Генрих Альтшуллер - Найти идею

КДМЫФВУРЖТШДВКЯКККК

Вдруг буквы приходят в движение и начинают быстро-быстро меняться:

КДМСФНУРЖТШОСИЯКУКУ

Смысл надписи по-прежнему неясен, глаз выхватывает странные сочетания вроде «КУКУ», но перестройка продолжается:

КДМСФНУРЖОШОСИЯИККК

Возникают промежутки между словами:

КДМС НУ ЖОШОСИЯИККК

Сменяются еще две-три буквы:

РДМС НУ НОШОСИЯИРКК

Одни пассажиры догадываются, другим нужны еще несколько замен:

РЕМС НУ НОВОСИЯИРСК

И тогда все предугадывают окончательный вид надписи:

РЕЙС НА НОВОСИБИРСК

Нечто подобное происходит при обработке сложной задачи по АРИЗ. Исходная формулировка планомерно перестраивается и выправляется. Постепенно исчезают всякие «РЕМСы» и «КУКУ». И, наконец, после очередной перестройки, ответ становится очевидным.

Это, конечно, всего лишь аналогия, наглядная, но грубая. «Надпись» в задаче намного длиннее, и «буквы» взяты из разных алфавитов. А главное — ответ почти всегда бывает неожиданным и неслыханно дерзким…

Известный изобретатель П. А. Радченко рассказывает:

— Однажды испытывал я свои конфорки на заводе. Узнал, что они выпускают и бойлеры, да и показал им образец развальцованной льдом трубы. Поглядели: чисто сделано, без царапин. Спрашивают — как? А я говорю: «Мы нашли такое вещество, которое затвердевает, расширяется и раздает трубы, а через 10 минут превращается в жидкость и вытекает». Они тогда: «А где такое вещество достать? Наверное, очень дорогое и дефицитное?» «Да нет, — говорю, — не очень…» И смешно, и рассказать хочется, а знаю — нельзя, пока авторское не выдано. Теперь-то они в курсе дела, знают, что это «дефицитное» вещество — просто вода…

В учебнике природоведения для 4-го класса в разделе «Отчего лопнула бутылка» объяснено: замерзающая вода может совершать механическую работу. Возникновение больших механических усилий при замерзании воды в закрытом сосуде рассматривается и в учебнике физики для 9-го класса. В вузе курс общей физики и специальные дисциплины вновь и вновь напоминают будущим инженерам о явлениях, связанных с фазовыми переходами. И все-таки, столкнувшись с новыми техническими задачами, инженер нередко громоздит одно сложное устройство на другое, не догадываясь применить хорошо знакомый эффект…

Известно свыше 5000 физических эффектов. Каждый из них может быть ключом к множеству различных изобретательских задач. Однако «решающая сила» физики используется явно недостаточно: будущий инженер изучает в вузе всего около 500 эффектов. Необходимость освоения «простаивающих» физэффектов была поэтому очевидной еще в 60-е годы, когда теория изобретательства делала первые шаги.

Курс «изобретательской физики», построенный в основном на ознакомлении с возможностями «экзотических» физэффектов, хорошо воспринимался и довольно часто давал «практическую отдачу». Полезными оказались и первые образцы «Указателя применения физэффектов», содержащие информацию о физической «экзотике». Но по мере накопления опыта обучения становилось очевидным, что проблема «изобретатель и физика» не решается простым расширением набора используемых эффектов. Как ни странно, оказалось, что в первую очередь учить надо применению хорошо известных физических эффектов и явлений.

Возьмем, например, такую задачу.

Задача 9.1.В центре города находится старинная башня. Возникло опасение, что грунт под фундаментом башни проседает. Необходимо проверить, действительно ли башня опускается. Для этого нужно установить теодолит на какой-нибудь «твердой точке» и дважды — с определенным интервалом — провести съемку. Ближайшая «твердая точка» (невысокая скала) находится в трехстах метрах от башни, в городском парке. Однако увидеть со скалы башню невозможно: площадь, на которой стоит башня, окружена высокими жилыми домами. Как быть?

Для слушателей, только приступающих к обучению ТРИЗ, это непростая задача. Обычно предлагают сложные трюки с зеркалами, установленными на крышах зданий. Но где гарантия, что здания, расположенные близ башни, тоже не проседают?. Далее следует волна предложений, связанных с увеличением высоты башни или скалы. Осознав, насколько сложно надстроить башню жесткой вышкой высотой в 30 или 50 м, переходят к силовым приемам: «В конце концов, можно пробить временные туннели в домах». Нередко дело доходит до предложений использовать спутники и вести измерения из космоса…

Почему же трудна эта простая задача? Что мешает сразу выйти на нужный физэффект?

Прежде всего, недостаточная глубина анализа задачи. Условия ее содержат лишь административное противоречие, а оно, как уже отмечалось, не обладает подсказывательной (эвристической) силой: слишком велик разрыв между административным противоречием и физэффектом, необходимым для решения задачи. Чтобы сократить разрыв, надо перейти к техническому, а затем к физическому противоречию, составить физическую формулировку задачи (ИКР-2), построить модель из «маленьких человечков». В задаче 9.1 эта модель выглядит так: скала и башня соединены цепочкой «маленьких человечков», причем первый и последний «человечки» всегда находятся на одной высоте — как бы ни опускалась башня.

Тут же нетрудно вспомнить физику 6-го класса: задача легко и изящно решается с применением закона сообщающихся сосудов. От скалы к башне протягивают шланг, наполняют его водой и следят за изменением уровня; если башня проседает, вода в «башенном» конце шланга поднимается.

Разрыв между задачей и решающим ее физическим эффектом можно сократить двумя путями: 1) за счет повышения физичности анализа задачи, т. е. получения более точной формулировки физического противоречия, 2) созданием более ясного и полного представления об изобретательских возможностях физэффектов. Обе эти линии во многом определяют развитие ТРИЗ за последние полтора десятка лет. Каждая новая модификация АРИЗ отличается все большей физичностью. Постоянно ведется работа и по усовершенствованию информационного фонда физэффектов.

Разделы нового «Указателя применения физэффектов», опубликованные в 1981–1982 гг. в журнале «Техника и наука», ориентированы не на «экзотику», а на раскрытие возможностей наиболее «работающих» эффектов и явлений: центробежных сил, резонанса, гидростатики, термомеханических явлений, магнетизма, электростатики и т. д.

Рассмотрим еще одну задачу с «физическим уклоном».

Задача 9.2.Для многих целей требуются жидкости особой оптической чистоты, содержащие минимальное количество нерастворимых примесей. Крупные частицы можно обнаружить по отражению света. Однако мелкие пылинки (диаметром до 300 А) известными оптическими методами обнаружить не удается: слишком мало света (даже лазерного) они отражают. Нужен оптический способ, позволяющий определить, есть ли в жидкости мельчайшие пылинки и сколько их.