перемещаться в нужном направлении — имел орган управления.
Выбираем элементы, которые могут обеспечить нам эти возможности. Так, подъемной силой обладают теплый воздух, легкие газы (водород, гелий), крыло. Перемещаться горизонтально по воздуху можно под действием ветра или двигателя (винтового или реактивного). Управлять полетом можно с помощью рулей или дополнительных двигателей.
Каждый из названных элементов обладает свойством, которое проявляется только во взаимодействии с другим объектом. Так, например, теплый воздух обладает подъемной силой до тех пор, пока температура окружающего воздуха ниже его собственной температуры. Винтовой двигатель или рули могут работать только в воздушной среде определенной плотности и т.д.
Объединяя разные элементы в группы, получим различные системы с конкретными системными свойствами: теплый воздух или легкий газ, помещенные в оболочку, позволят нам создать воздушный шар или дирижабль; крыло и винт — винтовой самолет; крыло и реактивный двигатель — реактивный самолет и т.д. Проявление каждого конкретного системного свойства позволит получить определенный системный эффект, реализующий потребность, — системообразующий фактор.
Действия, которые создают из отдельных элементов систему, обладающую необходимым системным свойством, которое преобразует системообразующий фактор (потребность, замысел) в системный эффект (результат), выполняет системообразующая функция.
ОТ ТРИЗ — К ТРИС
Напомним классификацию объектов и явлений, введенную в главе 3. По «происхождению» системы делятся на природные — возникшие в процессе эволюции природы без участия человека, и искусственные — созданные в результате деятельности человека для удовлетворения его потребностей через выполнение основной функции. Промежуточную группу составляют природно-искусственные объекты, возникшие как природные, но обладающие отдельными свойствами, усовершенствованными целенаправленной деятельностью человека (культурные растения, домашние животные и птицы и т.д.).
Наличие связей как между элементами объектов, так и между самими объектами и внешней средой позволяет рассматривать их как системы. Определим эти понятия:
Природная система — комплекс взаимодействующих природных элементов, обеспечивающий наиболее эффективное функционирование в окружающей среде с минимальными затратами энергии.
Искусственная система — объединение элементов, предназначенное для выполнения основной функции и создающее своим объединением новое системное свойство.
В качестве искусственных систем традиционно рассматривали только технические системы (ТС). Их исследование как продукта изобретательской деятельности с целью выяснить, какие изменения в них происходят, есть ли общие тенденции в характере этих изменений, показало, что общее развитие технических систем происходит по объективным законам [Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б., 1956]. Эволюция техники, таким образом, подтвердила общие положения объективной логики Гегеля: предметный мир определяет характер действий с ним. Выявленные (эта работа продолжается и в настоящее время) и сформулированные законы развития технических систем позволили разработать основы теории решения изобретательских задач — ТРИЗ.
Развитие любой ТС, в соответствии с известными законами ее развития, происходит: а) в направлении повышения уровня идеальности ТС, иными словами, каждая следующая модификация объекта выполняет свою основную функцию все лучше и лучше (с точки зрения ее создателей и потребителей); б) неравномерно; в) через разрешение противоречий. Сформулированы также законы синтеза систем и их развития [Альтшуллер Г.С., 1969, 1979].
Общая схема развития ТС выглядит так: возникающая у человека потребность приводит к необходимости создать объект, удовлетворяющий эту потребность и выполняющий таким образом свою основную функцию. Чтобы создать этот объект, нужно задать ему принцип действия — использовать эмпирические или теоретические знания законов природы, которые обеспечат выполнение основной функции. Возникает конструкция объекта — искусственная ТС, удовлетворяющая человека на данном этапе его развития. Но у человека возникают новые потребности, и к существующей ТС он начинает предъявлять новые требования, которые она уже удовлетворить не может. Возникает противоречие между потребностями человека и возможностями существующей ТС, которое в общем случае может быть разрешено только за счет применения нового принципа действия. Для этого нужны новые знания, которые воплощаются в новую конструкцию. Но возникают новые потребности, и цепочка повторяется...