Преамбула

 

Почему 20 лет? Именно столько лет назад сформировался раздел теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), называемый вепольным анализом и отлитый в виде «Системы стандартов на решение изобретательских задач» (последняя версия 1986 г. – 77 стандартов). С тех пор этот раздел ТРИЗ оставался неизменным, несмотря на неоднократные попытки как-то дополнить его или изменить. Следует понимать, что неизменными остались именно эти стандарты и реализуемые через них правила, что, конечно, не исключало возможности появления частных случаев[1].

 

Проблема, сформулированная Альтшуллером (а она осталась и для последней версии стандартов), опирается на понимание веполя как способа решения задач без противоречий: задача есть, решение есть, а противоречия нет. А раз нет противоречия (технического, естественно), то не к чему применить такие мощные операторы, как идеальный конечный результат (ИКР) и физическое противоречие (ФП). Поэтому решение получается как бы не очень солидное[2], вроде бы даже и не по ТРИЗ.

Веполи обычно применяются для задач, структура которых вся на поверхности (или только кажется таковой), что не требует затяжного путешествия по лезвию алгоритма решения изобретательских задач АРИЗ-85В. Вепольный анализ подтверждает, что противоречия – всего лишь приём управления мышлением (чтоб не растекалось по древу), а поиск способа изменения структуры объектов может выполнять и без них. Противоречия (технические или физические) возникают, когда у нас есть более чем один способ изменения структуры. Есте-

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. См., например, Певзнер Л.Х. «Концепция создания микро-стандартов для алгоритма решения задач на ЭВМ», «Журнал ТРИЗ» 1990-2-44.

2. Но если задачи можно решать без противоречий, то так ли уж они необходимы в АРИЗ-85В? Как показало исследование логики алгоритма в статьях автора «Первая часть» (1987 г.) и «Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ (опытный)» (1989 г.), без противоречий и ИКР можно обойтись и в АРИЗ. Это означает, что в действительности для АРИЗ отнюдь не характерно существование логической «крепчайшей привязанности к ИКР и ФП», и что ИКР вместе с противоречиями есть только средства преодоления психологической инерции.

ственно, каждое из возможных изменений не может не исключать любые другие. Существующий способ формирования технических противоречий (Часть 1 АРИЗ-85В, заканчивающаяся шагом 1.7) таков, что они возникают раньше, чем структура[3]. Аналогичная ситуация и с физическими противоречиями.

В то же время в цитате Альтшуллера Г.С., приведённой в качестве эпиграфа, ясно видна путаница с пониманием ИКР. В ней говорится об ориентации на ИКР как на идеальную систему, «которой нет, а функция её выполняется», тогда как в АРИЗ, на самом деле, речь идёт об изменении, которого нет, но функция его выполняется. Отсутствие «крепчайшей привязанности к ИКР и ФП» вовсе не есть главный недостаток Системы стандартов, раз её нет и в АРИЗ.

Главный недостаток Системы  – в самом её существовании. Она превратилась в заготовку морфологического ящика, в сборник из 77-и (последний вариант) частных случаев, пусть и структурированных. Но именно структурирование требовало сделать следующий шаг: от принципов структурирования к принципам (немногим, в пределе – единственному принципу) перехода от единой, универсальной вепольной структуры к частной, соответствующей конкретной задаче. То есть, тому, что именуется свёртыванием[4].

 Почему единственному принципу? Здесь опять приходится прибегнуть, к сожалению, к цитате: «Нет многих задач – есть одна задача» (Альтшуллер Г.С.) [5]. Отсюда простая логическая цепочка: одна задача – одна структура – один принцип её преобразования – один способ решения. Далее – конкретизация. Справедливости ради следует отметить, что определённое движение в этом направлении тогда наметилось.

 

 

История

 

Одной из первых появилась следующая схема преобразования веполей[6]:

 

Схема 1.

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Характерно, что структуризация, буквально напрашивающаяся на шаге 1.1 на основе хотя бы закона полноты технической системы, в алгоритм так и не была включена без каких-либо пояснений. Даже устных.

4. В данном случае «свёртывание» - условность, ибо в действительности речь идёт об аксиоматике. То есть, об очень немногих утверждениях, на которых должен был бы быть основан весь вепольный анализ. Но не основывается, слишком много чего добавляется со стороны позднее, при последующих достройках. А поиск аксиом лишь с натяжкой можно назвать «свёртыванием». Иное дело – следствие выявления аксиом.

5. Именно так прозвучал этот принцип на семинаре в г. Днепропетровск (октябрь 1984 г.) от Альтшуллера Г.С. Присутствовавшие помощники (Вёрткин В.М., Герасимов В.М., Злотин Б.Л., Литвин С.С.) солидарно покивали головами. Такой «одной задачей» у Альтшуллера была задача о ледоколах (у помощников – свои). Ясно, что если мы имеем дело с множеством сходных явлений, значит, почти наверняка в их основе лежит некий общий закон. Частными случаями его действия и будут указанные явления. А вообще имеется на этот случай ТФС – теория физических структур. Да и теория фракталов.

6. Эта схема была представлена на одном из плакатов кисти Герасимова В.М. из серии «Вепольный анализ».

Другое направление вепольных преобразований представлено схемой:

 

Схема 2.

 

Завершающая эту эволюцию объединённая схема выглядела так:

 

Схема 3.

 

Есть, конечно, правила работы с веполями: «правило достройки», «правило разрушения»… Сначала 5, затем 9. Но далее, в стандартах, их становится слишком много: что ни стандарт, то правило. Далеко от аксиоматики.

Поэтому есть смысл разобраться с основой стандартов – с веполем как таковым. Итак, от «печки».

 

 

Определения

 

Веполь – неологизм, образованный из сочетания первых букв слов «вещество» и «поле». Под веполем понимается некая минимальная структура, точное определение которой отсутствует: в разных первоисточниках оно разное (об этом немного позже). Однако, обобщая эти первоисточники, можно сказать, что в самом общем случае веполь – это модель работающей технической системы (ТС), включающая два вещества (вещественных объекта) – изделие (В₁) и инструмент (В₂), и один энергетический – поле (П). Поле в веполе является внешним, представляющим собой источник энергии для работы, а не поле взаимодействия между изделием и инструментом.

Графически веполь принято изображать в форме треугольника, стороны которого отражают связи между его объектами:

 

Схема 4.

 

Есть здесь одна неувязки. Даже две.

Во-первых, поскольку главное в веполе – пара взаимодействующих веществ (бинарная система), постольку поле тут явно сбоку (для красоты, что ли) [7]. По существу, оно являет собой условное обозначение, указывающее, что в паре «В₁-В₂» инструмент В₁ обладает (или должен обладать) большим потенциалом по избранному (для целей анализа) виду энергии и, соответственно, взаимодействия. Происхождение потенциала – вопрос технический. То есть, неологизм «веполь» не совсем корректен.

Во-вторых, в состав ТС изделие не входит, по определению. И если мы говорим о модели, то от всей ТС в эту модель вошёл лишь инструмент. А  поскольку без изделия он работать не может, то в модель включается изделие. Но тогда это уже не модель ТС, а модель взаимодействия ТС с изделием.

 

Веполь может быть либо полным (когда все три элемента налицо), либо неполным (при отсутствии одного или двух элементов), называемым иногда ещё «протовеполем». Полный веполь может быть неэффективным: полезное действие слабее (сильнее) требуемого или не той структуры. В этом случае по определённым правилам повышают эффективность веполя: форсируют его, динамизируют и т.д.

 

Существует ещё т.н. «измерительный» веполь:

 

Схема 5.

 

Здесь также существуют свои правила повышения эффективности. Сопоставление характеристик этих полей позволяет судить о состоянии «вещества» [8].

 

Так или почти так принято излагать описание веполя. Далее идут более-менее очевидные преобразования, о которых уже говорилось выше. Весь комп-

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7. Здесь вполне уместной будет цитата: «В сущности, «поле» в веполе – это энергия, прикладываемая к инструменту» (Альтшуллер Г.С. и Селюцкий А.Б. «Крылья для Икара», стр. 60). Проще говоря, «поле» - это никакой не третий элемент веполя. Веполь – бинарная структура. Это для тех, кто в качестве аргумента принимает только цитату. И ещё принципиально важно помнить: энергия – не сущность, а характеристика объекта.

8. По существу «измерительный» веполь – это обычный, «изменительный»? Если принять объект измерения за инструмент, а средство измерения за изделие… ах, да, мешает психологическая инерция: мы же измеряем! Но разве измерение чего-либо – это не обработка, не изменение? Ведь изменению-то подвергается состояние «измерялки» (иногда – не только)! Это единственный случай в классической ТРИЗ, когда показывается процесс.

лекс операций с веполем называется вепольным анализом[9]. В силу исключительной наглядности его популярность уступает разве что приёмам разрешения технических противоречий[10]. Но за внешней простотой скрываются вопросы, мешающие пониманию и, следовательно, правильному применению вепольных преобразований и Системы стандартов.

 

 

Определения (продолжение)

 

Для начала рассмотрим классические (принадлежащие Альтшуллеру Г.С.) определения веполя. Рассмотрим, разумеется, не в качестве аргументов, а как иллюстрации. И в хронологическом порядке. Итак:

 

Веполь – минимальная техническая система

Альтшуллер Г.С «Вепольный анализ», ТиН 1979-04-25.

Альтшуллер Г.С. «Творчество как точная наука», Москва, «Советское радио», 1979 г.

 

Вепольные формулы отражают не строение технической системы, а структуру задачи и направление её решения, определяемое законами развития технической систем.

Альтшуллер Г.С «Анализ, формулы и немного фантазии», ТиН 1979-10-24.

 

Веполь – модель технической системы. Веполь условен и отражает только одно (но главное для данной задачи) свойство системы.

Альтшуллер Г.С. и Селюцкий А.Б. «Крылья для Икара», Петрозаводск «Карелия», 1980 г., стр. 60.

 

Веполь является минимальной моделью технической системы.

Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Филатов В.И. «Профессия – поиск нового», Кишинёв, Картя Молдовеняскэ, 1985 г., стр. 81.

 

Веполь – это модель элементарной технической системы.

Альтшуллер Г.С. «Стандарты на решение изобретательских задач и методические указания по их использованию» (77 стандартов), Новосибирск, 1986 г.

 

Веполь является минимальной моделью технической системы. … Модель сложной технической системы можно свести к сумме веполей.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

9. Но, если прямо, где здесь анализ? Один только синтез. Собственно аналитическая часть – выявление структуры задачи – выведена за рамки вепольного анализа. Об этом свидетельствует сам факт наличия Рекомендаций по применению стандартов, где прямо говорится о необходимости анализа по АРИЗ-85В. В остальных случаях работает либо опыт, либо, по малости оного, шестикрылый серафим. Но что это значит? Это значит, что анализ всё равно проводится, но неосознанно.

10. Ещё большей популярностью пользуются т.н. методы «развития творческого воображения». Но они имеют к ТРИЗ примерно такое же отношение, как мольберт к автомобилю. Тогда как приёмы – как волокуша к автомобилю.

Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. «Поиск новых идей: от озарения к технологии», Кишинёв, Картя Молдовеняскэ, 1989 г., стр. 91.

 

Веполь является схемой минимальной ТС.

Альтшуллер Г.С. «Найти идею», Новосибирск, «Наука» Сибирское отделение, 1991 г., стр. 76.

 

Такая вот эволюция за двенадцать лет. Разница ощутима? И что такое веполь на самом деле? Кто-нибудь сможет объяснить разницу между «системой» и «моделью» [11]? Между «минимальной технической системой» и «минимальной моделью технической системы» [12]? А ведь весь этот спектр утверждений об одном и том же! О методе, который с момента своего появления остался практически неизменным.

Цитатами, как и всегда, ничего нельзя доказать или опровергнуть. Главное, что происходит на практике. Приведённая последовательность цитат отражает намерение их авторов увидеть в веполе нечто сверх того, что в нём есть. Или использовать его как-то иначе. Или отсутствие ясного понимания. Не прибегать же к налимовской «распаковке смыслов»?

 

 

Рассуждения о …

 

Ну, ладно, будем помнить, что термином «техническая система» (ТС) на самом деле чаще всего обозначали технический объект. И будем также помнить, что реально – по существу дела – в АРИЗ-85В, веполях и даже приёмах, не говоря уж закономерностях, термин «система» используется именно в толковании Гейнса: «система – это то, что различается как система» (то есть, описание отношений), а не как синоним слова «объект». То есть, ТС – это один из типов систем, отличающийся от других типов наличием четырёх элементов и определёнными отношениями между ними, что постулировано в ТРИЗ законом полноты технических систем. Всякое (увы, не редкое) отклонение от этого постулата делает из теории посмешище.

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

11. В работе Матвиенко Н.Н. «Термины ТРИЗ»(1991 г.) приводится обширная цитата одного из современных авторитетов системного анализа Дж. Клира, «В литературе часто не делается различия между объектом и системой, определённой на объекте. Такая терминологическая нечёткость может быть источником множества недоразумений. В некоторых случаях для наших понятий объекта и системы используется соответственно термины «реальная система» и «модель». Это неудачные термины, поскольку, если им следовать, наука о системах будет иметь дело с моделями, а не с системами. Я думаю, что лучше пользоваться термином «система» для обозначения только операционально описанных абстрактных представлений множества свойств и баз. Тогда термином «модель» можно обозначить разного рода отношения подобия между парами сравниваемых систем, т.е. систем одного эпистемологического уровня». Не аргумент, конечно, зато видно стремление определиться с терминами.

12. Веполь назван «минимальной технической системой». Но в ТРИЗ есть понятие о минимально работоспособной технической системе (ТС). А веполь как раз достраивают до полного веполя, а затем ещё и развивают его именно для придания работоспособности исходной ТС. Можно сказать, что ТС – работоспособная, но неработающая система. Чтобы ТС работала, требуется ещё изделие, объект воздействия этой ТС – изделие В₂. Такое рассмотрение полностью соответствует интерпретации веполя как модели «больного» места работающей ТС. То есть, как это понимали с самого начала (цитата №2). Взаимодействие полной ТС с В₂ всегда будет «больным» местом: автомобиль и дорога, самолёт и воздух….

 

В этом смысле «минимальная техническая система» может быть расшифрована как бинарная система в технике, действительно минимально необходимая для какого угодно взаимодействия. Необходимость в таких расшифровках – следствие демонстративно пренебрежительного отношения к точным терминам, всегда отличавшего классическую ТРИЗ «как точную науку» от прочих просто наук[13].

Гораздо интересней превращение «структуры задачи» (1979 г.) в «модель сложной технической системы» (1989 г.) [14] Особенно в свете воспоминаний о временах изобретения вепольного анализа, когда уже попытались с помощью веполей описать структуру технических объектов[15].

Вместе с тем, следует отметить, что, несмотря на дрейф формулировки, вепольный анализ, представленный в виде практически действующих правил и стандартов на решение изобретательских задач (все версии Систем стандартов), реально основывался целиком на понимании веполя именно как структуры задачи. Включение соответствующих шагов в текст АРИЗ-85В (в трёх первых частях) также может быть корректным только при понимании веполя именно как структуры задачи.

Попытки перейти к веполю как описанию структуры объекта неизменно влекли за собой формирование иных структур, в полезности которых сомневались и сами авторы[16]. Сегодня трудно восстановить ход размышлений авторов этих попыток (как и самим авторам, за давностью лет), но сам факт выхода на иные структуры, как говорится, документирован. Эти попытки вызывались затруднениями при решении задач в не совсем технических областях. Например, в области химии.

Как модель задачи, веполь не может показывать ничего кроме дефекта структуры объекта. А именно – не удовлетворительную (отсутствующую, пло-

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

13. Ещё при первом знакомстве с Альтшуллером Г.С. сложилось впечатление, что его не беспокоит декларированное соответствие ТРИЗ диамату. Вот у него так получается, вот он так это видит, и из всего этого получается вот такой работающий инструмент (а это главное). И это было сильно: впервые от рассуждений о «восхождении» и «нисхождении», о дедукции и индукции был совершён переход к работающему аппарату. Когда-нибудь потом можно будет подумать и об основаниях. Это «потом» проявлялось по мере того, как становилась заметнее ограниченность возможностей принятого способа развития ТРИЗ. С одной стороны – только от практики (совсем по Дарвину), а с другой – никакого разнообразия среди экспериментаторов. Естественный отбор не работал, а для искусственной эволюции ТРИЗ нужны были крепкие основания, а не «пунктирные». Главное же: для управляемого развития нужны ещё и достоверные ориентиры, которые эксперимент в принципе дать не может. Только теория. Которой пренебрегали.

14. Странно, но эта эволюция сопровождалась увеличением числа соавторов. Прав был Шарль де Голль: «Десять заповедей лишь потому так лаконичны, ясны и понятны, что были написаны без помощи советников и экспертов»?

15. Известны и позднейшие попытки: человек любит накапливать опыт, наступая на одни те же грабли. Например, статьи Склобовского Б.А. «О формулировании понятия «веполь» по отношению к анализу процессов», или Митрофанова В.В. «Ищите… противоречия». Там царила безнадёжная путаница, проявлявшаяся в вынужденном порождении авторами множества новых сущностей. Есть практика, и все эти смысловые изыскания – обычная схоластика. Очень уж хочется с помощью несколько стрелок и символов описать структуру сложных объектов. Но почему же игнорируется «закон полноты ТС»? Ах, да: пресловутое «столкновение законов», «противоречие», и т.п. ипостаси «шестикрылого серафима». Попытка внедрить в ТРИЗ процессы простой заменой слова «система» на слово «процесс» была заранее обречена на провал просто в силу непонимания: оба понятия неразрывно связаны и могут применяться только вместе, а не вместо друг друга. Это надо принять как аксиому.

16. Здесь уместно отметить работу Горьковской школы ТРИЗ, где ясно разделяли энергетическую структуру (или модель) технического объекта и веполь, на ней построенный (см. Голдовский Б.И., Вайнерман М.И. «Рациональное творчество», Москва, «Речной транспорт», 1990 г).

хо или вовсе не управляемую) связь в системе, построенной в этой структуре. А

связь – это не процесс, это операция над изделием В₂. Процесс же – это изменение изделия В₂ под воздействием инструмента В₁[17]. То есть, менять что-то в существующих правилах ради учёта процессов было незачем. Они, процессы, и так там были, надо было лишь разглядеть их, чему мешала психологическая инерция[18].

Реконструкция размышлений (тем более, чужих) – дело безнадёжное. А уж неблагодарное – точно. Поэтому будет разумным не копаться в цитатах, а рассмотреть существо вопроса, хотя кое-что (и даже многое) уже рассмотрено выше, в затянувшемся вступлении. Так к чему всё это?

 

Самым важным является описание сущности веполя как модели взаимодействия двух объектов. Это вполне физично[19]. Добавление внешнего источника энергии (поля П) к этой паре тоже физично, так как показывает, что через эту пару в определённом направлении проходит поток энергии[20]. Правда, куда он уходит, показано лишь в «измерительных» веполях.

Веполь не показывает и не может показать всю структуру объекта во всём многообразии её внутренних и внешних связей[21]. Задача веполя - показать часть структуры объекта, не отвечающую требованиям внешней среды (наших требований, то есть). Иначе говоря, веполь создаётся на том элементе объекта [22], который нуждается в преобразовании для лучшего выполнения возлагаемой на него функции. И преобразование этой структуры показывается со всей возможной тщательностью. В отличие, как уже указывалось, от преобразования

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

17. Читатель, разумеется, помнит что элементы В₁ и В₂ различаются как инструмент и изделие лишь с точки зрения задачи, а не технического объекта или даже структуры технологической системы, где всё может быть и наоборот. Кстати, это одна из причин провала попыток объединить в одной схеме структуру объекта, технической или технологической системы и задачи. А когда операции (обозначавшиеся в веполе стрелками) стали именовать процессами, то и вовсе каша получилась. Процесс лишь как два последовательных состояния В₂ в вепольной формуле: слева – до изменения, а справа, за стрелкой, – после изменения. Или в «измерительных» веполях. Но это отдельная тема.

18. Инерция коренится в восприятии окружающего мира в виде малосвязанных друг с другом статичных образов, которых, на самом деле, в природе не бывает. Такое восприятие закладывается в нас с самого нежного возраста ради благой цели: научить отличать одно от другого.

19. Фейнман в своих знаменитых лекциях по квантовой электродинамике советовал не беспокоиться прежде времени о философской стороне дела. Модель есть модель: если она даёт практически приемлемые результаты, то и хорошо. А что за сущность стоит за моделью, можно, дескать, уяснить потом. Между тем, он в этих же лекциях защищал, по существу, принципиальный философский вопрос о материальной сущности мира, доказывая, что все наблюдаемые явления в микромире можно объяснить, не прибегая к т.н. волновой природе элементарных частиц, идеалистической по существу. К теме данной статьи сказанное имеет то отношение, что в рассуждениях о «полях» нельзя забывать их условность. ТРИЗ тем больше наука, чем больше в ней физики.

20. Здесь имеет место двойная условность. Во-первых, энергия – не сущность. Это лишь одна из характеристик природного феномена под названием «движущаяся материя». Во-вторых, вопреки определениям термина «поток», приведённых в работах Зусман А.В., Злотин Б.Л. “АРИЗ-СМВА-91/Э2” и Матвиенко Н.Н. «Энергетический анализ» (журнал ТРИЗ 1990-1.2-9), в действительности этим понятием описывают последовательность процессов или изменений каких-либо характеристик объекта.

21. Показать такую структуру целиком, пожалуй, невозможно в принципе. Любой реальный объект может быть описан как сложная система с неопределённым числом внешним и внутренних взаимодействий. В технической области редко возникает необходимость в сколько-нибудь полной модели объектов, да без них и стараются по возможности обойтись. Во всяком случае, математика споткнулась даже на такой простой, вроде бы, задаче, как построение динамической модели автопокрышки с несколькими степенями свободы. А что говорить о социальных объектах, где каждый элемент структуры обладает неопределённым числом степеней свободы?

22. Иногда такой элемент называют «точкой роста», что не всегда верно; хотя бы с точки зрения требований закона повышения идеальности (при всей их спорности). А если у нас задача на разрушение веполя? Тогда «точка роста» будет не на элементе, в пустоте: между элементами (объектами). Между тем, известно, что «из ничего ничего не бывает». Следовательно, имеет место неверная интерпретация.

изделия в «изменительных» веполях.

Этим объясняется принципиальное отличие веполя как модели от всевозможных иных моделей, в том числе и ТС по закону полноты частей, в состав которой не входит изделие. Для различных задач один и тот же исходный объект может иметь различные вепольные модели. Это и объясняет, почему веполь – модель не объекта, не системы, а задачи[23].

 

ТС строится из трёх показываемых бинарных структур (систем):

-     «источник энергии – трансмиссия»;

-     «трансмиссия – инструмент»;

-     «орган управления – трансмиссия (источник энергии, инструмент)»;

а также двух подразумеваемых:

-     «инструмент – изделие»;

-     «изделие – орган управления».

Ещё одной бинарной системой – «источник энергии – внешняя среда» – можно пренебречь. Конечно, двигатель, скажем, внутреннего сгорания нуждается в кислороде, а систему «изделие – орган управления» только с натяжкой можно назвать бинарной, но это сейчас не принципиально.

Идея веполя фактически состояла в реализации так называемого «закона сквозного прохода энергии» через подразумеваемые бинарные системы, олицетворяющие собой взаимодействия объекта с внешней средой. Точнее, не объекта как некоего целого, а части его структуры, организованной по типу ТС. Принцип, если можно так выразиться, полезного действия веполя состоит, во-первых, в установлении взаимодействия нужного качества и, во-вторых, в согласовании характеристик элементов бинарной системы для повышения этого качества.

Из такого понимания следует, что все задачи сводятся к управлению взаимодействием. Или, что есть то же самое, операцией [24]. Ну, а чтобы не оставаться всё время в рамках словесной эквилибристики, рассмотрим, как всё вышесказанное выглядит на примерах.

 

Примеры

 

Рассмотрим исходные положения вепольного анализа по первоисточникам [25]. Для конкретности – на примере достройки веполя (задача 14):

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

23. Правда, здесь мы сталкиваемся с неопределённостью термина «задача». Знаменитый средневековый теолог сказал: «Я прекрасно понимаю, что такое время до тех пор, пока не пытаюсь объяснить это другому». Особая неприятность от этого состоит в том, что в одной и той же ситуации каждый видит несколько иную задачу и, соответственно, строит свою модель. Данное обстоятельство делает сомнительным применение к вепольным преобразованиям эпитетов «язык» и т.п. Какой же это «язык», если каждый говорит на своём языке? В качестве примера: общие санскритные корни венгерского, немецкого и французского языков теряются где-то в многотысячелетней толще времён, но алфавит у них почти одинаковый. То есть, на данном этапе можно говорить только о некоей устоявшейся группе символов, которые каждый склонен читать по-своему.

24. Кстати, это вообще неверное выражение – «управление процессом». Управлять процессом нельзя, ибо это означало бы управление физическими законами природы. Нам повезло, что ещё этому не научились, и потому пока живы, а то при врождённом гуманизме человека мы бы так наизменяли... даже просто из любопытства, не говоря уж лучших намерениях. А вот операцией, условиями протекания процесса – можно.

25. Сборник «Дерзкие формулы творчества» (Петрозаводск, «Карелия», 1987г., стр. 68).

Имеется термопластичный материал (пластмасса). Из него надо изготовить (при массовом производстве) листы размером 1 м² с ворсинками. Высота ворсинок 10 мм. Прессование и другие подобные методы дают неудовлетворительные результаты – они слишком грубы для производства такого изделия. Нужен какой-то другой способ.

Задача решается путём достройки исходного вещества В₁ до полного веполя с помощью дополнительного вещества В₂ и электромагнитного поля П_маг.

 

Внимательно глянув в условия задачи, увидим, что исходная система также включала в себя поле (но давления) и дополнительное вещество В₂ (но матрицу или фильеры). Но есть и отличие: в действительности под В₁ понимали (но это прямо не указано) не весь лист, а единичную ворсинку (оперативная зона в неявном виде) в потенциале. Именно в неё вводили ферромагнитное вещество. Для этого пришлось спуститься на один системный уровень, повторив, однако, на нём структуру верхнего уровня. Далее надо подниматься обратно, а это уже другая задача: фильеры дают определённый порядок расположения ворсинок, а добиться такого же от ферромагнитных частиц весьма проблематично.

Точно такая же картина в задаче 15 с отклонителем турбобура. В исходной структуре для изгиба трубы используют сменный отклонитель (В₂ для всей колонны труб), а решение предполагает сделать этот отклонитель (часть колонны) сменной кривизны за счёт использования биметалла. И сходная проблема с реализацией: что просто для пластины, то сомнительно для цилиндра.

В задаче 8 с размерами капель и в задаче  без номера (на стр. 91) о сепарации алмазного порошка можно наблюдать то же самое [26].

Выходит, что в примерах (образцовых задачах!) приводятся такие описания исходных структур с якобы неполным веполем, что они обычно полностью соответствуют решению в виде достроенного веполя.

Нетрудно удостовериться, что аналогичная картина складывается и в других задачах на достройку веполя. Вполне возможно, что именно повторением исходной структуры и объясняется лёгкость работы с веполями: всё уже есть в голове и надо лишь перейти на другой системный уровень и заменить одни вещества и поля другими. Интересно, что об этом переходе нигде не говорится.

Но поскольку именно на достройке веполей стоит всё здание вепольного анализа, постольку не будем пока трогать задачи на измерение, форсирование, динамизацию, свёртывание и т.п.

 

Рассмотренные примеры с достройкой веполя показывают, что ТС была не только работоспособной, но ещё и работала (пусть и неудовлетворительным образом)! Эти примеры показывают, что в исходной системе была совершена не достройка системы путём введения в неё новых объектов-элементов, только подмена существующих элементов ТС, после чего её работа стала в большей степени удовлетворять нас (хотя бы на данный момент). Если так, то данная операция называется повышением согласованности элементов системы.

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

26. В оба последних примера вдобавок вкралась досадная ошибка: в действительности поле действует на капли и алмазные крупинки разного размера одинаково, а вот реагируют те уже по-разному, в зависимости от размеров.

Операции с полным веполем сводятся к развитию бинарной системы В₁-В₂. И это развитие осуществляется точно так же, как и в обычной ТС. То есть, через дробление, динамизацию, повышение управляемости. Особо стоит свёртывание, но и это лишь форма идеализации (в смысле исключения всего лишнего). Можно предположить, что операции с веполем подменили собой операции с ТС, которую не «дожали» в смысле инструментальности.

 

Теперь рассмотрим более солидный пример[27]:

Во время боевых действий в горах возникла необходимость ликвидировать гранатами засаду, расположенную в ущелье, на глубине почти в километр. Но граната, после того как выдернуто кольцо и отпущен рычаг-предохранитель, взрывается через 4 секунды. За это время она не может долететь до цели. Как быть?

Есть неполный веполь – рычаг и действующее на него поле – сила пружины, стремящаяся его отбросить после того, как вынуто кольцо. Чтобы не дать рычагу преждевременно сработать, нужно достроить веполь – ввести вещество, его удерживающее. А после падения гранаты вниз это вещество должно исчезнуть, освободив рычаг. Причём лучше всего, если оно исчезнет за счёт имеющихся в ресурсе полей, например силы удара (П_мех).

 

Схема 6.

Отсюда ясны требования к В₂ – оно должно от удара исчезать, разламываться, разбиваться. Самое простое – использовать стекло. Поэтому гранату засовывали в стеклянный стакан или банку и бросали вниз. (конец цитаты)

 

Нарушение логики и правил вепольных преобразований налицо. В действительности пружина действует не на предохранитель, а на боёк, а предохранитель только удерживает его. То есть, предохранитель – это орган управления. Точнее, рабочий орган ТС управления (обратной связи). Проблема в том, что если в исходном состоянии приводом предохранителя была чека, далее чеку заменяет рука, а после броска от всей ТС управления остаётся только рабочий орган и трансмиссия (собственно рычажная часть предохранителя): привод как источник энергии (поля) исчезает.

Следовательно, в исходной структуре веполя (протовеполе) имеется только одно вещество В₁, и ничего более. Далее (если следовать правилам) протовеполь надлежит преобразовать к каноническому виду путём введения второго вещества В₂, связанного с полем П:

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

27. Задача приведена по тексту книги: Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. «Поиск новых идей: от озарения к технологии», (Кишинёв, Картя Молдовеняскэ, 1989 г., стр. 96, задача 7). Думаю, всем понятно, почему задача именно учебная и почему из солидного источника. Автор настоящей статьи торжественно клянётся, что задача была выбрана случайным образом: методом раскрытия книги приблизительно в том её месте, речь шла о веполях.

 

Схема 7.

 

Далее возникает следующая проблема: как убрать при падении гранаты второе вещество или, что есть то же самое, связанное с ним поле? Ведь полезная сначала связь между двумя веществами с падением становится вредной:

 

Схема 8.

 

Теперь вредную связь надлежит, согласно правилам[28], разрушить введением третьего вещества:

 

Схема 9.

 

Но если неизвестно, что представляет собой второе вещество, то третье известно хорошо: земля (скала, грунт, поверхность). И действует оно просто и грубо: механическим полем. Отсюда следуют требования ко второму веществу: отзывчивость (чувствительность) к механическому полю. Ну, далее, методом аналогии (разрушаться, ломаться, …) и перебором доступных, легко разрушаемых при ударе веществ выходим на контрольный ответ со стеклотарой.

 

В цитируемом тексте почти всё не так Видимо, по этой причине из «преобразований» исчезли стрелки, показывающие направление действий: если их показать, возникает каша. А это надёжный признак: не будь готового решения с использованием стеклотары, найденного опытным путём, при корректном ведении вепольного анализа выйти на него было бы маловероятно. Грубо говоря, имеет место подгонка.

Перед нами не вепольное решение, а обычное рассуждение, впоследствии лишь оформленное в вепольном виде. Ведь, если вепольный анализ позиционируют как формальный язык описания преобразований структуры технического объекта, выполняемой по строгим правилам, то вепольные преобразования надо было раньше построить, а затем понять, что они означают[29]. То есть, в соответствии с Рекомендациями по применению Стандартов надо не рассуждать,

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

28. Ну, не совсем по правилам. В Системе стандартов предусмотрен лишь случай, когда существует сопряжённое (полезное и вредное) действие. Здесь же сначала существует однозначно полезное и только полезное действие, которое с некоторого момента превращается во вредное действия без всяких следов полезности. М-да…

29. Если внимательно посмотреть, на стандарты, то увидим, что там действительно представлены только рассуждение типа «если – то», затем оформляемые вепольными символами. А если так, то зачем они – символы – нужны?

а строить по правилам модель задачи и её решения, используя шаги 1.1-1.6 Алгоритма решения изобретательских задач АРИЗ-85В.

 

Маловероятно, чтобы в горах воевал специалист по ТРИЗ. Здесь имеет место просто попытка реконструкции: как бы он мог решить эту задачу, если б довелось? Контрольный ответ со стеклотарой (аналог – бутылки с зажигательной смесью времён 2-й Мировой войны) он и есть контрольный. То есть, имеющееся решение задачи – совсем не обязательно лучшее.

В самом деле, а если террористы сообразят, что после разбития стекла у них есть ещё в запасе целых 4 секунды, чтобы укрыться или отбросить гранату подальше? Для профессионально подготовленных людей это не трудно. А если граната упадёт не на скалу, а на что-то мягкое? На траву, например? А если десантник, и без того навьюченный всяческим военным снаряжением, не возьмёт с собой ещё и по стакану на гранату [30]?

 

Нет, контрольный ответ явно не из лучших, и найден он был, скорей всего, перебором подручных ресурсов за неимением возможностей для радикального решения. Но ведь ТРИЗ вообще и вепольный анализ в частности должны выводить на максимально лучшее решение! Показательный же разбор вывел на компромисс. Нехорошо. Надо разобраться. По всем правилам. А именно: по шагам 1-й части АРИЗ-85В [31], как это требуют Рекомендации к Системе стандартов. Да и здравый смысл тоже. Но чтобы ситуацию (точнее – гранату) превратить в задачу, надо её проанализировать. Выглядит оборонительная граната Ф-1 [32]так:

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

30. Вообще-то надо ещё и попасть гранатой в нужное место, что при дальности ручного броска в километр (пусть даже и 150 м) очень сомнительно. Это при броске на 25-30м отклонение от цели будет метров до пяти, что на равнине роли не играет. А при дальности в сотни метров рассеивание составит уже десятки метров, что в условиях сильно пересечённой горной местности делает применение ручных гранат бесполезным делом. Впрочем, это непринципиально. Вероятно, в реальном бою просто подствольные гранаты закончились, и пришлось бросать «лимонки». Впрочем, оставим меткость броска в стороне.

31. Ну, не совсем. Шаги АРИЗ-85В хорошо работают только для уже подготовленной ситуации. Для «сырой» ситуации придётся делать изрядный перебор, что противно духу ТРИЗ. Здесь возможны два подхода: либо применить АВИЗ Иванова, либо АРС автора. Различие между ними в том, что АВИЗ заканчивается перед физическим противоречием, а АРС – перед техническим противоречием. Следует также учесть, что в силу причин, изложенных в статьях автора «Первая часть» и «АРИЗ опытный», предпочтительно использовать 1-й часть АРИЗ-85В, модернизированную применением т.н. средства устранения (СУ) нежелательного эффекта (НЭ).

32. Конструкция (с некоторым упрощением) приведена согласно «Наставлению по стрелковому делу» (МО СССР, 1987 г.). Наступательная граната РГД-5 устроена также, только радиус поражения у неё в десять раз меньше. Несложно увидеть, что конструкция гранаты осталась, в принципе, та же, что многие сотни лет назад была придумана для первых пушечных бомб. В них пустотелый металлический корпус заполнялся взрывчатым веществом, а в отверстие вставлялось подобие бикфордова шнура, который поджигался взрывом пороха в пушке. Длина шнура (трубки, запала) рассчитывалась так, чтобы за расчётное время полёта (в момент попадания в цель) он выгорел полностью, после чего огонь добирался до боевого заряда, который взрывался, производя требуемый эффект. Ручные бомбы, которыми воевали гренадёры Петра 1, были такие же, только поджигался шнур вручную. За сотни лет развития ручных бомб они стали называться гранатами, а ручной поджиг шнура был заменён механической зажигалкой, конструкция которой описана выше. Усовершенствование в виде термодетонатора было сделано для подрыва тротила, который иначе как от детонации и не взрывается. А предлагаемый в качестве дальнейшего усовершенствования стеклянный стакан продолжает дурную традицию наращивания числа звеньев подрывного механизма вместо изменения принципа его действия. Зато изобретательные немцы воевали гранатами, в которых боёк бил по единственному капсюлю-детонатору после того как кислота разъедала предохранитель, удерживающий пружину. То есть, число звеньев в цепи было сокращено.

 

Рис. 1.

 

Последовательность событий в гранате следующая:

-       выдёргивается чека;

-       отпускается предохранитель;

-       боёк (ударник) под действием боевой пружины бьёт по капсюлю-воспламенителю;

-       капсюль взрывается, поджигая порох;

-       порох горит 3,3-4,2 секунды, доводя температуру до 3000°С;

-       взрывается термодетонатор;

-       от детонации взрывается боевой заряд тротила;

-       взрыв доставляет осколки корпуса всем адресатам в радиусе до 250 м.

 

Ну, теперь можно и за анализ браться. И не просто так, а самым тщательнейшим образом отсекая в себе поползновения на озарение, и прочие неконтролируемые и не формализуемые процессы.

Как известно, анализ надо начинать от недостатка (нежелательного эффекта – НЭ). А какой у нас НЭ на поверхности? Только один: граната взрывается не от падения, а по команде встроенного счётчика времени (неважно, что это счётчик на счётчик не похож). Счётчик же жёстко настроен на среднее время полёта вручную брошенной гранаты в условиях боя на равнине и не рассчитан на оперативное регулирование (да и некогда). Вот стеклянным стаканом и пытались компенсировать этот недостаток вместо устранения причины его возникновения. Это ещё туда-сюда как одноразовое решение, но высококачественное решение должно быть многоразовым (см. п. 7.2г АРИЗ-85В). То есть, не в том смысле, что гранату можно использовать много раз, а в том, что это решение может быть реализовано всегда и во всех условиях. «Стеклотарный» ответ явно не отвечает духу ТРИЗ. Да и представить себе воина, в обязательном порядке экипированного несколькими стеклянными стаканами, можно только в анекдоте.

Вообще-то говоря, это не совсем хорошо – заниматься совершенствованием технического объекта, пригодного только для убийства (в лучшем случае – браконьерства). Поэтому далее придётся ограничиться принципиальным решением, не переходящим в техническое. То есть, получить что-то вроде Технического задания.

 

Присмотримся к задаче внимательней. Да там не одна, а ряд задач! Первая: удержать предохранитель [33], чтобы граната не взорвалась через 4 секунды после выдёргивания чеки. Вторая: чтобы она не взорвалась и по истечении 4 секунд, если она ещё в руке. Третья: чтобы не взорвалась прежде, чем долетит до места. Четвёртая: чтобы она взорвалась, едва долетев до места (чтоб адресат не успел унести ноги).

Решение первой задачи в конструкции гранаты предусмотрено: вместо выдернутой чеки боёк удерживается предохранителем под воздействием руки. То есть, рука – это не «держалка», а источник механического поля для предохранителя («держалки»). Поэтому для решения второй задачи надо чем-то заменить руку. Или «держалку». Здесь возникает развилка в анализе существующей конструкции гранаты. В книжном примере пошли по пути компенсации (замены) руки.

Примечательно, что при компенсационной задаче рассматриваемая структура не изменяется: В₁  («держалка») действует на В₂ (боёк) под воздействием механического поля П, как и ранее [34]. Меняется только источник поля для В₁.

Но наша проблема заключается в следующем: если удерживать предохранитель во время полёта, то граната в это время не взорвётся, но она взорвётся лишь спустя 4 секунды после падения. А если не удерживать, то граната взорвётся спустя 4 секунды после броска, но за это время может не успеть долететь до цели.

Так вот: необходимо найти такой Х-элемент, который, сохраняя способность отсутствующей «держалки» предохранителя не создавать задержку взрыва после падения гранаты, устранял бы взрыв гранаты спустя 4 секунды после броска.

Получается такая вот модель задачи: граната должна взорваться не раньше чем через 4 секунды после броска (чтобы воин уцелел), но не позже момента падения (чтобы не уцелел террорист). И это качество гранате должен обеспечить Х-элемент – некое изменение в ней [35].

 

Вот только теперь можно (и нужно, согласно шагу 1.7 АРИЗ-85В) перейти к вепольной схеме. Каковы же элементы протовеполя? На первый взгляд его элементами должны быть «отсутствующая держалка» и граната. Но это работает психологическая инерция. Поэтому упрёмся, не пойдём туда. На самом деле взрывается не граната, взрывается тротил. А между «отсутствующей держалкой» и взрывающимся тротилом имеет место быть довольно длинная причинно-следственная цепочка процессов (и событий), происходящих в гранате после броска.

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

33. Строго говоря, предохранителем является и чека.

34. Поскольку анализ задачи выполняется вновь, постольку нумерация элементов веполя соответствует не книжному примеру, а требованиям этого нового анализа.

35. Изменение должно произойти именно в гранате. Стеклянный стакан – явно чужеродный элемент, вносимый в структуру гранаты из-за некачественного анализа ситуации.

 

Есть старое, но, насколько известно, не формализованное правило вепольного анализа: из задачи надо выбросить всё, без чего задача останется задачей. А выбрасывать надо не наугад, это было бы рецидивом МПиО. Пройдёмся же по цепочке процессов [36].

1. Ясно, что предохранителя в схеме нет: он исчез из состава гранаты сразу после момента броска. Да и не нужен он более, после освобождения бойка. К нему нет претензий в связи с условиями модели задачи, так как не возникает никаких НЭ.

2. С помощью подпружиненного бойка приводится в действие капсюль-детонатор. Ни к пружине, ни к бойку тоже нет претензий, поэтому они тоже исчезают из числа кандидатов в схему.

3. Капсюль-детонатор преобразует механическую энергию бойка в тепловую [37]. Это необходимое условие для поджигания пороха. Здесь тоже не возникает претензий: ни к самому преобразованию, ни к поджиганию пороха.

4. Порох выполняет сразу две функции: счётчика времени и источника тепловой энергии для термодетонатора. Если уж быть совсем точным, то не сразу, а по очереди: функция счётчика исчезает вместе с порохом в тот момент, когда возникает функция источника тепловой энергии (при достаточном её накоплении). По условиям минизадачи конструкция счётчика времени не подлежит изменению, так как к счётчику времени претензий нет.

5. Термодетонатор преобразует тепловую энергию в механическую взрыва[38]. Здесь есть претензия, так как термодетонатор выполняет это преобразование немедленно после образования внешнего теплового поля, что недопустимо по условиям модели задачи.

6. Поле механической энергии, собственно, и подрывает тротил. Действие необходимое, ибо, насколько известно, тротил взрывается (детонирует) только от мощного импульса механического поля (удара).

 

Теперь можно уточнить модель задачи: тротил должен взорваться не раньше чем через 4 секунды после броска (чтобы воин уцелел), но не позже момента падения (чтобы не уцелел террорист). И это качество гранате должен обеспечить Х-элемент – некое изменение в ней, связанное с термодетонатором.

Согласно модели задачи тепловое поле должно образоваться, дабы завершить отсчёт положенных секунд, но далее оно не должно преобразоваться в поле механической энергии во избежание преждевременного подрыва тротила. Вводимый Х-элемент как раз и должен предотвратить это нежелательное преобразование. Здесь напрашивается переход к физическим процессам, но повременим, посмотрим, на что способны вепольные преобразования.

Вырисовывается следующая исходная вепольная схема: тепловое поле, нежелательно действующее на термодетонатор. Схема подпадает под стандарт 1.2.3: если необходимо устранить вредное действие поля на вещество, то за-

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

36. Процесс – это изменение (преобразование). В нашем случае при внешней простоте происходит довольно сложный процесс: имеет место не линейная цепь преобразований энергии, а дерево преобразований.

37. На самом деле имеет место не преобразование механической энергии в тепловую, а использование её для преобразования химической энергии детонатора в тепловую. Это не существенно, но иметь в виду нелишне.

38. Понятное дело, что и в этом детонаторе внешнее поле (тепловое, в данном случае) используется для создания условий высвобождения химической энергии термодетонатора. То есть, прямое преобразование отсутствует.

дача может быть решена введением второго элемента, оттягивающего на себя вредное действие поля. Итак:

 

Схема 10.

 

Всё хорошо: второй элемент (он же – Х-элемент) заслонил собой термодетонатор от вредного теплового поля. Но от чего же теперь тот будет взрываться, взрывая, в свою очередь, тротил? И в чём же будет состоять полезность действия Х-элемента на термодетонатор, если тот реагирует лишь на тепловое поле? М-да…

Получается, что вепольные стрелки лишь проиллюстрировали предыдущее рассуждение, но сами по себе ничего нового не подсказали. А это верный признак ошибки либо в методе, либо в рассуждениях. Стрелки эти – лишь направление передачи энергии. Вид стрелки показывает нашу оценку качества этой передачи. Сколько стрелок – столько взаимодействий. Ну, и что?

 

Вернёмся к модели задачи ещё раз. Так и есть: в ней ведь говорится не только о том, что тротил не должен взорваться сразу по истечении четырёх секунд, но и о том, что он должен взорваться сразу же в момент падения гранаты. Тогда вепольная схема должна описать не только изменение взаимодействия теплового поля и термодетонатора. Она должна описать ещё изменение взаимодействия термодетонатора с землёй (дополнительным элементом). А если точнее, то не с землёй как таковой, а с механическим полем инерции, возникающим в момент приземления гранаты, так как прямого контакта не происходит. В исходном состоянии термодетонатор нечувствителен к этому полю. Следует также иметь в виду, что термодетонатор чувствителен к тепловому полю, но не к его источнику. Поэтому предыдущую схему придётся уточнить:

 

Схема 11.

 

Число взаимодействий, в которых участвует Х-элемент, возросло. Следовательно, он должен обладать сложной структурой.

Ещё одно обстоятельство: оба поля действуют в разное время: тепловое поле возникает с момента выгорания пороха и действует до момента, когда при падении возникает механическое поле. То есть, в разное время, чего Схема 11 не отражает. Разве что имеет место небольшое перекрытие. Необходимость иметь отзывчивость на разные поля говорит о внутренней структуре, на которой могут образовываться разные ТС – по одной на взаимодействие.

Более того, до момента выгорания пороха все элементы гранаты должны быть нечувствительны к внешнему механическому полю. Логично предположить, что эта чувствительность должна возникнуть только после выгорания пороха. Следовательно, Х-элемент должен претерпеть изменение в момент выгорания пороха. Это тоже говорит в пользу того, что Х-элемент должен иметь сложную структуру [39].

Поэтому правильней будет построить схему так, чтобы она отражала не только отсечение термодетонатора от теплового поля, но также и изменение во времени состояния (процесс) Х-элемента с соответствующим разделением действия разных полей:

 

Схема 12.

 

Всё по правилам? Всё логично? Вроде всё. На этом можно останавливаться: перевод вепольного ответа в техническое решение выходит за рамки статьи.

Правда, у нас, как было сказано в одном известном фильме, «гранаты не той системы». Ну и что с того? Мы ведь не в горах? Мы ведь на заводе, который должен обеспечивать правильными гранатами людей, воюющих вместо нас в тех горах. Вот и получили «техническое задание на разработку инерционного детонатора, приводимого в боевую готовность при выгорании пороха». А «стеклотарный» ответ из разряда тех, с помощью которых на ходу пытаются исправить или компенсировать ошибки конструктора.

Ну, а то, что пришлось ввести новый значок, обозначающий структурное преобразование инструмента в ходе процесса (вертикальная связь между двумя состояниями Х-элемента) и, соответственно, новую конфигурацию веполя, так это несущественно. Или наоборот, очень существенно: нововведение может дать новые возможности вепольному анализу.

 

 

Анализ анализа

 

Осталось проанализировать сам анализ. Точнее, его результаты.

1. Бросается в глаза, что рассуждения  опять предшествовали преобразованиям, а не наоборот. Конечно, они выполнялись в соответствии с требованиями Рекомендаций и АРИЗ-85В, но не только. После введения Х-элемента (второго вещества) пришлось рассуждать дополнительно, сверх «программы». Иначе нельзя было бы получить представление о том, что конкретно должно быть в роли того или иного вещества или поля, и как оно должно было изменяться. А рекомендация «оставить всё, без чего задача останется задачей» пока остаётся не формализованным правилом.

Всё так, но всё же? По идее, надо было бы механически проделать требуемые правилами преобразования, а затем уж посмотреть и осмыслить, что из

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

39. Здесь уместно вернуться вопросу о преждевременном озарении: если Х-элемент отсёк термодетонатор от теплового поля, то можем ли мы говорить об утрате термодетонатором принципа действия (взрыва от температуры)? Не обязательно: отсечение может быть временным.

этого вышло. Наверное, и здесь проблемы с теорией: т.н. задачи-«путанки» здесь нет определённо.

 

2. В Системе стандартов нет такой комбинации элементов веполя (не говоря уже о процессе). Что-то здесь не так. Если исходить из идеи существования закономерностей эволюции технических объектов и регулярного строения систем, определяемых на их основе (будь то Техническая система или бинарная, как в веполе), то число вепольных структур должно быть конечным и фиксированным. Например, как у кристаллов. Или как в справочнике Артоболевского. Как бы мы не преобразовывали структуру технического объекта, на выходе всё равно должна получиться Техническая система (рабочая машина плюс обратная связь), способная взаимодействовать с изделием. Иначе этот объект просто не сможет выполнять свою функцию. А это фиксированная структура даже с учётом преобразований в духе «моно-би-поли» и динамизации. И даже с учётом выноса части элементов за пределы собственно объекта. Видимо, здесь сказывается недостаточная теоретическая проработка стандартов и вепольного анализа в направлении аксиоматики.

Возможно, всё дело в том, что пришлось анализировать не конец цепочки, а промежуточное звено. Если б то был конец цепочки, то нам было безразлично последующее преобразование, тем более что оно было бы заданным. В данном же случае, при анализе промежуточного звена, потребовалось два состояния, в которые некое вещество принимает поочерёдно: одно для обеспечения предшествующего взаимодействия, второе – последующего. Это ситуация классического физического противоречия, хотя анализ оперативной зоны и не выполнялся, даже косвенно. Анализ оперативного времени имел место, но с натяжкой. То есть надо было бы по условиям задачи всего-навсего привести некое вещество в требуемое состояние. Видимо, именно из-за таких совмещённых структур вернулись к идее построения вепольной модели объекта (ошибочно названного в последней из вышеприведённых цитат «сложной технической системой»).

 

3. Что же такое, в конце концов, веполь? И стандарт?

Что же описывали все эти вепольные построения? Очевидно, не структуру технического объекта в целом. И не модель этого объекта. Тем более – не техническую систему, на нём определённую. И даже не часть этой системы (модель[43]). Во всех без исключения случаях рассматривалось только и именно отношения (взаимодействия) по поводу необходимого по условиям задачи изменения изделия. А так как задача [41] возникла из того простого факта, что

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

40. Опять на всякий случай напомню, что техническая система (ТС) – это принятый в ТРИЗ термин, обозначающий конфигурацию элементов структуры технического объекта в составе источника энергии, трансмиссии, рабочего органа и органа управления. Не более, и не менее. Редкий случай в ТРИЗ достаточно полного определения термина (хотя этим и пренебрегают). Поэтому модель ТС может описывать только одно из отношений или группу их, существующих внутри ТС. Изделие же всегда вне ТС. Следовательно – вне модели.

41. К сожалению, в ТРИЗ термин «задача» тоже не определён; разве что как ситуация, в которой изобретателю надлежит почесать затылок. А если применить бритву Оккама, то задача – это синоним недостатка (нежелательного эффекта - НЭ), который нельзя игнорировать, от которого не отвертишься. Изобретательская задача – это НЭ, который, по мнению задачедателя (кем бы он ни был), нельзя устранить.

 инструмент не справлялся должным образом (по нашему мнению) со своим делом, и поэтому надо было его изменить.

Этого утверждения не отменяет и то обстоятельство, что в действительности рассматривалась не одна определённая пара «инструмент – изделие), а цепочка: инструмент – изделие/инструмент – изделие/инструмент – … То есть, в роли инструмента и изделия последовательно рассматривался почти каждый элемент технологической цепочки.

Здесь следует отметить, что не имеет значения, какую часть ТС мы рассматриваем: рабочую машину или управляющую машину (обратной связи). В обоих случаях объект её воздействия подлежит изменению, от назначения и сути которого в рамках задачи можно абстрагироваться. После, разумеется, её формулирования.

По существу мы занимались описанием интересующих нас взаимодействий, в которых участвует инструмент. Описание выполнялось с помощью символов, обозначающих: а) элементы структуры («вещества»), б) их относительное состояние по избранному виду взаимодействия («поля») и в) отношение в паре «инструмент – изделие» (стрелки). А всё это есть ни что иное, как моделирование.

Моделирование чего? Задачи? Нет, задача моделируется только протовеполем, а ведь есть ещё и его преобразования. Промежуточные и окончательные комбинации символов показывают (моделируют) направление изменения (развития) структуры объекта. Точнее – той его части, в которой возникла задача. Поэтому вполне логичным будет сказать, что вепольный анализ - это принятый в ТРИЗ способ моделирования процесса эволюции структуры объекта, показывающий физическую сущность этого процесса[42]. Можно даже назвать его геометрической интерпретацией соответствующих закономерностей (обычно называемых в ТРИЗ законами развития технических систем – ЗРТС).

А веполь – это модель состояния изменяющейся части структуры объекта. 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. Именно вепольная, так как в АРИЗ-85В есть несколько другое определение термина «модели задачи» (шаг 1.6). Веполь – это частный случай системы, в котором используется характерная символика.

 

Есть и другие вопросы. Например, как быть с динамизацией, форсированием и т.п. операциями? Но это уже предмет следующего исследования, а «всё и сразу» обещают (но и только) дать лишь в рекламе. Хотя на кое-какие вопросы всё же придётся отвечать прямо «здесь и сейчас», не дожидаясь, пока их зададут читатели [43].

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

42. Фактически данная статья являет собой продолжение серии работ автора о процессах.

43. Кстати, удобный ораторский приём, которым часто любил пользоваться, например, Сталин.

 

Один из таких вопросов: как быть с т.н. «законом повышения вепольности» [44]? Для начала рассмотрим существующее определение:

8. Закон увеличения степени вепольности – развитие технических систем идёт в направлении увеличения степени вепольности. Смысл закона заключается в том, что невепольные системы стремятся стать вепольными. В вепольных системах развитие идёт в направлении перехода от механических полей к электромагнитным, а также увеличения степени дисперсности веществ, числа связей между элементами и отзывчивости системы. [45]

Ключевое слово цитаты – «вепольность». Что это такое? Данный термин, как обычно в ТРИЗ, не имеет определения. Более того, он не поясняется даже через примеры. Поэтому придётся разобраться самостоятельно.

Исходя из выясненного выше содержания терминов «вепольный анализ» и «веполь», можно утверждать, что вепольность – это синоним термина «управляемость». То есть, эволюция технических объектов сопровождается повышением степени управляемости. Причём управляемости на всё более глубоком уровне: с переходом от управления объектом как целым к управлению структурой объекта и его частей. Внешне это выглядит как возникновение всё более сложных веполей.

 

Второй неотложный вопрос: как быть с пониманием стандарта как комплекса «приём плюс законы плюс физэффект» [46]? Такое понимание своим возникновением обязано путанице, царящей в ТРИЗ с термином «техническая система». Под ТС понимали что угодно: собственно четырёхэлементную структуру, её часть, весь объект целиком, …

Если всё же зафиксировать понимание ТС только как заданную одним из ЗРТС четырёхэлементную структуру, то становится ясно: стандарт никогда не был сочетанием приёмов, законов и физэффектов. У приёмов совсем иная идеология; приёмы – это типовые операции над объектом как неким целым. Напротив, вепольный анализ – это типовые же операции над структурой объекта, сведённые в Систему стандартов. При этом не должно сбивать с толку то обстоятельство, что элемент структуры объекта – это тоже объект: все операции идут над системой, над отношениями.

 Вполне естественно, что изменения структуры не могли не подчиняться законам природы и, как следствие, не сопровождаться физическими эффектами. Недостаточная степень понимания общего фрактального механизма возникновения эффектов вынуждено [47] приводила к использованию многочисленных частных случаев.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

44. Вопрос этот старый, поставленный ещё в работе Матвиенко Н.Н. «Термины ТРИЗ (проблемный сборник)». (Владивосток, 1991 г.).

45. По тексту книги: Альтшуллер Г.С. “Творчество как точная наука”, Изд. “Советское радио” Москва, 1979г., с. 127.

46. Г. Альтшуллер «Стандарты на решение изобретательских задач», 1975. Такое же понимание приводится и в других, позднейших источниках.

47. Вынужденность эта была вполне осознанной, что стимулировало дальнейшую работу на «вепольной» интерпретацией физических эффектов. Фрагментарно и в далеко не законченном виде эта работа была представлена в виде нового Указателя применения физических эффектов, опубликованного в журнале «Техника и наука» №№ 1-9 за 1981 г., №№ 3-5 за 1982 г. Следы этой работы видны также в незаконченной статье Г. Альтшуллера «Паспорт приёма. Приём дробления». Правда, в те времена идея фракталов была известна в совсем узком кругу специалистов, и всеобщность её была под большим сомнением. Несомненная заслуга Альтшуллера в том, что в своих разработках по преобразованиям структур он фактически строил фракталы (пусть пока и несовершенные, нечёткие), ещё ничего о них не зная.

 

Заключение

 

Итак, мы получили содержание терминов «веполь» и «вепольный анализ», одних из основных «блоков», которые давно лежат в фундаменте ТРИЗ, и, тем не менее, были намечены, условно говоря, лишь «пунктирно». Зыбкость, туманность этих терминов приводила к неопределённости и представлений, построенных на их основе (чем часто и обоснованно попрекали ТРИЗ).

Определения, к которым мы пришли в итоге этих длинных рассуждений, очень близки к более приземлённому: «веполь – это модель задачи». В то же время видно, что авторы цитат, приведённых в начале статьи, постепенно приближались, вольно или невольно, к именно такому пониманию веполя и вепольного анализа. Разумеется, над формулировками новых определений надо ещё поработать, но главное уже сделано.

 

Два десятка страниц рассуждений – и такой скромный итог!? Отнюдь. Теперь можно, наконец, перейти к рассмотрению Проблемы, неявно поставленной в преамбуле настоящей статьи. Сформулируем её так: если вепольный анализ – это способ моделирования эволюции структур и, следовательно, раздел системного анализа, то необходимо построить аксиоматику этого раздела, которая бы:

а) была полностью согласована с аксиоматикой системного анализа;

б) имела своё собственное, специфическое содержание, отличающее её от прочих разделов;

в) была согласована с аксиоматикой ТРИЗ (которую, впрочем, тоже ещё надо построить).

Построение такой аксиоматики позволит посмотреть на стандарты свежим «марсианским» взглядом и устранить вопросы, которые возникали, например, по ходу детального (может быть, излишне детального) анализа задачи с гранатой. Не говоря уж о множестве других вопросов. Но об аксиомах – в следующий раз.

 

 

Королёв В.А.

Киев

11.08.2003 г.