Принципы построения гибкой технологии проектирования

Взаимодействие тех или иных материальных образований вызывает в них соответствующие изменения. Поэтому взаимодействие выступает в отношении этих изменений как причина, а изменения в отношении взаимодействия выступают как следствие. Понимание взаимодействия как причины позволяет в процессе познания переключить внимание субъекта с внешних воздействий на внутренние процессы, обусловливающие качественную определенность вещи - выявление внутренних причин ее воздействия, функционирования и развития. Отсюда следует требование к познающему субъекту: при исследовании любого материального образования необходимо открыть его причину - взаимодействие элементов, обусловивших его возникновение, функционирование и развитие; при объяснении любого свойства исследуемого объекта необходимо выявить причину, вызвавшую его к жизни, - соответствующие взаимодействия элементов, составляющих материальное образование, и взаимодействие последнего с другими материальными образованиями.

Принцип детерминизма включает также требования, сформулированные на основе таких философских понятий и категорий, как содержание и форма, структура и функция, элемент и система, часть и целое.

Содержание обусловливает форму, а форма оказывает влияние на содержание. Поэтому в процессе познания субъект должен учитывать взаимообусловленность содержания и формы. Другое требование к субъекту формируется как необходимость объяснения структуры объекта, исходя из природы образующих его элементов, а при объяснении свойств элементов надо учитывать воздействие на них структуры. На основании диалектического взаимодействия структуры и функции формируется следующее требование принципа детерминизма: объяснение функции из специфики структуры и структуры - из специфики функции. Следующее требование принципа детерминизма предписывает субъекту в процессе познания расчленять объект на относительно самостоятельные элементы, выявлять необходимую связь между ними и объяснять сущность целого, исходя из природы элементов и характера их взаимосвязи; при объяснении сущности элемента, входящего в определенную систему, необходимо учитывать его связи с другими элементами, а также природу системы, ее специфическую сущность.

В МПНТР существуют методики, позволяющие построить причинно-следственные связи в системе. К наиболее эффективным можно отнести метод FAST, в рамках которого применительно к каждой функции (а следовательно, и к элементу, ее реализующему) подобно выясняются вопросы, "почему" должна выполняться функция и "как" она должна выполняться.

Принцип историзма.

Суть принципа историзма заключается в том, что в процессе познания объекта взаимосвязь идеальных образов (понятий) должна воспроизводить реальное развитие этой вещи. В.И. Ленин подчеркивал: "Самое надежное в вопросе общественной науки, необходимое для того, чтобы действительно приобрести навык подходить правильно к этому вопросу и не дать затеряться в массе мелочей или громадном разнообразии борющихся мнений, - самое важное, чтобы подойти к этому вопросу с точки зрения научной, это - не забывать основной исторической связи, смотреть на каждый вопрос с точки зрения того, как известное явление в истории возникло, какие главные этапы в своем развитии это явление проходило, и с точки зрения этого его развития смотреть, чем данная вещь стала теперь" (8).

Таким образом, субъект должен не просто фиксировать изменения объекта, а выявлять объективные необходимые связи между следующими друг за другом явлениями, объективные законы, обусловливающие функционирование и развитие объекта, его настоящее бытие и возможность превращения в новое качество.

Принцип историзма был положен в основу создания такого метода, как АРИЗ. Прежде, чем предложить свою последовательность операторов решения инженерных задач, был изучен и проанализирован огромный патентный фонд. На этом материале можно было видеть историческое развитие определенных ТС, обобщить этапы этого развития и сделать прогнозы дальнейших изменений. Изучение патентного фонда до настоящего времени дает богатый материал для решения технических задач.

Принцип противоречия.

Источником движения и развития материальных образований являются свойственные им противоречивые тенденции, содержащиеся в них и между ними противоречия, борьба противоположностей. В.И. Ленин подчеркивал: "Условие познания всех процессов мира в их самодвижении; в их спонтанном развитии, в их живой жизни есть познание их как единства противоположностей" (6). Раскрыв противоположные стороны в объекте, выявив их взаимосвязь и осуществляющееся в ее рамках взаимодействие противоположностей, их борьбу, субъект прослеживает и соответственно воспроизводит в мышлении во взаимосвязи понятий изменения объекта.

В ТС вполне определенные, однозначные количественные изменения внутри системы, на уровне физических свойств и взаимодействий элементов, приводят к двум противоположным результатам на уровне входа и выхода с и с т е м ы. Появляется противоречие развития ТС или техническое противоречие (ТП), которое является движущей силой развития ТС и определяется как противоречие, проявляющееся при развитии ТС в виде улучшения одного ее качества на уровне внешнего функционирования при ухудшении другого качества ТС. Условие разрешения ТП состоит в выполнении взаимоисключающих требований к состоянию узлового элемента. Стремление убрать конфликтующие отношения между внешними сторонами ТС приводит к обнаружению противоречия внутри ТС, на уровне свойств и взаимодействий элементов. Это противоречие в отличие от ТП называется физическим противоречием (ФП) и определяется как искусственно созданная система взаимоисключающих требований к элементу. При разрешении ФП технический объект получает возможность устранения ТП и дальнейшего развития. Формулировка ФП обладает большой эвристической ценностью, так как, представляя в предельно обостренной форме проблему устранения ТП, она в то же время указывает и условие этого устранения.

Принцип диалектического отрицания.

В.И. Ленин писал: "Не голое отрицание, не зряшное отрицание, не скептическое отрицание, колебание, сомнение характерно и существенно в диалектике, - которая, несомненно, содержит в себе элемент отрицания и притом, как важнейший свой элемент, - нет, а отрицание как момент связи, как момент развития, с удержанием положительного, то есть без всяких колебаний, без всякой эклектики" (7). Из особенностей диалектического отрицания следует соответствующее требование к познающему субъекту: в процессе познания отрицание одного положения другим необходимо осуществлять так, чтобы выявление различия между утверждаемым и отрицаемым положениями сочеталось с выявлением между ними, с отысканием отрицаемого в утвержденном.

Принцип восхождения от абстрактного к конкретному.

Закономерность движения от образований с менее богатым содержанием к образованиям со все более богатым содержанием, то есть от абстрактного к конкретному, была зафиксирована в философии Гегеля. "Движение вперед, - писал Гегель, - определяет себя прежде всего таким образом, что оно начинает с простых определенностей и что следующие за ними определенности становятся все богаче и конкретнее" (18). Характеризуя далее свой метод, он писал: "В абсолютном методе понятие сохраняется в своем инобытии, всеобщее - в своем обособлении, в суждении и реальности; на каждой ступени дальнейшего определения всеобщее возвышает всю массу своего предыдущего содержания и не только ничего не теряет от своего диалектического движения вперед, не только ничего не оставляет позади себя, но несет с собой все приобретенное и обогащается и сгущается внутри себя" (18). К. Маркс перенес предложенный К. Гегелем метод на материалистическую основу. Суть этого принципа заключается в том, что исследование должно начинаться не с конкретного, а с абсолютного, с понятий, отражающих простейшие общие или всеобщие стороны, отношения объекта познания. Причем в качестве исходного звена следует брать не любую сторону, а такую, которая является определяющей в исследуемом целом. Выделив главную сторону, мы должны взять ее в развитии, то есть проследить, как она возникла, какие стадии прошла и как влияла на все другие стороны данного материального образования. Таким образом, шаг за шагом воспроизводится в создании процесс становления исследуемого материального образования, а вместе с тем и вся совокупность необходимых сторон и связей, свойственных ему, то есть его сущность.

Решение изобретательской задачи может быть сформулировано на разных уровнях общности. Переход от абсолютного к конкретному совершается, как правило, путем прохождения следующих этапов:

- обобщенное решение;

- структурное решение;

- физическое решение;

- техническое решение.

Причем следует учитывать, что каждый переход в общем случае не является единственным, то есть одно обобщенное решение может быть реализовано несколькими структурными схемами, в свою очередь каждая структурная схема может быть реализована с помощью различных физических принципов и т.д.

Принцип единства исторического и логического.

Под историческим в марксистско-ленинской философии понимается объективная действительность, рассматриваемая в движении и развитии. Логическое же означает определенную необходимую связь мыслей (понятий), отражающих в сознании человека объективный мир в виде идеальных образцов. Историческое, таким образом, является первичным, а логическое - вторичным. Соответствие логического историческому касается лишь необходимых связей и отношений, представляющих собой проявление законов объективно развертывающегося процесса.

"С чего начинается история, - писал Ф. Энгельс, - с того же должен начинаться и ход мыслей, и его дальнейшее движение будет представлять собой не что иное, как отражение исторического процесса в абсолютной и теоретически последовательной форме, отражение исправленное, но исправленное соответственно законам, которые дает нам сам действительный исторический процесс" (1). Итак, принцип единства исторического и логического требует начинать исследование объекта с тех его сторон, отношений, которые исторически предшествовали другим.

В изобретательской практике принцип единства исторического и логического еще не нашел своего эффективного применения.

Принцип единства анализа и синтеза.

Производственная деятельность представляет собой единство двух процессов: выделение тех предметов и явлений окружающего мира, которые представляют интерес для человека, и соединение выделенных предметов в новые сочетания. В своих мысленных операциях человек повторяет те же действия, которые повседневно совершаются им на практике, в предметно-чувственной деятельности. "Мышление, - указывал Ф. Энгельс, - состоит столько же в разложении предметов сознания на их элементы, сколько в объединении связанных друг с другом элементов в некоторое единство" (2).

Принцип единства анализа и синтеза нашел свое отражение в рамках метода Коллера. Этот подход предполагает построение структуры исследуемого объекта в наиболее общей форме - последовательности выполнения основных операций, элементарных функций. Таким образом, объект сначала анализируют, разбивая на элементарные функции, а затем синтезируют структурную схему. Полученную структуру модифицируют с целью выявления возможных альтернатив и, наконец, наполняют отобранные структуры конкретным содержанием, то есть возможными вариантами технического исполнения элементарных функций. На этом этапе мы видим использование принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

4. Система модулей ГТП

Сформулированный выше подход позволяет организовать систему модулей гибкой технологии проектирования. В качестве системообразующего элемента используем плоскую матрицу, изображенную в виде таблицы.

На оси видов деятельности размещены принципы диалектического метода познания, а на оси объектов деятельности - основные объекты творческого мышления (цель, ресурсы, конфликт). Каждая клетка матрицы может быть занята конкретными операторами (шагами), взятыми из различных методов поиска новых технических решений.

Конкретно процедура отбора модулей состоит в "препарации" методов на составляющие их операторы и в выяснении двух вопросов:

- какое действие производится с помощью данного оператора;

- над каким объектом производится действие с помощью данного оператора.

Все это позволило получить достаточно полную матрицу (23). Матрица позволяет организовать большое число оптимальных в каждом конкретном случае наборов модулей. В рамках обеспечения поисковой деятельности матрица несет функцию оптимальной адресной системы при поиске модулей. Однако этим ее функции не исчерпываются. Наличие пустых клеток в матрице позволяет сформулировать исследовательскую программу по разработке новых модулей. При этом оказывается возможным указать на стадии задания на разработку как объект, на который будет направлено действие модуля, так и само действие, которое он будет производить.

Таблица

Матрица модулей гибкой технологии проектирования