. В этом случае интерес обычно представляют бинарные системы.
Система потенциальная
– система, имеющая все необходимые элементы своей структуры,
но не работающая. То есть, это условная структура, лишённая реально
существующего системообразующего
фактора – процесса.
Система простая – эквивалент машины в исконном составе (источник
энергии, преобразователь, рабочий орган).
Система работоспособная
– машина, дополненная объектом воздействия своего рабочего
органа.
Система сложная – куст
сросшихся монофункциональных, независимых деревьев-систем-фракталов. То есть, систем
имеющих общие элементы. Включая и системы с ограниченным временем
существования. Вообще говоря, сложная система и «структура объекта» –
синонимы. То есть, сложная
система – это условная система, так как объёдиняющий её элементы
фактор носит внешний по отношению к системе характер. А вот техническая
система и «структура объекта» могут быть синонимами только как абстракции,
потому что структура любого реального объекта всегда представляет собой
мангровый куст систем. Важно также, что монофункциональные деревья-системы
имеют мерцающий характер,
что придаёт сложной системе динамичный характер.
Система
сложная – система (объект) возможность случайного возникновения которой
статистически крайне маловероятна, особенно в пределах имеющегося ресурса
времени, что говорит о неприменимости статистических (комбинаторных) методов к
оценке вероятности к сложным системам.
Система существующая
- система, в которой происходит процесс. Существовать могут
только работоспособные и жизнеспособные системы.
Система техническая (ТС) – структура
из частей объекта, минимально необходимая для осуществления процесса. Для живых
и искусственных объектов ТС представляет собой цепочку (машину)
из источника энергии, передаточного звена и рабочего органа, дополненную
органом управления (машиной управления, обратной связи). ТС – это потенциальная система. ТС можно также называть полной системой.
В любом объекте ТС – часть его структуры,
ответственная за реализацию одной (и только одной!) определённой функции
(определённого действия); как это, собственно, и следует из определения
«технической системы», принятой в «законе полноты технической системы».
Сложность – эквивалент термина количество
применительно к структуре. Характеризует количество её частей, различающихся по
какому-либо признаку (признакам) или их
набору (наборам). Термин сложность корректно
используется только в сочетании с признаками, конкретизирующими выделяемую
часть структуры. Например, сложность структуры объекта определяется
приблизительным количеством функциональных деревьев, сосуществующих или способных
возникать при соответствующих внешних условиях. Применительно к
изобретательской задаче термин сложность характеризует структуру изобретательской
ситуации.
Сложность изобретательской задачи –
определяется иерархическим уровнем структуры исходного объекта, который
согласно анализу изобретательской ситуации подлежит изменению: чем глубже, тем
сложнее.
Использование
МПиО для поиска места изменения структуры породило ещё один способ оценки
сложности: количество вариантов, которые следует проверить при полном переборе,
резко возрастает по мере увеличения глубины.
Среда –
неопределённая совокупность событий (полей). Как правило, не структурированная.
Среда по какому-либо признаку подразделяется (первый шаг структурирования) на
внешнюю и внутреннюю. Образовавшаяся граница выделяет в среде область, именуемую объектом.
Структура (от лат. structura) – описание связей
взаимодействующих частей
объекта; при этом макро- и микроструктуры различаются системным уровнем; обычно
под микроструктурой понимается химическая структура – уровень молекул и атомов.
Структура всегда имеет фрактальный характер, что является необходимым
условием её адекватного понимания.
Субсистема
– система, возникающая на основе действующих элементов основной системы, то
есть, без включения в неё специальных элементов. Отличается от подсистемы тем,
что не входит в иерархическую структуру основной системы.
Субсистема паразитная - субсистема, самопроизвольно, спонтанно создающаяся
в системах помимо их функциональных, формальных структур как следствие
возникновения непредвиденных связей между элементами формальной структуры.
Поиск субсистем есть предмет т.н. «диверсионного» анализа (метод
обращения задачи) с целью ликвидации этого источника нежелательных эффектов или
полезного использования.
Теория (от др. греч qewria – наблюдение, рассмотрение) – совокупность законов поведения
определённого класса явлений, для которых динамические траектории учитываемых
переменных являются общими.
Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)
– теория, моделирующая процессы мышления в области решения изобретательских
задач.
Уровень изобретательской задачи – см. Сложность
изобретательской задачи.
Фактор
(от лат. factor – делающий, производящий) – причина, движущая сила
какого-либо процесса, явления, определяющая его характер или отдельные черты.
Фактор системообразующий – см. процесс.
Фрактал (от лат. fractus – состоящий из фрагментов)
– структура (обычно динамичная), обладающая самоподобием в разных
масштабах (на разных системных уровнях). Всякий реальный объект имеет
фрактальную структуру. В реальных условиях рост фракталов происходит
неравномерно по разным ветвям, с нарушением симметрии, что иногда мешает
увидеть его в реальных структурах.
Функция (от лат. functio – совершение, исполнение)
– предназначение или специализация оператора (технического объекта или
человека) в отношении выполнения какой-либо операции.
Функции
бывают: главные и второстепенные, основные и вспомогательные, вредные и полезные.
Эти определения относительны – название одной и той же функции может меняться в
зависимости от задачи.
Часть – произвольно выделенная группа
элементов системы; иногда - разного уровня; может совпадать с элементом.
Эволюция (от лат. evolutio – развёртывание) –
последовательность состояний, которые принимает объект в ходе
взаимодействия с внешней средой и допускаемые законами природы. Такая
последовательность обычно воспринимается наблюдателем как закономерность.
Это вызвано тем обстоятельством, что длительность существования объекта
эволюции, как правило, меньше длительности существования взаимодействующих с
ним факторов внешней среды. Частный случай эволюции – развитие.
Существенно, что внешняя среда также изменяется при взаимодействии с объектом,
что приводит к иллюзии саморазвития объекта под действием внутренних факторов.
Всё становится на свои места, если вспомнить, что в этом случае объект – только
выделенная часть среды.
Эволюция систем предопределяется принципом
энергетического минимума: система тем жизнеспособней, чем меньше потери
проводимого ею потока энергии. Соответственно, структура системы и её элементы
развиваются в направлении понижения этих потерь.
Элемент (от лат. elementum – стихия, первоначальное
вещество) – объект низшего ранга; взаимодействие элементов
в ходе какого-либо процесса (процессов) создаёт объект высшего
ранга.
Энергия (от др.-греч.– energeia) – общая количественная мера движения
материи. В практических нуждах правильней использовать понятие эксергии –
относительного избытка энергии.
Эффект
(от лат. effectus – действие, исполнение) –
1)
изменение состояния совокупности атрибутов, составляющих сущность объекта или
процесса, подвергающихся какому-либо воздействию (внешнему или внутреннему);
обычно - изделия; то есть, того элемента бинарной системы, на которую
направлено действие.
2)
изменение процессов, определяющих текущее состояние объекта (системы).
Для
возникновения эффекта необходимы как минимум два элемента, взаимодействующих по
типу «инструмент – изделие». Эффект возникает всегда на изделии, что позволяет
установить его “хвост” согласно структуре: инструмент, трансмиссию и, далее,
источник энергии.
Эффект
нежелательный (НЭ) – затраты энергии в специфической для данной среды
форме на поддержание связи между элементами работающей системы,
которые выше средних по всей цепочке её элементов. В конкретных условиях эти
затраты могут субъективно восприниматься как:
1)
эффект, считающийся нежелательным для надсистемы;
2)
эффект, порождающий вторичный процесс, который имеет своим конечным результатом
(эффектом) уничтожение инструмента или рабочей машины (разрушение
структуры);
3)
эффект, являющийся побочным, но который компенсирует полезный эффект.
Послесловие.
Особенность работы над Энциклопедией в том, что
волей-неволей приходится то и дело забираться на территории смежных наук и
пытаться осмысливать тамошнюю терминологию, с коей аборигены обращаются совсем
непринуждённо. Иногда получается что-то интересное. Например:
Информация – это простейшая модель отношения (группы отношений), что очень
близко к пониманию системы как отношения же. Пример: наличие связи между
двумя атомами в молекуле кислорода само по себе ровно ничего не означает, и
можно лишь судить о причине, делающей эту связь неизбежной в данных условиях.
Другой пример: в морзянке сигнал – это только характеристика отношения в
определённом месте электрической схемы ключа. Информация в таком смысле
поддаётся количественному измерению просто в силу наличия эталона (эталонов),
каковым может быть отсутствие сигнала, его длительность и т.п. Информация
сама по себе не имеет никакого смысла или значения.
Данные
– информация, преобразованная к виду, сопоставимому с некими эталонами
(интерпретация информации). Например: буквы, буквосочетания, цифры, числа…
Пример: системно одинаковые молекулы кислорода, азота, водорода при записи отличаются
только символами О, N и Н, которые сами по себе ничего не означают.
Другой пример: морзянка – вполне хаотичная последовательность длинных и
коротких сигналов и интервалов между ними, которую сначала группируют, а далее
полученные группы преобразуют в буквы и цифры. Только затем можно судить об
устранении неопределённости у адресата, каковая сводится, в общем-то, к
равновесному состоянию. Применительно к данным говорить об их
количественной оценке можно лишь применительно к их носителю (например, количество
букв и слов, цифр и чисел, и т.д.).
Сведения – содержание (смысл, значение), которое мы вкладываем в данные
и в комбинации этих данных (интерпретация данных). Пример: «Над всей
Испанией хорошая погода» (так, кажется, звучало объявление гражданской войны).
Для одних это был сигнал о том, что из дому можно выходить без зонтика, а для
других – что надо выходить с оружием, для третьих, не знающих испанского языка,
это бессмысленный набор звуков. Другой пример: звонок в дверь квартиры может
означать что угодно – приход званых гостей, милиционеров с ордером, бандитов… Сведения
в принципе не поддаются количественной оценке. Что, конечно, не исключает появления
объявлений типа «Миллион за хоть что-то о Бен Ладене». Понятно, что ценность
соответствующих сведений определяется стоимостными характеристиками
процессов у адресата: для меня ценность таких сведений равна нулю, для
ЦРУ – о-го-го!
Аборигены все эти три термина используют, как правило, одновременно
(синонимично) во всех трёх описанных ситуациях. Конкретное же их содержание
(смысл, значение) задают контекстом. Аборигенам это привычно, а свежему
человеку – затруднительно.
Справочник терминов ТРИЗ