С105. Философия и ТРИЗ (2)

или Аксиоматика ТРИЗ (3)

 

- Нет, Илья. Ты должен рассчитывать только на себя. Тебе предстоит ломать то, что я строил… Или нагромоздил, не знаю уж, что точнее. Так или иначе, ломать на этот раз придётся не верхушки, а самый фундамент, основы теории.

- Будем ломать вдвоём.

- Вдвоём не получится. Я не вижу – что ломать. Если, создав теорию, не видишь, что в ней можно сломать и перестроить, пора уходить.

Г. Альтов «Третье тысячелетие»

 

1. Ситуация

 

Построить теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) нового поколения можно, если только пересмотреть её фундамент, а не игнорируя его предаваться бесчисленным модификациям её инструментов, чаще всего калечащим их. Проблема в том, что старый фундамент был намечен лишь пунктирно, так как Альтшуллер Г.С., по его словам, стремился «вперёд и вверх», оставляя «зачистку» тылов своим последователям. Время было такое – не до академически безупречных теоретизирований, когда надо было создать работающие инструменты. И нельзя ставить в упрёк то, они были созданы, в основном, «методом» проб и ошибок; в отсутствие теории иначе и не могло быть. Другое дело – сегодня, когда вновь прибегать к этому «методу» уже неприлично. По крайней мере, тем, кто причисляет себя к числу сторонников ТРИЗ.

«Зачистка» означает устранение проблем, оставленным на «потом», лишь в том случае, если эти проблемы были хоть как-то выявлены. В данном случае, в отсутствие теории как таковой, они проявлялись только косвенно. Например, в виде отсутствия ориентиров для дальнейшего развития прикладных инструментов. Или в том, что под теорией понимались эти самые инструменты, что повлекло за собой нелепые выражения вроде «теоретической основой ТРИЗ является…». Понятно, что в таких условиях общие слова о «дальнейшем повышении эффективности» могли быть только лозунгом, декларацией о намерениях.

В связи с тем, что утверждение об отсутствии теории может встретить возражения типа «А как же теория развития технических систем (ТРТС) и линии развития», уместно привести цитату из статьи Альтшуллера Г.С. и Шапиро Р.Б. «О психологии изобретательского творчества» (Вопросы психологии, № 6, 1956., с. 37-49):

«Процесс создания изобретения имеет две стороны: материально-предметную и психическую. Для выявления материально-предметной стороны изобретательства необходимо знание истории развития техники, понимание основных закономерностей технического прогресса. Изучение материалов по истории техники, анализ конкретных изобретений являются одним из важнейших источников психологии технического творчества. Для выявления психологических закономерностей изобретательства необходимо систематическое наблюдение за процессом творческой работы изобретателей, обобщение опыта новаторов, экспериментальное исследование процесса изобретательского творчества путем постановки опытов в условиях, максимально приближенных к действительным.»

Очевидно, что исследования только «материально-предметной» стороны, к коей относится ТРТС (название, кстати, тоже неадекватно содержанию), по представлениям авторов ТРИЗ не могли дать сколько-нибудь адекватное описание процесса создания изобретения. Между тем, многие поколения исследователей без заметного успеха бились именно над «психической» стороной, не обращая внимания на внешнюю – «материально-предметную» – сторону.

Главная заслуга авторов ТРИЗ состоит в том, что они первые (после Р. Бартини) обратили внимание именно на последнюю. И получили столь разительные результаты, что «психическая» сторона надолго ушла в тень (см. книгу Альтшуллера Г.С., Злотин Б.Л. и Филатова В.И. «Профессия – поиск нового», стр. 59). Да настолько, что сторонники ТРИЗ даже такой сугубо психологический феномен как противоречие отнесли к «материально-предметной» стороне. Проще говоря, ударились в другую крайность. Это приблизительно то же самое, что исследование эволюции дорожного хозяйства города свести к выявлению закономерностей, тождественных Правилам дорожного движения.

Поэтому нельзя говорить о построении «новой ТРИЗ», «нео-ТРИЗ», «ТРИЗ XXI-го века» или чего-либо подобного по простой причине отсутствия ТРИЗ как таковой. Вместо неё есть только так называемая классика: некоторое неопределённое количество неясных представлений о механизме возникновения решения творческой (изобретательской) задачи, и есть работающие инструменты решения таких задач, в которых именно этот механизм отсутствует. Разумеется, это тоже даёт эффект, и порой просто потрясающий.

Следует отметить, что сочетание алгоритма решения собственно задачи (т.н. «материально-предметная» сторона) и алгоритма преобразования представлений человека (т.н. «психическая» сторона) даёт веские основания определять АРИЗ как квинтэссенцию классической ТРИЗ. Такого сочетания не имеет ни один другой инструмент. Но отсутствия целостной теории как таковой все эти достоинства возместить не могут. Предстоит создавать просто ТРИЗ.

 

 

2. Багаж

 

Прежде всего, надо выяснить, а что вообще осталось теоретического «в тылу и снизу»? Формально – мало чего, кроме обязательных в то суровое время ссылок на «марксистскую диалектику» и цитат. Вот как это выглядит, например, в «Справке ТРИЗ-88»:

«Теоретической основой ТРИЗ являются законы развития техничес­ких систем».

Правильней сказать, что на основе этих законов (в действительности – закономерностей) строится ТРТС – теория развития технических систем. ТРТС же является только частью «материально-предметной» стороны ТРИЗ. Поэтому, вопреки «Справке» ТРИЗ вовсе не превращается в ТРТС. Кроме того, формулировка «законы развития технических систем» задаёт стереотипы, которые отнюдь не способствуют эффективности инструментов ТРИЗ. В действительности, развивается структура, а система – она либо есть, либо её нет. Неспособность видеть это различие крайне отрицательно влияет на понимание ТРИЗ. Но это уже другая тема.

«Прежде всего, это законы материалистической диалекти­ки».

Конечно, «прежде всего», хотя говорить о преобразовании философских положений в прикладные формулировки не приходится.

«Используются также некоторые аналоги биологических законов, ряд законов выявлен изучением исторических тенденций развития те­хники, широко применяются общие законы развития систем».

О путанице в понятиях, которые делают непонятной последнюю треть этой фразы, говорилось выше.

«… основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развива­ются не «как попало», а по определенным законам: эти законы можно познать и использовать для сознательного – без множества «пустых» проб – решения изобретательских задач. ТРИЗ превращает производ­ство новых технических идей в точную науку».

Если уж быть точным, то превращает не в науку, а в высокотехнологичное производство качественных решений с низкой долей интеллектуального брака. Можно ещё добавить, что поскольку основным технологическим оборудованием служат интеллект, постольку такое производство требует соответствующих трудовых ресурсов. Тем более что наука – это не Указатели всякого рода эффектов, поэтому проблема не в поиске готовой информации. Проблема в создании знания здесь и сейчас.

«Решение изобретатель­ских задач – вместо поисков вслепую – строится на системе логиче­ских операций».

Да не просто операций в духе формальной логики, а с противоречиями и закономерностями развития, что характерно для логики диалектической. Это уже само по себе очень большое достижение, до которого так и не смогли дотянуться схоласты официальной «марксистской диалектики». Но… этого недостаточно для создания теории.

Разбирать цитаты можно продолжать весьма долго, прибегая к различным источникам. И без заметной пользы. «Справка ТРИЗ-88» была выбрана потому, что она, во-первых, фактически подытоживает деятельность Альтшуллера Г.С., а во-вторых, её содержание (в части исходных философских установок) совпадает с самым ранним источником – цитированной выше статьёй «О психологии изобретательского творчества». Из чего следует неизменность этих установок при вполне естественных и объяснимых колебаниях внутри этого периода. Это вполне нормально, хотя и не снимает задачу более ясного их формулирования. И, более того, представляет собой, в основном, только исторический интерес (как и всякие иные цитаты).

Очевидно, что даже такой беглый анализ показывает трудность понимания действительных механизмов работы инструментов ТРИЗ. А без такого понимания нельзя всерьёз говорить ни об их полноценном усвоении, ни об их совершенствовании.

 

 

3. Принципы

 

Следует помнить, что в науке уважение к авторитетам состоит в почтительной независимости собственных рассуждений от мнения этих авторитетов. А к числу самых уважаемых авторитетов человек всегда причисляет собственный же опыт, о котором ещё Конфуций сказал: «Опыт – самый тяжёлый путь к разумным действиям». Но до сих пор «ни одно разумное действие не будет сделано, пока не проверят и перепроверят все прочие варианты» («закон сохранения глупости» Альтшуллера Г.С.). Ещё одна интерпретация этого закона звучит так: «ни одно умное решение не будет реализовано до тех пор, пока не перепробуют все возможные попытки уклониться от него».

Поэтому при разработке ТРИЗ необходимо руководствоваться общими принципами научных исследований, включая обычные аксиомы научного метода. В частности – бритву Оккама. Такой подход позволяет минимизировать изобретательство собственных постулатов, но максимизировать использование устоявшихся фундаментальных представлений и принципов естественных наук. Одновременно обеспечивается преемственность ТРИЗ. Так уж сложилось, что для каждой новой ветви науки необходимо иметь свою родословную. Нет таковой – и всё твоё занятие не почтенная наука, а ересь безродная типа ремесленной выучки, что рангом пониже и почётом пожиже.

Важным ориентиром является также принцип Поппера: истинность теории не во множестве подтверждающих фактов, а в отсутствии хотя бы одного, ей противоречащего. Этот принцип позволяет строить теорию на малом числе фактов.

 

 

4. Материализм

 

Философским фундаментом Теории решения изобретательских задач, её парадигмой, является диалектический (эволюционный) материализм. Материализм обычно понимается на уровне древних греков, для которых безусловным фактом было существование неких «атомов», неделимых частичек «вещества», наделённых некими «свойствами». А то, что ныне в обыденном сознании «атомы» заменены «элементарными частицами», по сути ничего не меняет. Это ведь почти как в описании идеалистического представления о происхождении новых идей: «- Откуда приходят новые идеи в наше сознание? – Из подсознания! – А туда приходят откуда, от зелёных человечков?»

В действительности материализм – это исключение из числа возможных причин исследуемого явления всякого рода мистики. Предлагаемый механизм возникновения исследуемого явления должен иметь естественное происхождение (принцип причинности) и исходить из понимания всего сущего только как движущейся материи. Мы не можем сказать наверняка (и неизвестно, когда сможем), что это такое – движущаяся материя. Но мы понимаем движущуюся материю как нечто, состояние чего может быть идентифицировано и измерено независимо от формы проявления. Конечно, не очень-то определённо, но, к примеру, такие светила, как Шеннон и Винер, определяли информацию ничуть не лучше: «то, что устраняет неопределённость».

Движущаяся материя вообще не существует, иначе как в конкретных проявлениях, что весьма затрудняет понимание. В связи с этим вспоминается эпизод из иранского эпоса о Рустаме (эквиваленте русского Ильи Муромца). Как-то Рустам, неся службу по охране государственной границы, от нечего делать решил побеседовать с неким, недружески настроенным к нашему герою представителем местных, потусторонних сил (дэвом, кажется). Для пущего развлечения Рустам предлагает тому дэву предстать перед ним в своём истинном виде, а то, мол, надоело, что тот обыкновенно пакостит ему во всяких иных обличьях. На что дэв отвечает, что и рад бы, да не может за не имением оного. И тут же демонстрирует свои возможности: «Вот я – рука, вот я – спина; могу предстать перед тобой ногою женщины нагой». Так и с движущейся материей, которая являет собой абстракцию именно в том смысле, что существует только во множестве форм. Это касается и прочих абстракций, о которых идёт речь в данной статье.

Постулат о движущейся материи – один из критериев достоверности любой гипотезы. По сути, «бритва Оккама» представляет собой его упрощённую форму, что подтверждается, в частности, многочисленностью её интерпретаций.

Наука со времён Ф. Бэкона (даже и Р. Бэкона) тем и отличается от богословия и суеверия, что принципиально исключает разного рода неидентифицируемые по условию факторы из числа рассматриваемых. Надо разделять науку и религию. Религия – это личное дело каждого, а в науке допустим лишь материализм, эволюционный или диалектический, что одно и то же. Человек может быть глубоко религиозным, но учёным по роду своей деятельности он будет лишь в том случае, если будет столь же глубоко материалистичен в своих предпосылках и суждениях. Такой позиции придерживаются все религиозные, но добросовестные учёные. Наука не объясняет непонятные факты ссылками на мистические «силы», она ищет материалистический (и никакой иной) механизм их возникновения. И не только наука: самый набожный банкир не примет во внимание ссылки на потусторонние силы и промысел божий в качестве форс-мажора при невозврате кредита. Как и глубоко религиозный промышленник не примет их в качестве объяснения причин брака.

Постулат имеет, по меньшей мере, три важных следствия:

1. Всё существует только в непрерывном взаимодействии и поскольку взаимодействует. Взаимодействие существует всегда и только меняет своё содержание.

Характеристика взаимодействия и есть то, что называется «свойством» или «системным эффектом» (эмерджентностью). Мы не можем наблюдать что-либо непосредственно, ибо воспринимаем всё как результат прямого или косвенного взаимодействия между собой и тем, что мы наблюдаем (как говорится, видим не то, на что смотрим). Мы не можем сказать наверняка (и неизвестно, когда сможем), что это такое – взаимодействие в условиях неразрывности движущейся материи. Но мы понимаем взаимодействие как изменение состояния (процесс) движущейся материи, которое может быть идентифицировано и измерено независимо от формы проявления. Конечно, термин «взаимодействие» становится несколько неуместным пережитком атомистических представлений, но лучшего термина, адекватно раскрывающего механизм возникновения данного явления, пока нет.

Важно увидеть, что представление о взаимодействии в условиях неразрывности движущейся материи снимает древний парадокс о движения (парадокс об Ахиллесе, бесконечно догоняющем черепаху), порождённый атомистическими представления древних греков, сохранившимися до сих пор. В немалой мере сохранением этого парадокса мы обязаны детерминистской особенности нашего восприятия внешнего мира.

 

2. Условием существования движущейся материи является её неоднородность. Неоднородность по всем характеристикам и параметрам – это хаос.

Любая упорядоченность (ограниченность хаоса) движущейся материи локальна и представляет собой флуктуацию, а не наоборот, как обычно думают по давней теологической традиции познания божественного промысла (созданного богом «часового механизма»), который не мог быть иным, как в высшей мере разумным, целесообразным. Кстати сказать, с позиций теологов бог был образцом для земных правителей: он задал законы, а далее удалился на отдых и уже не вмешивался в работу созданного их механизма. Правда, оставил инструмент текущего контроля и тонкой настройки (душу), а также для испытаний и отсева бракованной части поголовья (чёрта). Сразу видно, что авторы древних религиозных текстов знали толк в руководстве людьми без прямого насилия.

Устойчивость (неустойчивость) начальных условий и, соответственно, флуктуаций не может быть одинаковой, ибо хаос неупорядочен во всём. Следовательно, условием существования хаоса является наличие флуктуаций разного рода и неравной устойчивости по начальным условиям, так как равная устойчивость (неустойчивость) равносильна отсутствию каких-либо изменений и, как следствие, движущейся материи. Поэтому существует ненулевая вероятность возникновения относительно (временно) устойчивой флуктуации и, далее – внутри неё, иерархии флуктуаций. Соответственно, на каждом из возможных уровней этой иерархии присутствует и какая-то форма ограниченного хаоса.

Из ограниченности любой флуктуации следует, что аттрактор – это не полное отсутствие даже мельчайших флуктуаций, а состояние движущейся материи, при котором имеет место некоторое распределение числа флуктуаций по своим характеристикам. Точнее – множество распределений. Распределение флуктуаций тоже должно быть хаотическим, а не соответствовать, допустим, гауссиане. Но оно не может быть таковым из-за разной устойчивости флуктуаций и, следовательно, их неравной вероятности. Следовательно, упорядоченное распределение может иметь место в рамках одной флуктуации, внутри которой содержится некоторое множество флуктуаций низшего ранга, а в хаосе в целом будет именно хаотическое распределение. Похоже, что данный вывод вполне соответствует закону необходимого разнообразия У.Р. Эшби: разнообразие исходов, если оно минимально, может быть ещё более уменьшено лишь за счёт соответствующего увеличения разнообразия.

Таким образом, всё изменяется хаотически, но при этом всегда существуют частные упорядоченности или закономерности, придающие изменениям направленный вид. Флуктуирующий хаос оказывается естественным состоянием социотехнической среды, заполненной временными локальными упорядоченностями (флуктуациями). Частным случаем скопления упорядоченностей являются предприятия.

Представление о флуктуирующем хаосе принуждает пересмотреть смысл постулата «основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развива­ются не «как попало», а по определенным законам». Получают естественное объяснение давно известные факты неравномерного развития различных частей технических механизмов, а также вероятностного характера закономерностей развития «технических систем».

Всё это весьма трудно принять, но, как говорил Ф. Дик, «существует лишь то, что не исчезает, когда перестаёшь в это верить». И вот хаос-то не исчезнет совершенно определённо. Это ведь как про него сказано: ты его в двери, а он – в окно.

 

3. Объект понимается как относительно устойчивая совокупность некоторого множества взаимодействий. То есть, по сути, объект представляет собой системный эффект: нет взаимодействия, нет и системы, а нет системы – нет и объекта, распадающегося на самостоятельные невзаимосвязанные элементы. А так как каждая система создаёт только одно взаимодействие и только один эффект, то, в действительности, чем большим количеством т.н. свойств (системных эффектов) располагает объект, тем больше у него может быть систем и, следовательно, тем сложнее его внутренняя организация (структура). Интересно, что древние греки додумались и до этого, как можно судить, например, по таким словам Гераклита: «Сокрытая структура повелевает структурой проявленной» (фрагмент 54). Ну, может, и не додумались, но подошли очень близко.

 

Таким образом, объект – это привычная условность, отражающая специфику нашего восприятия внешнего мира через качественные определённости и различия. Объект вообще – это абстракция, конкретный объект определяется только через конкретные взаимодействия, из которых, как правило, и происходят названия (имена) конкретных объектов. Объекты разных типов отличаются друг от друга набором характеристик.

Наиболее важным для ТРИЗ типом является социотехнический объект, образуемый взаимодействием людей и вовлекаемых ресурсов. Он отличается тем, что результатом протекающих в нём процессов является продукт, удовлетворяющий ту или иную потребность. Представление о социотехническом объекте позволяет логично объединить то, что Альтшуллер Г.С. называл «предметно-материальной и психической сторонами процесса изобретения» благодаря преодолению искусственного разрыва между человеком и техникой. Рассматривать их врозь – это приблизительно то же самое, что исследовать закономерности изменения отдельных групп элементов, скажем, холодильника, классифицируемых по признаку материала.

 

 

5. Законы материалистической диалектики

 

Из постулата о движущейся материи следуют и три т.н. закона материалистической диалектики. Первый из них – отрицания отрицания – понимается как необходимость рассматривать любое явление в движении, в изменении, как процесс. Этот закон имеет, по меньшей мере, два важных практических вывода:

1. Любая упорядоченность чего бы то ни было ограничена и может быть принята только как заведомо ограниченная модель наблюдаемого явления. Явные закономерности могут быть интерпретированы как частные случаи перехода от менее вероятных состояний к более вероятным в данных условиях. В наблюдаемых явлениях всегда может быть выявлена хотя бы одна закономерность какого-либо характера.

2. Наблюдаемые явления всегда порождаются какими-то механизмами. Понимание любого явления (а объект – тоже явление) тем достоверней, чем лучше известны внешние и внутренние факторы, действие которых приводит к его возникновению и изменению, а также их организация (т.е. механизм). Сюда вписывается известная формула «мышление – форма отражения».

 

Второй закон диалектического материализма – единства и борьба противоположностей – понимается как констатация неизбежной разницы между объективной реальностью и нашим представлением о ней. Этот закон приводит, по меньшей мере, к двум важным выводам.

1. Любая научная теория временна и ограниченна. То есть, она всегда отражает текущие представления о мире (или его исследуемой части) и отражает их неполно (формальное доказательство – теорема Гёделя).

2. Разница между объективной реальностью и её отражением в мозге человека (представлением о ней) воспринимается как противоречие и является объективным фактором эволюции социотехнической среды. Эта разница принуждает человека к безостановочному познанию мира. Рассмотрение механизма действия этого фактора выходит за рамки настоящей работы. Здесь же важно указать, что когда речь заходит о т.н. «психической стороне» изобретательского процесса, в действительности мы рассуждаем о способах повышения адекватности нашего восприятия объективной реальности в условиях, когда мозг уже не располагает сколько-нибудь подходящими образами из прошлого опыта.

 

Третий закон диалектического материализма – перехода количества в качество – дополнен условием: переход осуществляется только тогда, когда происходит изменение структуры объекта. Это обстоятельство, собственно, и приводит к возникновению нового качества: новой характеристики существующего объекта или возникновение нового объекта. Таково необходимое и достаточное условие перехода количества в качество. Данный закон (с дополнением!) приводит, по меньшей мере, к трём важным практическим выводам.

1. Изменение количества само по себе не является необходимым и достаточным условием для возникновения нового качества.

2. Изменение качества происходит скачкообразно. В данное следствие вписываются понятия «система» и «информация».

3. Одного и того же результата можно добиться с различным расходом ресурсов: ориентация на структуру позволяет добиться максимального результата с минимальным расходом.

 

 

6. Итого

 

Приведённые формулировки постулатов, законов и следствий, образующих философскую основу ТРИЗ, не являются окончательными, и в дальнейшем неизбежно будут уточняться (а то и пересматриваться) по мере эволюции знаний. Вместе с тем, все они – жёсткие принципы, императивы. Уклонение от них всегда ведёт к снижению качества разработки и совершенствования ТРИЗ. Напротив, следование им снижает роль «метода» проб и ошибок, роль всякого рода неформальных факторов и информационного мусора.

Повышение эффективности инструментов ТРИЗ возможно либо «методом» проб и ошибок (генеральный путь по сей день), либо на основе теории, максимально адекватной реальности. Для построения такой теории необходима, прежде всего, отчётливо выраженная философия. И только опираясь на неё можно уверенно сделать следующий шаг – построить собственно теорию на основе новейших достижений естествознания. А затем можно профессионально заниматься созданием частных прикладных методов – инструментов решения задач любого характера и сложности. Что, разумеется, не исключает совершенствования уже имеющихся инструментов. Иной путь – это спекуляции в духе «метода» проб и ошибок.

М. Клайн утверждал, что каждая аксиоматика порождает свою Вселенную. Для ТРИЗ такой аксиоматикой являются вышеприведённые постулаты и законы. Говоря словами Дж. Холдейна, Вселенная ТРИЗ не только более необычайна, чем мы себе представляем. Она более необычайна, чем мы можем представить.

 

 

Королёв В.А.

г. Киев

2006-06-11

 

Аннотация. Повышение эффективности инструментов ТРИЗ возможно либо «методом» проб и ошибок (генеральный путь по сей день), либо на основе теории, максимально адекватной реальности. Для построения такой теории необходима, прежде всего, отчётливо выраженная философская основа (предлагаемая в данной статье). Опираясь на неё можно сделать следующий шаг – построить собственно теорию (ТРИЗ), органично увязанную с естествознанием. И уже затем можно профессионально заниматься созданием частных прикладных методов – инструментов решения задач любого характера и сложности.