Карточка №928 «Идеальный алгоритм»

ИСТОЧНИК:

*Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара: Как решать изобретательские задачи. – Петрозаводск: Карелия, 1980. – С. 141-142.

СИТУАЦИЯ:

Споры о том, возможно ли загнать творчество в жесткие рамки алгоритма, не прекращаются. И они не завершатся, пока не будут определены и приняты всеми сторонами объем понятия «творчество» и его содержание.

Но факт остается фактом: Генрих Альтшуллер впервые в мировой истории создал работоспособный алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) и на протяжении ряда лет развивал его вместе с учениками и соратниками. Суть теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) как раз и состоит в применении алгоритмической методики к созданию технических новшеств, то есть к решению самых настоящих творческих задач.

Будучи алгоритмом, АРИЗ в то же время отнюдь не отвергает творчества. Наоборот, творческий подход при решении технических задач приветствуется. Алгоритм лишь устраняет необходимость бесплодного блуждания в лабиринтах метода проб и ошибок – что нередко и подразумевается под «творчеством».

Однако с позиции самой ТРИЗ алгоритм идеален, когда его нет, а функция выполняется. Как же выглядит «идеальный» АРИЗ? И возможно ли осуществить такой идеал на практике?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Алгоритм должен быть, чтобы решить изобретательскую задачу, и алгоритма быть не должно, чтобы сохранить идеальность системы решения творческих задач.

РЕШЕНИЕ:

Приближением к идеальному алгоритму оказались «Стандарты на решение изобретательских задач». Так называют информационный комплекс, включающий в обобщенном виде наиболее сильные сочетания изобретательских приемов и эффектов разного рода.

Каждый стандарт – это своего рода короткая формула, которая позволяет на высоком уровне решать наиболее часто встречающиеся классы изобретательских задач. При этом отпадает необходимость идти по шагам алгоритма. Самому АРИЗу отводится роль инструмента для работы с очень каверзными, заковыристыми, нестандартными задачами, а они в практике изобретательства встречаются не так уж часто.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Закон повышения идеальности технических систем

*Функционально-идеальное моделирование (свёртывание)

КОММЕНТАРИЙ:

И напоследок кое-что из истории развития инструментов ТРИЗ. Меня однажды спросили: сколько всего стандартов в системе? В книге «Нить в лабиринте», где в наиболее полном виде приведена система стандартов, четко сказано: 76 стандартов. А в некоторых других источниках мелькает число «77». Чему верить?

Отвечу словами самого Генриха Альтшуллера, взятыми из его переписки с Мастером ТРИЗ А.Б. Селюцким (письмо от 16 января 1988 года):

«…На ранних этапах копирования 77-ми стандартов кто-то (видимо, в Днепропетровске) объединил два стандарта в один – 4.2.2. Ничего страшного не произошло, но вместо 77-ми стандартов в системе – 76. Никто практически этого не замечает…».

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в ТРИЗ

Карточка №839 «Ремешок на любой размер»

 ИСТОЧНИК:
*Личная картотека автора блога
 
СИТУАЦИЯ:
Первым ремнем была простая льняная веревка. В Древнем Египте такой элемент одежды носили лишь фараоны и их приближенные, люди высших сословий. Пряжки у первых ремней не было, их просто завязывали узлом. В наши дни брючный ремень – непременный предмет гардероба как мужчин, так и женщин. Единственный его недостаток: иногда приходится проделывать в нем дополнительные дырочки для застежки. А это хлопотно и неудобно. Вот если бы в ремне было бесконечное число дырочек – застегивай на любую, соизмеряясь с динамично меняющейся день за днём фигурой!.. Как быть?
 
СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:
Дырочек в ремне должно быть очень много, чтобы можно было застегнуть ремень на любой фигуре, и дырочек на ремне быть не должно, чтобы сохранить идеальность изделия.
 
РЕШЕНИЕ:
Набирают популярность ремни, изготовленные из сплетений тканевых волокон. Дырочек как таковых в этом изящном ремне вы не найдете. Но штырек застежки можно воткнуть в ремень в любом месте по вашему выбору: металлической язычок легко раздвинет волокна, не повредив изделие.
 
ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:
*Закон повышения идеальности систем
*Функционально-идеальное моделирование (свертывание)
*Принцип вынесения:
а) отделить от объекта «мешающую» часть («мешающее» свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть или нужное свойство
 
КОММЕНТАРИЙ:
Популярен среди молодежи и принципиально другой вариант ремня: вместо скобы с язычком на одном конце его расположены два увесистых металлических кольца. Такой ремень тоже очень просто регулируется, приспосабливаясь к любому размеру талии.
 
КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ и мода

Карточка №643 «Порядок в танковых войсках»

ИСТОЧНИК:

*Суворов В. Последняя республика. – М.: АСТ, 1997. (электронная версия книги)

СИТУАЦИЯ:

В 30-е годы XX века конструкторы танков в большинстве развитых держав (Германия, США, Великобритания, Япония) использовали устоявшуюся схему компоновки боевых машин: двигатель располагали на корме, а силовую передачу – спереди. Плюсы классической «немецкой» компоновки: легкость управления танком; возможность быстрого разворота на месте; хорошие условия для стрельбы с ходу; дополнительная защита экипажа, прикрытого, помимо лобовой брони, элементами трансмиссии.

Но есть и недостаток: требуется перекинуть от силовой передачи к двигателю карданный вал. Много места он не занимает, но над ним нужно установить пол вращающейся башни. Поэтому между полом башни и днищем корпуса образовывалось полое пространство, иногда до полуметра высотой. Эта ненужная пустота заставляет увеличить высоту танка, что ведет к увеличению силуэта и к повышенной уязвимости танка в бою. Это еще не всё: пустоту нужно закрыть дополнительной броней, а вес корпуса при этом возрастает на несколько тонн. Это требует более мощного и тяжелого двигателя. Снова возрастает вес. И так по замкнутому кругу. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Карданный вал должен быть, чтобы передавать крутящий момент, и карданного вала быть не должно, потому что он создает пустое пространство и снижает боевые качества танка.

РЕШЕНИЕ:

Конструкторы советских танков БТ, ИС, КВ и Т-34 радикально изменили компоновку, поместив двигатель и силовую передачу на корме. Карданный вал, создававший массу проблем, из схемы попросту исчез. Недостатки такого решения с лихвой компенсировались главным преимуществом: пол башни теперь можно было опустить на самое днище корпуса. Силуэт танка снизился, что уменьшило вероятность попадания в него с дальней дистанции. Вес боевой машины также уменьшился.

И заколдованные круги закрутились в обратную сторону: появилась возможность снизить вес и мощность двигателя, снять часть брони, брать меньше топлива… следовательно, еще больше уменьшить вес танка. Экономию веса конструктор мог теперь по своему выбору обратить на усиление брони, вооружения или ходовых характеристик.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Функционально-идеальное моделирование (свертывание)

КОММЕНТАРИЙ:

Не являюсь специалистом в области танкостроения, но могу предположить, что Суворов-Резун несколько преувеличил преимущества отечественной компоновки. Но даже если это так, суть дела не меняется: автор книги указал на сильный подход к конструированию техники.

Речь фактически идет о технологии свертывания, иначе называемой функционально-идеальным моделированием. Свертывание является действенным инструментом повышения идеальности технических систем. Смысл подхода состоит в создании системы с минимальным числом элементов при полном сохранении функциональности. Уместно привести здесь слова Михаила Кошкина, конструктора танка Т-34. Он утверждал, что самая лучшая деталь в танке та, которой в нем нет. В самом деле, такая деталь идеальна, она не может сломаться и подвести в самый ответственный момент...

Во второе воскресенье сентября в России традиционно отмечается День танкиста. С праздником!

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в военном деле

Карточка №503 «Задача мистера Смита»

ИСТОЧНИК:

Сновидение автора блога

СИТУАЦИЯ:

Когда человек много времени проводит, обдумывая ту или иную идею, содержание нередко прорывается в сферу бессознательного в виде оговорок, ошибочных действий или сновидений. Основатель психоанализа Зигмунд Фрейд называл сны «царской дорогой в бессознательное». Как-то и автору этих строк приснился яркий сон, в котором пришлось решать изобретательскую задачу.

Сюжет сновидения таков. В каком-то чужом офисе мы с приятелем по неосторожности вывели из строя импортную копировальную технику. Взбешенный владелец офиса, мистер Смит, так же «случайно» наступил мне на ботинок, отодрав подошву и порвав брюки. Предъявляю встречный «иск» и предлагаю Смиту выяснить отношения посредством интеллектуальной битвы. Кто за ограниченное время решит на турнире реальную изобретательскую задачу, тот и возмещает противнику ущерб.

Оппонент согласен. Как выбрать задание? Смит тычет пальцем в какую-то статью в буклете со словом «иголка» и формулирует задачу так: как сделать, чтобы швейная игла была, но ее в то же время не было. Турнир назначаем на ближайший понедельник в шахматном зале бизнес-центра (вот какие выверты у бессознательного). Как утереть нос капиталисту?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Игла должна быть, чтобы проделать в материале дыру, и иглы быть не должно, чтобы выполнить условие задачи и сохранить идеальность системы.

РЕШЕНИЕ:

Если бы я немедленно не проснулся, то смог бы выиграть турнир, не дожидаясь понедельника. В кругах приверженцев ТРИЗ известна подобная задача, решение которой можно взять в готовом виде.

После хирургической операции накладывают шов посредством иголки и нитки. В ушке нить складывается вдвое, это утолщение разрывает ткани, поэтому шов долго не заживает. Физическое противоречие: соединение иглы с нитью должно быть... и его быть не должно. Идеально было бы, если бы функцию иглы взяла на себя сама нитка, но она мягкая и гибкая… Медики обратились к химикам, которые подобрали специальный раствор, делающий конец нити твердым. Оставалось лишь заточить кончик – идеальная иголка готова.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип универсальности:

а) объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах

КОММЕНТАРИЙ:

Откуда взялся в сновидении пресловутый мистер Смит? Подозреваю, что это тот самый шотландский экономист Адам Смит, которого активно цитируют на протяжении последних двух столетий, когда говорят о возможностях повышения производительности труда. Смит в своей книге «Исследования о природе и причинах богатства народов» приводит в качестве примера разделение труда на фабрике, производящей булавки. А от булавок до иголок – всего один шаг.

«Никому не рассказывайте своих снов. Вдруг к власти придут фрейдисты» (Станислав Ежи Лец)

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в быту

ТРИЗ в медицине

Карточка №413 «День шестой, день расплаты»

ИСТОЧНИК:

Х/ф «Шестой день» (США, Канада, 2000)

СИТУАЦИЯ:

Платежная банковская карта – удобный и современный финансовый инструмент. Она достаточно компактна, функциональна и позволяет не носить с собой крупные суммы денег. Однако такая карта не лишена недостатков, ведь она может быть потеряна, украдена, повреждена по неосторожности.

Известный в Теории решения изобретательских задач закон повышения степени идеальности гласит, что технический объект идеален, когда его нет, а закрепленная в нем функция выполняется. Какой может стать идеальная платежная карточка будущего?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Карта должна быть, чтобы осуществлять по ней расчеты, и карты быть не должно, чтобы соблюсти закон повышения идеальности.

РЕШЕНИЕ:

Герой фильма «Шестой день» Адам Гибсон (Арнольд Шварценеггер) в одном из эпизодов расплачивается с водителем такси, просто приложив большой палец левой руки к окошку платежного терминала, встроенного в панель автомобиля. Речь идет о считывании биометрических показателей, привязанных к банковскому счету клиента. Такая система идеальна и универсальна. Уникальность отпечатка пальца делает идентификацию пользователя безукоризненной. Биометрический способ расчетов гарантирует и финансовую безопасность, ведь воспользоваться такой «пальчиковой картой» без вашего ведома никто не сможет.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип универсальности:

а) объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах

*Функционально-идеальное моделирование (свертывание системы)

КОММЕНТАРИЙ:

В 2000 году, когда вышел фильм, такой биометрический способ оплаты был фантастическим. Ныне он постепенно внедряется в отдельных торговых системах, в том числе и в России. Расчеты отпечатком пальца пользуются особой популярностью у женщин, которым не приходится ходить за покупками с сумочками и внушительными по размеру кошельками.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в бизнесе

Карточка №173 «Русское сафари на FOREX: геометрическое прогрессорство»

ИСТОЧНИК:

Марков С., «Русское сафари на FOREX: облава на маленьких зеленых человечков»

СИТУАЦИЯ:

Рассмотрим ситуацию, возникающую при торговле на валютном рынке FOREX. В ходе успешной торговли (что, к глубокому сожалению сообщества трейдеров, случается не так часто, как хотелось бы) депозит, то есть средства на торговом счете, увеличивается. Идеально было бы по мере увеличения средств тут же выставлять на торги большую сумму (увеличить размер лота), что повышает норму прибыли. Делать это вручную – трудоемкая и времязатратная вспомогательная операция.

Другая вероятная, хоть и нежеланная ситуация: при не слишком успешной торговле или же при выводе части средств с депозита необходимо, наоборот, пропорционально уменьшить лот, т.е. сумму, выводимую на торги. Эту операцию также желательно было бы автоматизировать, исключив «ручные» подсчеты и управление размером лота. Возможно ли реализовать указанные операции виде программы?

ИДЕАЛЬНЫЙ КОНЕЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ:

Программа САМА подстраивается под изменение торгового баланса.

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Депозит должен сам управлять размером лота… и не должен сам управлять.

РЕШЕНИЕ:        

Ниже приведен фрагмент программного кода, позволяющий автоматически и гибко управлять размером лота (частью депозита, выводимой на торги).

………………………………………………………….

Lots=MathFloor (AccountEquity()*XL/BALANCE_INIT)/10;

/*Размер лота выполнен динамичным, гибко меняющимся соответственно изменению капитала. */

………………………………………………………..

где

Lots – размер контракта в базовой валюте инструмента (для примера: минимально допустимый размер лота  Lots = 0.1)

AccountEquity – double AccountEquity( )

Возвращает сумму собственных средств для текущего счета. Расчет equity зависит от настроек торгового сервера.

BALANCE_INIT – размер начального депозита; для примера: 10000 «убитых енотов» ( у.е., валюта депозита :))

MathFloor – double MathFloor (double x)

Функция возвращает числовое значение, представляющее наибольшее целое число, которое меньше или равно x. (В совокупности с операцией деления на 10 используется для округления данных с точностью до одного знака после запятой).

XL - коэффициент экспоненциальности, эмпирически выведенный параметр (для примера: XL = 0.87)

…………….

Формула реализует несложный алгоритм, предполагающий (вкратце):

- проверку размера наличных средств, доступных для вывода на торги;

- сравнение наличных средств с установленным заранее размером начального депозита;

- вычисление соответствующего ситуации размера лота (суммы, выводимой на торги);

- приведение промежуточных данных в требуемый корректный формат (округление данных с точностью до одного знака после запятой);

Реализованный в программе-советнике для автоматической торговли, данный алгоритм позволяет без непосредственного участия пользователя-трейдера управлять параметрами торговых операций и нормой прибыли в виде, приблизительно описываемом геометрической прогрессией (всё зависит от размера коэффициента XL, позволяющего управлять «экспоненциальным ростом» прибыли).

ИСПОЛЬЗОВАНЫЙ ПРИЕМ:

Закон повышения идеальности системы

Закон динамизации систем

Функционально-идеальное моделирование (свертывание)

Прием «посредник»

КОММЕНТАРИЙ:

Для тех, кто пока не имеет представления о валютном трейдинге, торговой платформе MetaTrader  и об MQL-программировании, данный пример будет совершенно не интересен. Привожу его лишь в качестве одной из немногих известных мне иллюстраций применения элементов ТРИЗ в таких «невещественных», «нежелезных» технических областях как программирование.

Некоторые интересные соображения о возможностях применения ТРИЗ в программировании заинтересованный читатель сможет найти в книге: 

Уразаев В. ТРИЗ в электронике. – М.:ТЕХНОСФЕРА, 2006. – С.221-224

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в программировании