Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г






Скачать 314.03 Kb.
НазваниеКонспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г
страница1/3
Дата публикации01.11.2013
Размер314.03 Kb.
ТипКонспект
top-bal.ru > Математика > Конспект
  1   2   3



Алгоритмы решения нестандартных задач

Конспект лекций по курсу

Составитель:
ПЕТРОВИЧ Г.П.

Екатеринбург 2008 г.

Содержание



  1. Организационно-методический раздел…………………………………………4

  2. Введение. Проблемы производства и сохранения конкурентоспособности фирмы в условиях быстроменяющегося мира. Инновации и бизнес…………5

  3. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) как методологическая наука изобретательского творчества…………………………………………………..11

3.1 Общие понятия ТРИЗ……………………………………………………….11

3.2 Уровни изобретений………………………………………………………..12

  1. Система. Системный подход к развитию техники и бизнеса……………….13

4.1 Основные понятия…………………………………………………...………13

4.2 Законы развития технических систем……………………………………...14

4.3. Условия жизнеспособности системы………………………………………15

4.4 Структура системы…………………………………………………………..16

4.5 Ресурсы системы…………………………………………………………..…17

4.6 Этапы развития технической системы……………………………………..18

4.7 Этапы совершенствования системы………………..………………………19

4.8 Системный оператор………………………………………………..……….20

  1. Изобретательская ситуация……………………………………………………..21

  2. Противоречия………………………………………………………………….…22

  3. Алгоритм решения изобретательской задачи………………………………...23

  4. Решение исследовательских задач. Выявление и прогнозирование нежелательных явлений, ликвидация причин брака и аварий……………….30

8.1 Методика проведения прогноза на базе ТРИЗ……………….………30

8.2 Алгоритм проведения прогноза…………………………………….………31

8.3 Прогнозирование технических систем……………………….………32

8.4 Решение исследовательских задач приемом “ОБРАЩЕНИЕ”….…………..34

8.5 Алгоритм решения исследовательской задачи…………………………….35

8.6 Выявление и прогнозирование нежелательных явлений: брака и аварий.39

8.7 Алгоритм решения обращенной задачи………………………………….…41

8.8 Методические рекомендации к алгоритму решения задачи………...……43

8.9 Комплекс специальных перечней, списков для повышения эффективности работы…………………………………………………………………………………44


  1. ^ Организационно-методический раздел.

Цель семинара.

Проведение данного семинара имеет целью ознакомить слушателей с наиболее эффективным инструментом решения сложных проблем – теорией решения изобретательских задач (ТРИЗ).

^ Задачи семинара.

На данном семинаре ставится задача ознакомить слушателей с основными имеющимися проблемами и методическим инструментарием творческого процесса, основываясь на теории решения изобретательских задач.

^ Практическая значимость семинара для профессиональной деятельности специалиста.

Дать возможность резко сузить зону поиска решения проблем, заменить угадывание научным прогнозированием. Методологией поиска новых решений является ТРИЗ, дающая положительные результаты при решении самых сложных задач, доступная для изучения и использования в производственных условиях и в бизнесе.

^ Требования к уровню информации, получаемой на семинаре.

Слушатели должны освоить ряд специальных понятий и навыков, дающих возможность эффективно организовать знания и творчески решать проблемы, имеющиеся на предприятии. От них требуется овладение новым системным философским, научным и творческим мышлением; навыками решения изобретательских задач (теоретическими и практическими основами ТРИЗ); выявление и прогнозирование нежелательных явлений: брака и аварий.

На семинаре предполагается выработка навыков создания новых систем и технологий, основанных на поиске инновационных идей, помогающих сохранять конкурентоспособность в условиях быстро меняющегося мира. Такое создание идей, осуществляемых в результате исследования и развития перспективных направлений, должно происходить с постоянным использованием гармонии, красоты, целесообразности и экономичности – навыков культуры мышления и деятельности.
2. Введение

Во многих организациях принято считать, что вдохновение, творческий порыв – это что-то неуловимое, не неподдающееся воздействию. Однако креативность и инновации играют решающую роль в создании конкурентных преимуществ. Творчество, изначально присущее человеку можно успешно развивать и направлять. Тем самым, с помощью новых творческих идей, стратегий можно укреплять позиции компаний. В современной экономике разрыв между инновациями и реальным бизнесом продолжает увеличиваться. Возникает противоречие между желаемым и возможным: между увеличением производительности, качества и творческой инициативой.


В современной экономике




Противоречие



Увеличение

производительности

Никакой творческой инициативы



Производительность

Гармония

Творчество



Эффективный результат

Путь решения производственной проблемы



^ Какие есть проблемы в Вашем бизнесе?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

^ Какой результат в своем бизнесе Вы желаете получить после семинара?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

^ Творческая идея – путь решения проблемы



Задание: Представьте свою идею



Схема рациональной деятельности для решения проблемы


1. Постановка проблемы

2. Анализ ситуации

3. Постановка цели

4. Планирование

^ 5. Осуществление действий

6. Анализ деятельности


7. Постановка проблемы


Задание: представьте схему своей проблемы

^ 3. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) как методологическая наука изобретательского творчества
3.1 Общие понятия ТРИЗ.

ТРИЗ – методология поиска новых решений, основанная на системном подходе, дающая стабильные положительные результаты. ТРИЗ принципиально отличатся от метода проб и ошибок и его модификаций.

^ Основной постулат ТРИЗ: технические системы развиваются по объективно существующим законам, эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного решения изобретательских задач.

^ Теоретическим фундаментом ТРИЗ являются законы развития технических систем, выявленные путем анализа больших массивов патентной информации (десятки и сотни тысяч патентов и авторских свидетельств), изучения истории и логики развития многих технических систем.

^ ТРИЗ строится как точная наука, имеющая свою область исследования, свои методы, свой язык, свои инструменты.

Основными механизмами совершенствования и синтеза новых технических систем в ТРИЗ служат:

а) алгоритм решения изобретательских задач;

б) система стандартов на решение изобретательских задач.

^ ТРИЗ располагает собственным методом анализа и методом записи преобразований систем – вепольным анализом.

Упорядоченный и постоянно пополняемый информационный фонд: указатели применения физических, химических, геометрических эффектов; банк типовых приемов устранения технических и физических противоречий.

Знание законов развития технических систем позволяет не только решать имеющиеся задачи, но и прогнозировать появление новых.

^ ТРИЗ стремится к планомерному развитию технических систем. Задачи, связанные с развитием, должны выявляться и решаться до того, как обострившиеся противоречия станут сдерживать темпы развития систем.

Таким образом, теория решения изобретательских задач постепенно перерастает в теорию развития технических систем (ТРТС).
Техническая задача, не поддающаяся решению известными способами, требует решения изобретательского уровня. Для качественного изменения техники необходимо решение изобретательских задач, средства, решения которых еще не зафиксированы в технической литературе, не воплощены в известных инженеру правилах, приемах, рекомендациях и т.д.
^ 3.2 Уровни изобретений
Первый уровень – мельчайшие изобретения, не связанные с устранением противоречий.

Второй уровень – мелкие изобретения, полученные в результате устранения противоречия способами, известными в данной отрасли.

^ Третий уровень – средние изобретения. Противоречия преодолеваются способами, известными в пределах одной науки («механическая» задача решается «механически»)

^ Четвертый уровень – крупные изобретения. Синтезируется новая ТС. Противоречия относились к прототипу – старой ТС.

Пятый уровень – крупнейшие изобретения. Синтезируется принципиально новая ТС. Противоречий нет, поскольку еще нет и самой системы; противоречия могут появиться лишь в процессе синтеза системы. Для создания системы пятого уровня нужно предварительно сделать новое открытие.

^ 4. Система. Системный подход к развитию техники и бизнеса
Системный подход к развитию техники – один из основных принципов ТРИЗ. Это означает умение видеть, воспринимать, представлять как единое целое систему во всей ее сложности, со всеми связями, изменениями.
^ 4.1 Основные понятия

Система – это некоторое множество взаимосвязанных элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов.

Неожиданное положительное системное свойство называется «сверхэффектом».

Антисистема – система, выполняющая по отношению к данной противоположную функцию.

^ Система характеризуется:

- составом элементов;

- структурой;

- функциональностью;

- состоянием.

Функция системы – внешнее проявление свойств, выраженное в действии, определенном назначении системы.

^ Полезные функции. Основные функции – функции, для выполнения которых создается система. Второстепенные функции – отражающие побочные цели создателя систеиы. Вспомогательные функции – обеспечивающие выполнение основных.

Антифункция – функция антисистемы.

Нуль-функция – это функциональный нуль или динамическое равновесие, получающееся при объединении функции и антифункции.

Вредная функция системы – функция, выполнение которой нежелательно.

(Формулировка функций состоит из двух частей: объекта функции и действия функции).
^ 4.2 Законы развития технических систем
В ТРИЗ развитие ТС понимается как процесс увеличения степени идеальности (И). Она определяется как отношение суммы выполняемой системой полезных функций (∑ф.п.) к сумме факторов расплаты (∑ф.вр.).


И =

∑ф.п




MAX

∑ф.вр.




MIN

^ Факторы расплаты включают различные затраты на создание, эксплуатацию и утилизацию системы.

Законы носят вероятностный характер, т.е., в отличие от законов физики, из них возможны исключения (однако, таких исключение лучше не делать). Следование законам поможет избежать ошибок при принятии решений по прогнозированию и разработке технических систем (ТС), а при решении задач выбрать наиболее перспективное решение. Законы развития технических систем выявлены на основе анализа уже существующих систем; они сформулированы сведением воедино самых прогрессивных тенденций развития разнообразных систем.

Законы развития систем позволяют:

  1. выявить тенденции развития ТС;

  2. правильно выбрать и решить задачу;

  3. оценить качество решения задачи.


Законы развития технических систем могут быть разделены на три группы, условно названные «статикой», «кинематикой» и «динамикой».

Первая группа законов определяет условия, при которых из отдельных частей возникает жизнеспособная техническая система. Вторая группа законов определяет наиболее общие направления развития технических систем. Третья группа законов отражает главные тенденции развития технических систем.

  1. Законы принципиальной жизненности системы.

- закон полноты частей системы;

- закон энергетической проводимости;

- закон согласованности ритмики частей системы

  1. Законы развития технических систем.

- этапность развития;

- неравность развития частей системы;

- вытеснение человека из технической системы;

- развертывание – свертывание технической системы;

- повышение динамичности и управляемости технической системы;

- переход на микроуровень и использование полей в технической системе;

- согласование - рассогласование технической системы.
^ 4.3 Условия жизнеспособности ТС



  1. Рождение системы (самый ответственный момент) – отдельные элементы объединяются в единое целое и появляется новое (системное) свойство, не сводящиеся к свойствам отдельных элементов.

  2. Функциональная значимость – ТС должна быть функционально полной, иметь все минимально необходимое и достаточное для выполнения главной полезной функции.

  3. Наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

  4. Энергетическая проводимость системы.

  5. Согласованность ритмики частей системы.

ТС должна включать :

- двигатель – элемент ТС, в котором энергия преобразуется в нужный для нее вид;

- трансмиссию - элемент ТС, по которому передается энергия от двигателя к рабочему органу;

- рабочий орган – элемент ТС, который выполняет основную функцию системы;

- орган управления – элемент ТС, который ею управляет.
Для осуществления работы требуется энергия, поступающая извне, от источника энергии или от человека, а изделие завершает полную принципиальную схему ТС.

^ 4.4 Структура ТС






Задание: представьте структуру своей технической системы (бизнеса, объекта)

Структура ТС





^ 4.5 Ресурсы системы

(поиск ресурсов системы)
Ресурсы ТС – важнейший механизм повышения идеальности.
Виды ресурсов




Выбор ресурсов


^ 4.6 Этапы развития ТС

Установлены некоторые общие закономерности развития различных биологических и технических систем. Их развитие условно осуществляется по S-образной кривой.

Кривая развития ТС


^ 1.«Рождение» и «детство» ТС.

Главные условия:

- есть потребность в системе;

- имеются возможности для ее реализации.

- новизна создания

Новая система обычно весьма примитивна, обладает массой недостатков, поэтому тут же начинается работа по ее усовершенствованию.

^ 2.Период интенсивного развития ТС. Характерным для данного этапа является быстрое, стремительное развитие. Главная движущая сила – общественная потребность. ТС становится экономически выгодной.

^ 3.«Старость» и «смерть» ТС. Основное содержанием этапа – стабилизация параметров системы. Движущая сила развития – потребность общества.

Задание: изобразите кривую развития вашей ТС
Кривая развития ТС



^ 4.7 Этапы совершенствования системы.
1этап – подбор частей для образования системы (найти удачное сочетание частей)

2 этап – совершенствование частей системы «исправление троек»

3 этап – динамизация системы (части, которые были жестко соединены между собой, стали соединяться гибко, подвижно)

4 этап – переход к саморазвивающимся системам (этот этап еще не наступил, но частично существуют системы, обладающие такими функциями). На этом этапе возможно объединение систем. Ракетно-космические аппараты позволяют говорить о таких системах.
^ 4.8 Системный оператор. Многоэкранная схема мышления.
Системный подход дает возможность преобразовывать информацию об объектах таким образом, при котором сложное можно представить через простое, не теряя связей части и целого, и осуществить прогнозирование.




Системный оператор.


Задание: составьте системный оператор своей системы:

а) «мой бизнес»;

б) «мой товар»;

в) любой объект.

^ 5. Изобретательская ситуация.
Мы часто сталкиваемся с проблемой или ситуацией, требующей разрешения.

Проблема (лат. Problema «задача» - это теоретический или практический вопрос, требующий решения. (см. Большой словарь иностранных слов / Сост.А.Ю.Москвин.-М.: ЗАО Центрполиграф, 2005.- С. 539).

Ситуация (situation) – это положение, обстановка, совокупность обстоятельств или совокупность особенностей, характеризующих объект. ( См. Там же. С. 614).

^ Изобретательская ситуация – это исходная неопределенная формулировка проблемы. Изобретательские ситуации обычно лежат на виду и хорошо известны специалистам. Задача обычно спрятана в изобретательской ситуации, ее-то и надо уметь выделить. Поэтому часто говорят, что правильная постановка задачи – это половина решения. Правильно сформулировать задачу должен сам изобретатель. Процесс решения задачи начинается с выработки правильных условий задачи, ее правильной постановки. Абсолютно правильно поставленная задача часто перестает быть изобретательской задачей потому, что ее решение становится очевидным.

Очень часто при решении изобретательской задачи начинают разрешать изобретательскую ситуацию, которая содержит несколько задач. Однако это не дает быстрого эффективного решения. Следует из «клубка» задач выбрать одну наиболее конкретную задачу и решать именно ее. При этом следует учесть, что обычная техническая задача превращается в изобретательскую только тогда, когда пытаясь использовать известные способы, приемы, устройства, найдено противоречие. Именно изобретение устраняет противоречие. Устранение противоречия должно привести к тому, чтобы был выигрыш, а проигрыша не было. Следовательно, чтобы решить изобретательскую задачу надо выявить и устранить данное противоречие.


6. Противоречия

Противоречие – проявление несоответствия между требованиями, предъявляемыми человеком к системе.

Виды противоречий:

1.Техническое противоречие

2.Физическое противоречие

^ Техническое противоречие – ситуация, когда попытки улучшить одну характеристику (часть) системы приводят к ухудшению другой ее характеристики (части).

Физическое противоречие – ситуация когда объекту или его части условиями задачи предъявляются противоположные (несовместимые) требования.

Физическое противоречие обостряет конфликт до предела, благодаря этому облегчает решение.

Существуют специальные правила, позволяющие при анализе задачи перейти от технического противоречия к физическому. Но нередко физическое противоречие можно сформулировать сразу, непосредственно из условия задачи.

Противоречивые требования могут быть разделены:

- во времени;

- в пространстве.

Более изобретательный путь совмещения несовместимого: придать объекту одно свойство, а его частям – другое, противоположное.

^ Пример: велосипедная цепь: каждое ее звено жесткое, негнущееся, а в целом цепь гибкая, податливая.

Вывод. Физическое противоречие, требуя совместить несовместимое, не заводит в тупик, напротив, облегчает путь к решению задачи.

Если есть противоречие, значит перед нами изобретательская задача.

^ 7. Алгоритм решения изобретательских задач.
Алгоритм решения изобретательских задач состоит из 9 взаимосвязанных частей и в тоже время это не покушение на «свободу» творчества, а возможность не допускать ошибок.

АРИЗ позволяет перейти от беспорядочного движения мысли при решении задачи к высокой организованности мышления в сочетании с творческим ходом мыслительных операции и практическим использованием знаний о закономерностях развития техники.

  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconКонспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов...
Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности 220100 Вычислительная техника, системы, комплексы...

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconЭkономичесkий фаkультет Кафедра эkономичесkой теории
Роэконгмика. Учебно-методический комплекс по курсу Макроэкономика, Часть I/ Программа курса, рабочий план, краткий конспект лекций,...

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconУчебно-методический комплекс по дисциплине архитектура
По дисциплине "Архитектура вычислительных систем" в библиотеке имеется достаточное количество экземпляров учебников и учебных пособий,...

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconМатериалы межрегиональной научно-практической конференции
Толерантность и библиотеки: информация и пользователи: материалы межрегиональной конференции (17–18 апреля 2008 г.). – Екатеринбург:...

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г icon1. Основные положения
Задания и методические указания к контрольным работам по курсу «Техническая механика» для всех специальностей дневного отделения....

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconЛекция по теме №17 «философская концепция информационной безопасности»...
Автор Гончаров Николай Петрович, кандидат философских наук, доцент, доцент кафедры философии

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconМатериалы программы «Матушка-природа» по курсу «Экологическое воспитание»...
Перспективный план программы «Матушка-природа» по курсу «Экологическое воспитание»

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconАдаптированный конспект лекций
По учебной дисциплине оп. 02. Производство и первичная переработка продукции животноводства

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconВсего часов
Ооо «тид «Русское слово рс», 2008. Учебника «Литература. 5 класс». Учебник для общеобразовательных учреждений. В двух частях. Автор-составитель...

Конспект лекций по курсу Составитель: петрович г. П. Екатеринбург 2008 г iconКонспект лекций по разделу “Детали машин”
«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»



Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
top-bal.ru

Поиск