Методы поиска инновационных идей

• Функциональный анализ

     Функциональный  анализ – это разновидность анализа, предполагающая рассмотрение объекта  как комплекса выполняемых им функций, а не как материально-вещественных структур. Например, электрическая  лампа накаливания рассматривается  как носитель функции "излучать свет", а не только как совокупность конструктивных элементов (колба, цоколь, нить накаливания  и др.).

     Исходит из предпосылки, что в анализируемом объекте полезным функциям всегда сопутствуют вредные и нейтральные функции. Например, нож мясорубки при работе одновременно выполняет несколько функций: полезную функцию – "измельчать продукт", вредную функцию – "сминать продукт", нейтральную функцию – "нагревать продукт". Следует учитывать, что полезные Функции одного объекта могут быть вредными или нейтральными для другого (и наоборот).

     Может с одинаковым успехом применяться для совершенствования как технических, так и нетехнических объектов и процессов.

• Функциональный метод проектирования Мэтчетта

     Функциональный  метод проектирования Мэтчетта – комплексный эвристический метод технического творчества, в котором одновременно используются следующие "режимы мышления".

     Мышление  стратегическими схемами. Мышление в параллельных плоскостях. Мышление с нескольких точек. Мышление "образами" 

     Мышление  с использованием основных элементов. Основные элементы – это слова, которые используются в процессе решения каждой задачи. Мэтчетт назвал их течтэмами, прочитав свою фамилию справа налево.

     Очень большое внимание Мэтчетт уделил вопросам самоконтроля и самонастройки на всех этапах процесса проектирования, а также использованию логосинтеза (синтез с помощью разговора). Метод Мэтчетта можно представить как сбалансированную смесь опыта, искусства, психоанализа, "групповой динамики", самовнушения, внушения и некоторой доли мистики.

• Метод фокальных объектов

     Метод фокальных объектов – эвристический метод технического творчества.

     Метод отличается простотой и большими (неограниченными) возможностями поиска новых точек зрения на решаемую проблему. В методе используются ассоциативный  поиск и эвристические свойства случайности. Результативность поиска с помощью метода фокальных объектов во многом определяется "чувствительностью" к конструкциям языка, умением строить  оригинальные ассоциативные цепочки. Метод предъявляет высокие требования к воображению. Использование случайности позволяет получать решения, которые не могут быть получены другими способами. Эффективность метода объясняется тем, что посредством специальных процедур различные знания как бы фокусируются на объекте проектирования (этим объясняется название метода).

     После выбора объекта проектирования случайным  образом выбирается ряд других объектов, и составляются списки их признаков. Путем последовательного перебора этих признаков и сопоставления  их с проектируемым объектом пытаются изменить форму объекта, принцип  действия, алгоритм функционирования, материал и др. характеристики.

     Метод фокальных объектов имеет и ряд  модификаций:

• вместо прилагательных случайным образом выбираются имена существительные, которые связываются с фокусом (напр., телевизор - стол; телевизор - шариковая ручка);
• вместо прилагательных случайным образом выбираются глаголы (например, рисовать, писать, хранить и т.д.).

     Таким образом, метод фокальных объектов базируется на установлении ассоциативным  путем, прежде всего, связей между фокусом  и случайным словом, которое является частью речи (существительное, прилагательное и глагол).

     Не  исключено, что некоторые существующие технические объекты обязаны  своим созданием методу фокальных  объектов: музыкальная свеча, музыкальный  стакан, ароматный будильник, корабль-театр, цилиндрический дом и др.

     Метод фокальных объектов может быть полезен  и как средство для тренировки способности к фантазии. Существует ряд компьютерных программ, поддерживающих процедуру случайного ассоциативного поиска.

• Метод гирлянд ассоциаций и метафор

     Метод гирлянд ассоциаций и метафор – эвристический метод технического творчества, представляющий собой развитие метода объектов включающий следующие процедуры.

• Определение синонимов объекта, в результате которого образуется гирлянда синонимов (например, стол- бюро- парта- ...).
• Выбор случайных существительных, при помощи которых генерирует-ся гирлянда случайных существительных (например, карандаш-стул- ...).
• Комбинирование всех элементов гирлянды синонимов с каждыми элементами гирлянды случайных существительных. Некоторые из комбинаций представляют идеи для решения задачи (например, стол как карандаш-стол в виде стула-...).
• Комбинирование элементов гирлянды синонимов с элементами гирлянд признаков, в результате чего могут появиться идеи для решения проблемы (например, стол - деревянный (в виде дерева); автоматический (автоматическое увеличение);...).
• Выбор оптимального варианта. Этап, выполняемый при помощи некоторого метода оптимизации, например, экспертных оценок.
• Метод многократного последовательного классифицирования

     Метод многократного последовательного  классифицирования – вариант  метода морфологического синтеза (анализа), базирующийся на многократной "фильтрации" морфологического множества путем пошагового снижения степени агрегированности описания исследуемых технических систем с соответствующим "отсевом" вариантов на каждом шаге "фильтрации". Отсев вариантов в этом методе основывается на следующих принципах.

• Организация полного перебора вариантов возможна лишь на морфологической таблице небольшого размера.
• Только агрегированное описание исследуемых систем позволяет построить морфологическую таблицу небольшого размера, в которой, тем не менее, представлены признаки исследуемых функциональных структур, наиболее существенные с точки зрения условий задачи.
• Увеличение надежности экспертного оценивания вариантов можно обеспечить поэтапным увеличением детальности описания вариантов.
• Для увеличения оперативности оценивания вариантов поэтапное увеличение детальности их описания должно сопровождаться поэтапным сокращением допустимого множества вариантов (поэтапной "фильтрацией").
• Метод синтеза оптимальных форм

     Метод поиска оптимальных форм элементов  технических систем с помощью  компьютера. Основная идея метода заключается  в моделировании эволюции форм живых  организмов по закону Дарвина. Суть метода состоит в том, что некоторая  исходная форма (прототип) элемента технической  системы подвергается частичному случайному локальному изменению. Если это изменение  недопустимо (нарушаются ограничения) или ухудшается критерий качества, то порожденная форма уничтожается. Если порожденная форма допустима  и характеризуется лучшим критерием  качества, то она закрепляется и  становится исходным прототипом для  дальнейшего случайного или детерминированного изменения.

     В результате такой эволюции форма  элемента монотонно улучшается до определенного  предела – локального или глобального  экстремума. При этом найденная форма  может представлять собой новое  патентоспособное техническое решение.

     Метод относится к одному из направлений  автоматизации поискового проектирования и конструирования.

• Метод системного экономического анализа и поэлементной отработки конструктивных решений

     Назначение  метода: Решение задач по поиску оптимальных конструкторских решений, разработке и совершенствованию технологических процессов изготовления изделий

     Идея  поэлементного анализа основана на утверждении, что резерв экономии есть всюду, на каждом предприятии, в  каждом изделии, в каждой детали.

     Цель  метода: Выявить экономически необоснованные решения, принятые разработчиком. Достичь максимально эффективного функционирования объекта при минимальных затратах.

     Суть  метода: Суть метода заключается в системном технико-экономическом анализе и поэлементной отработке конструкции каждого узла, каждой детали.

     Достоинства метода: Простота. Способствует развитию экономического и системного мышления.

     Недостатки  метода: Анализ только существующих элементов детали. Непригодность для решений крупных конструкторских проблем, а только для конструктивных недоработок и упущений.

     Ожидаемый результат: Выявление и ликвидация экономически необоснованных элементов конструкции. Снижение затрат и повышение качества изделий. Улучшение технологии изготовления деталей, повышение коэффициента использования оборудования.

• Метод "Пять почему"

     Назначение  метода: Применяется в различных областях человеческой деятельности в процессе анализа проблем и поиска первопричин их возникновения.

     Цель  метода: Обеспечить поиск истинных причин рассматриваемой проблемы с целью эффективного их разрешения.

     Суть  метода: Пять "почему?" - эффективный инструмент, использующий вопросы для изучения причинно-следственных связей, лежащих в основе конкретной проблемы, определения причинных факторов и выявления первопричины. Рассматривая логику в направлении "Почему?", мы постепенно раскрываем всю цепь последовательно связанных между собой причинных факторов, оказывающих влияние на проблему.

     При поиске решения проблемы следует  начинать с конечного результата (проблемы) и идти в обратном направлении (в направлении возникновения  первопричины), спрашивая, почему возникает  проблема. Ответ записать под проблемой. Если ответ не выявляет первопричину проблемы, снова задать вопрос "Почему?" и новый ответ записать ниже. Вопрос "Почему?" необходимо повторять до тех пор, пока первопричина проблемы не станет очевидной. Если ответ решает проблему, и группа согласна с ним, принимается решение, использующее ответ.

     Достоинства метода: Один из простейших инструментов. Помогает установить первопричину проблемы. Определяет взаимосвязи между различными причинами проблемы.

     Недостатки  метода: Решение только простых задач. Не рассматривается логическая проверка цепочки причин, ведущих к первопричине, т. е. в данном инструменте отсутствуют правила проверки в обратном направлении от первопричины к результатам.

     3.Методы направленного поиска

• Функционально-физический метод поискового конструирования Р. Коллера

• Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

     ТРИЗ - теория решения  изобретательских задач декларировалась ее автором Г.С. Альтшуллером как альтернатива многочисленным и малоэффективным методам активизации перебора вариантов, позволяющая "превратить процесс решения изобретательских задач в точную науку". Чем же на самом деле является ТРИЗ? Каковы ее реальные возможности и перспективы?

     Основным  инструментом ТРИЗ являлся Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). АРИЗ представляет собой ряд последовательных логических шагов, целью которых является выявление и разрешение противоречий, существующих в технической системе и препятствующих ее совершенствованию. В ТРИЗ используется ряд инструментов для решения задач. К ним относятся:

• Таблица устранения технических противоречий, в которой противоречия представляются двумя конфликтующими параметрами. Эти параметры выбираются из списка. Для каждого сочетания параметров предлагается использовать несколько приемов устранения противоречия. Всего 40 приемов. Приемы сформулированы и классифицированы на основе статистических исследований изобретений.
• Стандарты решения задач. Сформулированы стандартные проблемные ситуации. Для разрешения этих ситуаций предлагаются типовые решения.
• Вепольный (вещественно-полевой) анализ. Определены и классифицированы возможные варианты связей между компонентами технических систем. Выявлены закономерности и сформулированы принципы их преобразования для решения задачи. На основе вепольного анализа были расширены стандарты решения задач.
• Указатель физических эффектов. Описаны наиболее распространенные для изобретательства физические эффекты и возможности их использования для решения изобретательских задач.
• Методы развития творческого воображения. Используется ряд приемов и методов, позволяющих преодолеть инерционность мышления при решении творческих задач. Примерами таких методов являются Метод маленьких человечков, Оператор РВС.