Презентация на тему: АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )

АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Альтшуллер Генрих Саулович
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Учебные программы ТРИЗ
ЗАДАЧА. Для изготовления штампа применяют металлическую плиту с 16 тыс. полусферических углублений, в которые по чертежу укладывают двухмиллиметровые стальные
ЗАДАЧА. При выплавке чугуна в домнах образуется расплавленный шлак (температура около 1000 гр.). Его сливают в ковши на рельсовом ходу и увозят на
Методы : Анализ противоречий
Технические противоречия ( Пример )
Физические противоречия
Идеальный конечный результат
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Потребитель сам…
Оператор ИКР
Оператор ИКР
Идеальный конечный результат: ФОРМУЛА
Идеальный конечный результат: Анализ ресурсов
Пример: мачты поддержки ракеты
Инерция мышления
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Как избежать инерции мышления? Советы
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Основная линия решения нестандартных задач
Задача Нанесение покрытий
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Задача перекачка газа
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Изобретательская ситуация
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Понятия и определения
Задача
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )
Конфликтующая пара
1/37
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 18)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1009 Кб)
1

Первый слайд презентации: АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ )

Теория решения изобретательских задач

Изображение слайда
2

Слайд 2: Альтшуллер Генрих Саулович

Родился 15 октября 1926 г. в г. Ташкенте (СССР, Узбекистан) В 1931 г. семья переехала в г. Баку В феврале 1944 г. ушел добровольцем в Советскую Армию. Первое авторское свидетельство на изобретение получил в 17 лет К 24 годам число изобретений превысило десять. Основной постулат ТРИЗ: технические системы развиваются по определенным законам, эти законы можно выявить и использовать для создания алгоритма решения изобретательских задач. В 1948 г. написал письмо Сталину с резкой критикой положения дел с изобретательством в СССР. 28 июля 1950 г. арестован Министерством госбезопасности СССР, без суда приговорен Особым совещанием МГБ к 25 годам лишения свободы и отправлен в Речлаг - один из лагерей Воркуты. В 1970 г. создал в Баку (СССР, Азербайджан) Школу молодого изобретателя, которая в 1971 г. переросла в АзОИИТ (Азербайджанский общественный институт изобретательского творчества) - первый в мире центр обучения ТРИЗ. С 1989 г. по 1998 г. - Президент Ассоциации ТРИЗ. 15.10.1926 – 24.09.1998

Изображение слайда
3

Слайд 3

История развития ТРИЗ - исследования разных стран подтверждают, что ТРИЗ работающий инструмент; ТРИЗ – «наше» изобретение. MADE IN USSR ; ТРИЗ пользовалась большой популярностью в стране в 70х и 80х годах. В 1971 году начали работать школы ТРИЗ в Баку, Дубне, Днепропетровске. В 1980 г. ТРИЗ включена в учебные программы вузов Украины. в 1984/85 учебном году насчитывалось свыше 250 школ ТРИЗ ТРИЗ используют Ford, Motorolla, Procter & Gamble, Siemens, LG в 1998 году в США открылся Институт Альтшуллера - В середине 80х годов книги по ТРИЗ были переведены на английский, немецкий, финский, японский, болгарский и др. языки; В 1985 г. Разработана концепция становления и развития творческой личности, ставшая ядром ТРТЛ (теория развития творческой личности); элементы ТРИЗ получили широкое распространение в педагогике (в школах, детских садах).

Изображение слайда
4

Слайд 4: Учебные программы ТРИЗ

Изображение слайда
5

Слайд 5: ЗАДАЧА. Для изготовления штампа применяют металлическую плиту с 16 тыс. полусферических углублений, в которые по чертежу укладывают двухмиллиметровые стальные шарики. Когда рельефный рисунок выложен, включают электромагнит, расположенный внутри плиты и шарики прочно прилипают к ее поверхности. К сожалению, сборка идет вручную, медленно: на укладку шариков в одну плиту затрачивается до 14 часов. Нужно усовершенствовать этот способ

Изображение слайда
6

Слайд 6: ЗАДАЧА. При выплавке чугуна в домнах образуется расплавленный шлак (температура около 1000 гр.). Его сливают в ковши на рельсовом ходу и увозят на шлакоперерабатывающие установки (использование жидкого шлака экономически выгодно, переплав твердого шлака нерентабелен). Шлак, залитый в ковш, охлаждается, на поверхности расплава образуется твердая корка. Чтобы вылить шлак из ковша, в корке пробивают два отверстия. Шлак охлаждается, в итоге удается вылить не более 70% шлака. Ковши увозят на специальные эстакады, затвердевший шлак выбивают и отправляют на отвалы, громоздящиеся вокруг завода

Изображение слайда
7

Слайд 7: Методы : Анализ противоречий

Административные (Поверхностные). Технические (Углубленные). Физические (Обостренные). Каждое изобретение – это разрешение противоречия

Изображение слайда
8

Слайд 8: Технические противоречия ( Пример )

удобство набора порта- тивность BETTER WORSE Технические противоречия возникают когда при изменении известными способами одной части системы недопустимо ухудшается другая ее часть. Прочность - масса Качество - сроки

Изображение слайда
9

Слайд 9: Физические противоречия

Размер BIG SMALL Клавиатура Размер Физические противоречия – когда к одной и той же части системы предъявляются взаимно противоположные требования Быть – и не быть Горячий - холодный

Изображение слайда
10

Слайд 10: Идеальный конечный результат

Идеальная техническая система – это система, которой нет, а ее функции выполняются. Она должна появляться только в тот момент, когда необходимо выполнять полезную работу, все остальное время этой системы не должно существовать или она должна выполнять другую полезную работу. Идеальное вещество – вещества нет, а функции его (прочность, непроницаемость и т.д.) остаются. Идеальный процесс – получение результатов без процесса.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Сказка о золотой рыбке Владычица морская … Новый дом …. …. Новое корыто Рост потребностей Рост неудовлетворенности Конечные цели Идеализация Задача: надо стирать, а корыто прохудилось. Что попросить у золотой рыбки? Большинство: стиральную машину Эффективное решение: одежду не нужно стирать, она должна быть чистой или самоочищающейся, или одноразовой

Изображение слайда
12

Слайд 12

За счет чего происходит достижение идеальности? За счет внутренних резервов системы (РЕСУРСЫ); Возложение требуемых функций на существующие элементы системы. Пример: Знаменитое Месояхское месторождение природного газа, многие годы питавшее энергией Норильск с его мощным горнометаллургическим комбинатом, со временем потеряло силу: упало давление в подземных пластах. Скважины пришлось законсервировать, хотя по подсчетам специалистов в недрах осталось еще не меньше половины запасов газа. Оставлять в недрах такое богатство - дорого, и откачивать газ специальными насосами невыгодно - тоже дорого. Идеально когда….? "газ сам выходит из недр", "газ сам откачивает себя из недр".

Изображение слайда
13

Слайд 13: Потребитель сам…

Пример 1: В 1956 году Американская телефонная и телеграфная компания, исследуя запросы в области коммуникации, начала вводить новую электронную технологию, которая позволила абонентам самостоятельно звонить на дальние расстояния. Сегодня стало возможным осуществлять прямой набор во многие заокеанские страны. Набирая соответствующий номер, потребитель выполняет задачу, прежде возлагавшуюся на оператора. Пример 2: В 1973-1974 годах из-за арабского эмбарго на нефть цены на бензин поднялись. Крупнейшие нефтяные компании получили огромную прибыль, но местные бензозаправочные станции вынуждены были отчаянно бороться за экономическое выживание. Желая снизить цену, многие владельцы бензоколонок ввели самообслуживание. Поначалу это казалось странным. Газеты печатали забавные истории о водителях, которые пытались вставить шланг в радиатор. Однако вскоре потребитель, лично заправлявший свою машину, уже никого не удивлял. Пример 3: В тот же период появились электронные банкоматы, которые не только упразднили понятие "часов работы" банка, но также значительно сократили число кассиров, предоставив клиенту осуществлять операции самому, прежде выполнявшиеся банковскими служащими. "экстернализация стоимости труда"

Изображение слайда
14

Слайд 14: Оператор ИКР

Структура оператора ИКР: Элемент сам выполняет требуемое действие (вместо иного элемента) продолжая выполнять функцию, ради которой он был первоначально создан. Формулировки: " Объект сам обрабатывает себя, не ухудшая своих потребительских свойств ". Инструмент сам обрабатывает объект, без вспомогательных элементов технической системы. Техническая система "А" сама обрабатывает объект как техническая система "Б", продолжая обрабатывать его и как "А".

Изображение слайда
15

Слайд 15: Оператор ИКР

Пример: В качестве системы А рассмотрим токарный станок, в качестве системы Б связанный со станком магазин заготовок. Тогда для обрабатываемой детали (объекта)… Оператор ИКР 1) "Деталь сама придает себе требуемую форму, продолжая быть полезной для потребителя". 2) "Инструмент сам обрабатывает деталь без поддержки вспомогательных элементов (станины, суппорта и прочего)". 3) "Станок сам хранит заготовки деталей, не прекращая их обрабатывать". Пример: построение вариантов ИКР для транспортного средства 1) Полезный груз сам себя транспортирует, не теряя потребительских качеств. 2) Кузов транспортного средства сам перемещает полезный груз, без двигателя, движителя и системы управления. 3) Транспортное средство само обрабатывает транспортируемый груз (например, изготавливает бетон из компонентов), продолжая транспортировать его.

Изображение слайда
16

Слайд 16: Идеальный конечный результат: ФОРМУЛА

Идеально, если продукт появляется сам Идеально, если в оперативное время, в оперативной зоне продукт появляется сам

Изображение слайда
17

Слайд 17: Идеальный конечный результат: Анализ ресурсов

Ресурсы Оперативной зоны, Оперативного времени Ресурсы Инструмента и Объекта, Ресурсы… всего остального

Изображение слайда
18

Слайд 18: Пример: мачты поддержки ракеты

Противовес Противовес Пример: мачты поддержки ракеты

Изображение слайда
19

Слайд 19: Инерция мышления

Изображение слайда
20

Слайд 20

…это стремление применить к новому, создаваемому продукту стереотипы, традиции, обусловленные опытом, историей, словесным программированием

Изображение слайда
21

Слайд 21

Изображение слайда
22

Слайд 22

Изображение слайда
23

Слайд 23: Как избежать инерции мышления? Советы

В конкретной задаче: точно формулируйте условие и вопрос - Сформулируйте, какой продукт вы хотите получить от системы - Избегайте профессиональных терминов

Изображение слайда
24

Слайд 24

В конкретной задаче: фантазируйте, т.е. используйте мысленные эксперименты, асимптотику («оператор РВС»), Что если … Размер объект бесконечен велик (S  ) или мал (S  0); Время ( или темп ) бесконечно велико (t  ) или мало (t  0); Стоимость объекта бесконечно велика (C  ) или мала (C  0)?

Изображение слайда
25

Слайд 25: Основная линия решения нестандартных задач

АП ТП ИКР ФП решение

Изображение слайда
26

Слайд 26: Задача Нанесение покрытий

Нанесение покрытий на металлические поверхности изделия происходит путем помещения его в ванну, заполненную горячим раствором соли металла. Происходит реакция восстановления, и на поверхности изделия оседает металл из раствора. Процесс идет тем быстрее, чем выше температура. Но при высокой температуре раствор разлагается, металл осаждается на стенки ванны, раствор быстро теряет рабочие свойства и через 2-3 часа его приходится менять. До 75% химикатов идут в отходы, тем самым увеличивая стоимость процесса покрытия.

Изображение слайда
27

Слайд 27

АП1 – Повысить производительность (требование А); АП2 – Уменьшить расход соли металла (требование Б). ТП1 – при покрытии детали в холодном растворе его мало тратится, но процесс покрытия происходит медленно. Б – анти А ТП2 – при покрытии детали в горячем растворе процесс происходит быстро, но много тратится раствора. А – анти Б ИКР – быстрое покрытие детали (А), при малом расходе раствора (Б). ФП – Раствор должен быть горячим (свойство С), чтобы обеспечить быстрое покрытие детали (А), и холодным (анти С), чтобы расход соли был малым (Б).

Изображение слайда
28

Слайд 28

Решение. Разделение противоречивых свойств в пространстве. Нагревать раствор в районе детали. Разделение противоречивых свойств во времени. Производить быстрый нагрев раствора в районе детали. Разделение противоречивых свойств в структуре. Перестроить структуру заморозив раствор.

Изображение слайда
29

Слайд 29: Задача перекачка газа

Необходимо перевести весь газ из транспортного баллона в два пустых (рабочих). Емкость каждого из них равна половине емкости транспортного баллона. Известны два способа перекачки газа: 1-й состоит в том, что транспортный баллон прямо присоединяют к рабочим. В этом случае во всех баллонах устанавливается одинаковое давление и половина газа останется в транспортном баллоне; 2-й способ сложнее – газ перекачивается из большого баллона в два других при помощи компрессора. Так можно перевести весь газ, но необходимо использовать специальное оборудование – компрессор высокого давления. Задача – найти способ полностью переводить газ из транспортного баллона в рабочие без применения дополнительного оборудования (компрессоров).

Изображение слайда
30

Слайд 30

АП1 – Простая схема перекачки (А). АП2 – Перекачка всего газа (Б). ТП1 – с компрессором газ перекачивается весь (Б), но усложняется схема ( анти-А ). ТП2 – без компрессора схема простая (А), но газ перекачивается не весь ( анти-Б ). ИКР – газ сам полностью переходит из одного баллона в два других, без использования дополнительного оборудования. ФП – чтобы система не усложнялась, необходимо к транспортному баллону непосредственно присоединить рабочие, но это увеличивает общий объем емкости. Таким образом, «лишний» объем (свойство С) должен быть, чтобы система была простая (А), и не должен быть (свойство анти-С ), чтобы газ перешел весь. Чтобы не было лишнего объема рабочий баллон не должен быть пустым, и чтобы был объем для перевода газа рабочий объем должен быть пустым.

Изображение слайда
31

Слайд 31

Решение В пространстве Во времени. Вещество, заполняющее рабочий баллон, постепенно освобождает место для газа, поступающего из транспортного баллона и занимает освободившееся место в транспортном баллоне.

Изображение слайда
32

Слайд 32: Изобретательская ситуация

В топливных баках самолета находится не только керосин, но и атмосферный воздух, который содержит влагу. На больших высотах при отрицательной температуре за бортом эта влага конденсируется на стенках баков и стекает в керосин. Так как вода тяжелее керосина, она опускается в низ и постепенно накапливается. Сама по себе вода большой опасности для полетов не представляет, но опасна отрицательная температура при полете на больших высотах. Проходя по охлажденным трубопроводам, вода замерзает и, в виде кристаллов льда, попадает в топливные фильтры. Фильтры, забитые Льдом, перестают пропускать керосин. Двигатели останавливаются. Накопившуюся в топливных баках воду нужно периодически сливать. Если это делать часто – обслуживание самолетов удлинится и станет дороже (с водой сливается и керосин). А если слив производить редко, то это может привести к остановке двигателей в полете.

Изображение слайда
33

Слайд 33

Изобретательская ситуация сводится к решению изобретательских задач. Максимальная (макси-) задача предполагает разработку принципиально новой технической системы (ТС) для определенной цели. В минимальной (мини-) задаче необходимо сохранить существующую систему, но обеспечить недостающее полезное действие или убрать имеющееся вредное свойство.

Изображение слайда
34

Слайд 34: Понятия и определения

Конфликтующая пара – это два элемента, между которыми происходит конфликт – нежелательный эффект. Конфликтующая пара образует модель задачи. Модель задачи – это условная схема задачи, отражающая структуру конфликта в системе. Один из элементов конфликтующей пары является объектом рассмотрения (Изделие), а второй элемент – Инструментом. Изделие – элемент ТС, который по условиям задачи надо обработать (изготовить, изменить, переместить и др.). Инструмент - элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (режущая кромка и др.) Оперативная зона – пространство в котором происходит конфликт. Оперативное время – время, в которое совершается конфликтное действие. Для разрешения конфликта может быть использовано время до конфликта или время после совершения конфликта.

Изображение слайда
35

Слайд 35: Задача

Имеется установка для испытания дли тельного действия кислот на поверхность образцов сплавов. Установка представляет собой герметично закрытую металлическую камеру. На дно камеры устанавливают образцы. Камеру заполняют кислотой, создают необходимое давление и температуру. Кислота действует не только на образцы, но и на стенки камеры, вызывая их коррозию и быстрое разрушение. Как быть?

Изображение слайда
36

Слайд 36

Изделие – образец Желаемый результат – испытание образца Нежелательный эффект – порча камеры Взаимосвязи элементов «+» – наличие конфликта Элементы системы 1. Камера 2. Кислота 3. Образец Камера + - 2. Кислота + 3. Образец

Изображение слайда
37

Последний слайд презентации: АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ( АРНЗ ): Конфликтующая пара

Правило 1. Пара должна состоять из изделия и инструмента. Правило 2. Должна рассматриваться пара, в которой рассматриваются элементы, выполняющие полезную функцию (желаемый результат). В данной задаче конфликтующая пара -

Изображение слайда