Что такое противоречие? Как его выявлять и нужно ли с ним бороться? Какие бывают противоречия.

Какие бывают противоречия

Чтобы найти противоречие, надо знать, какие бывают противоречия.

Г.Альтшуллер предлагает три вида противоречий в ТЕХНИКЕ, но они могут быть распространены и на другие области знаний.

- АДМИНИСТРАТИВНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ - когда указаны только недостатки. Например, такого типа: "Не нравится ситуация, не знаю, как ее исправить". "Снизилась успеваемость". "Класс не управляем". "Не успеваю дать весь положенный программой материал".

При такой "аморфной" постановке задачу решить трудно.

- ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ - это первое уточнение объекта, к которому предъявляются противоречивые требования. Лежит в глубине административного противоречия и его уточняет.

- ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ - лежит в глубине технического противоречия и предъявляет требования к СВОЙСТВАМ объекта.

К нетехническим противоречиям относятся СОЦИАЛЬНЫЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ - это конфликтные взаимодействия между людьми во всех сферах их деятельности, когда не совпадают желания и возможности. Например, личные противоречия. Это противоречия между желаниями одного человека:

• Хочу, но нельзя.
• Хочу, но не могу (не хватает ресурса). Хочу купить горные лыжи и хочу купить пальто, а денег на обе покупки не хватает.
• Не хочу, но надо.
• Не хочу, но заставляют...

Частным случаем социальных противоречий являются ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ - это конфликтные взаимодействия между желаниями людей в сфере образования. Например: противоречие между интересами взрослых и детей:

1. ЕСЛИ учить детей в строгом соответствии с требованиями школьных программ,
ТО будет выполнен приказ об образовании,
НО интересы детей и требования реальной жизни к составу знаний и умений могут быть не выполнены.

В школах имеются механизмы для разрешения этого противоречия, которые мы здесь рассматривать не будем.

2. Дети ДОЛЖНЫ много времени двигаться,
ЧТОБЫ развиваться физически,
НО при этом не хватит времени на интеллектуальные занятия.

3. Дети должны много времени сидеть,
ЧТОБЫ учиться,
НО при этом не хватит времени на физическое развитие и так далее...

Как формулировать противоречия - типовые образцы

Противоречия можно записать "в строчку", в виде таблицы или изобразить графически ("глазки"). Ниже будут приведены четыре варианта формулировок противоречий: по Альтшуллеру, для детей, по Злотину и система противоречий. Зачем так много? Формулирование противоречий - один из творческих этапов решения задач. Задачи разные и решатели разные, поэтому попробуйте разные варианты формулировок, со временем Вы выберете свой излюбленный вариант.

1. Г.С. Альтшуллер предлагает формулировать пару взаимосвязанных противоречий по форме:

I. ЕСЛИ... (дается описание первого состояния элемента системы),
ТО... (объясняется, что при этом хорошо и для кого),
НО... (объясняется, что при этом плохо и для кого).

II. ЕСЛИ... (дается описание противоположной ситуации или противоположного состояния этого же элемента системы),
ТО... (объясняется, что при этом хорошо),
НО... (объясняется, что при этом плохо).

Например. В аквариум к мирным рыбкам надо подсадить очень хищных, прожорливых рыбок, которых принесли в маленькой баночке. Другого аквариума нет. В систему входят следующие основные элементы: хищные рыбки (А), мирные рыбки (В), аквариум, баночка, вода.

I. ЕСЛИ подсадить хищных рыбок,
ТО им будет просторно плавать и будет за кем охотиться,
НО мирным рыбкам будет плохо, т.к. их съедят хищные рыбки.

II. ЕСЛИ не подсаживать хищных рыбок,
ТО мирным рыбкам никто не угрожает,
НО хищные рыбки погибнут от удушья в тесной баночке.

Для детей это можно представить в виде схемы "Глазки". Первая ситуация: делаю хорошо элементу А, но становится плохо элементу В. Вторая ситуация: делаю хорошо элементу В, но становится плохо элементу А.

Отсюда легко сформулировать ИДЕАЛЬНОЕ решение: (и элементу А, и элементу В хорошо) и хищные, и мирные рыбки живут в одном аквариуме дружно, всем хорошо.

Или другая формулировка идеального решения: хищные рыбки сами не хотят есть мирных рыбок. (Противоречия нет).

2. Приведем упрощенную формулировку противоречий для детей:

I. ЕСЛИ... (дается описание состояния системы),
ТО...

II. ЕСЛИ... (описывается обратное состояние),
ТО... (объясняется, что при этом произойдет).

Например:

ЕСЛИ пустить хищных рыбок в аквариум, ТО они съедят мирных рыбок.
ЕСЛИ не пускать хищных рыбок, ТО они погибнут в маленькой баночке.

Строго говоря, это просто условное предложение.

3. Третья схема формулировки противоречий:

I. ОБЪЕКТ... (то, что мы улучшаем) ДОЛЖЕН БЫТЬ... (перечисляются требования к нему),
ЧТОБЫ... (перечисляются хорошие следствия),
НО ПРИ ЭТОМ или НО ТОГДА... (перечисляются плохие следствия).

II. ОБЪЕКТ (то, что мы улучшаем) НЕ ДОЛЖЕН БЫТЬ...,
ЧТОБЫ... ,
НО ПРИ ЭТОМ...

Например:

I. Гоночный автомобиль ДОЛЖЕН БЫТЬ тяжелым, ЧТОБЫ было хорошее сцепление с дорогой, НО ПРИ ЭТОМ он становится не маневренным.

II. Гоночный автомобиль НЕ ДОЛЖЕН БЫТЬ тяжелым, ЧТОБЫ быть маневренным, НО ПРИ ЭТОМ у автомобиля очень плохое сцепление с дорогой и возможны аварии.

Или: Карандаш ДОЛЖЕН быть длинным, ЧТОБЫ он долго писал, НО тогда он становится очень неудобным для письма.

В.Л. Уральская предлагает очень наглядное начало формулировки противоречия словами: Я хочу, чтобы это было таким для того, чтобы…

Удобно формулировку начинать словами: Надо, чтобы…

4. Система противоречий.

Приведем четвертый способ составления уже системы противоречий, который пригоден для многозначных задач, распадающихся на много отдельных, но взаимосвязанных задач.

Вообще то, все задачи многозначны, любая задача может быть разложена на несколько частных подзадач и для каждой подзадачи может быть составлено своё частное противоречие. Совокупность этих частных противоречий будем называть СИСТЕМОЙ ПРОТИВОРЕЧИЙ .

Рассмотрим конкретный пример.

Наша, пока ещё репрессивная педагогика, исходит из того, что ученик не хочет учиться и его надо заставлять учиться (для его же пользы, конечно), забывая о том, что познавать мир и учиться – это врожденная потребность человека, тем более ребенка. Это неисчерпаемый ресурс. Если ребенок не хочет учиться, то это вина не ребенка, а родителей, школы и учителей, которые, кстати, всё это видят, всё понимают и продолжают делать.

Почему? Система образования настроена на такую работу. На "заливание" знаниями, что и хорошо и плохо.

Одним из инструментов принуждения является система школьных оценок. Мы не ставим задачу решить проблему оценок по существу, но предложим табличный, развернутый способ формулирования системы противоречий для указанной ситуации:

НАДО выставлять оценки, ЧТОБЫ... (перечисляются все цели), НО ПРИ ЭТОМ... (перечисляются все отрицательные стороны).

Один из возможных табличных способов анализа ситуации:

Мы видим, что формулировка противоречий вылилась в сложный многофакторный, многокритериальный анализ функций объекта исследования и их сложных взаимодействий. Это нормально, даже хорошо. В этом случае и решение ожидается многокомпонентным, то есть состоящим из многих взаимозависимых частей.

Схема формулировки системы противоречий может быть и такой:

• НАДО УЛУЧШИТЬ и это, и это, и это...,
• ЧТОБЫ было хорошо и этому, и этому, и этому...,
• НО при этом ухудшается и то, и то, и то...,
• ДЛЯ того, для того, для того...

Требуется найти такое решение или цепочку решений, чтобы ВСЕМ было хорошо.

Удовлетворить всем требованиям одновременно на 100% практически невозможно. Решение или система решений чаще может быть только оптимальной, то есть наилучшей по некоторым заданным критериям (часто противоречивым) и для определенных условий.

Проводя оптимизацию, надо пытаться выделить ключевое противоречие - разрешение которого даст наибольший эффект, снимет самые зловредные противоречия. Стремление к оптимизации - естественное стремление умного человека. Человек - прирожденный оптимизатор.

Чтобы научиться дробить противоречие на составляющие, выявлять многочисленные требования многочисленных участников конфликта, а также определять положительные и отрицательные следствия возможных решений, надо:

• самостоятельно решить много задач и приобрести опыт,
• сначала решать главные (надсистемные) задачи,
• попробовать локализовать задачи - решать одни задачи, считая, что другие решены, а потом посмотреть, что из этого вышло.

Что такое противоречие. Почему возникает противоречие. Какие виды противоречий можно выделить. Зачем нужно формулировать противоречия. Как разрешают противоречия. Могут ли противоречия разрешаться «сами», без участия человека. Пример противоречия и его решения.

Понимание противоречия как проблемы.

Противоречие – есть сочетание противоположных последствий при выборе определенного решения.

Именно сочетание позитивных и негативных последствий от каждого варианта решения (альтернативы), затрудняет принятие решения.

Пример.

Если автобус сделать длинным (решение 1), чтобы он перевозил больше пассажиров (позитивное последствие решения 1), то он будет неповоротливым (негативное последствие решения 1).

Если же автобус сделать коротким (решение 2), то он будет более поворотливым (позитивное последствие решения 2), но перевезет меньше пассажиров (негативное последствие решения 2).

Налицо проблема- противоречие: автобус должен быть длинным, чтобы перевозить больше пассажиров, и должен быть коротким, чтобы вписываться в городские улицы.

Решение 3: автобус длинный, но его части соединены гибкой связью.

4.1. Административное противоречие

Что такое АП. Для чего нужно формулировать АП. Как нужно формулировать АП. Что делать после формулирования АП. Примеры АП.

Понимание Административного Противоречия.

Административное противоречие – это формула, где указано требование на преобразование чего-либо, и на отсутствие возможностей для этого. На самом деле «административное противоречие» можно лишь условно назвать «противоречием». Это как бы противоречие, где указано, что нужно делать, и отмечено, что способ преобразования неизвестен.

Как нужно формулировать АП.

Административное противоречие формулируют в виде: НАДО <……….>, НО НЕПОНЯТНО КАК.

В угловые скобки вставляют описание необходимого преобразования.

Пример . Надо найти работу , но непонятно как?

Здесь «найти работу» - указание на необходимое преобразование.

Для чего нужно формулировать АП.

Административное противоречие формулируют при анализе ситуации для того, чтобы определиться: какую задачу надо решить и в чем затруднение?

Исходная ситуация может быть весьма сложной, с большим количеством участвующих субъектов. И надо с чего-то начать, определиться: какую задачу будем решать?

Практика работы с разными группами показала: если сформулировать ситуацию и попросить участников определиться с задачей – результат получаем ошеломляющий: сколько участников – столько формулировок задач. Это говорит о том, что мышление обычного человека не готово к такого рода задачам, не имеет средств определенного выбора задачи в проблемной ситуации.

Что делать после формулирования АП

Вслед за формулированием АП идет определение способа (метода) решения задачи «найти работу». Например, один способ – опросить знакомых и родственников. Другой способ – обратиться в кадровое агентство. И так далее.

Очень важно то, что АП формулируется через «надо», а не через «чего ты хочешь». Человек хочет, как правило, очень многого. И «надо» позволяет выделить самое актуальное хотение человека.

Противоречие

1) диалектическое - взаимодействие противоположных, взаимоисключающих сторон и тенденций предметов и явлений, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве и взаимопроникновении, выступая источником самодвижения (См. Самодвижение) и развития (См. Развитие) объективного мира и познания. Выражая сущность закона единства и борьбы противоположностей (См. Единство и борьба противоположностей), категория П. занимает центральное место в материалистической диалектике: по мысли В. И. Ленина «... диалектику можно определить как учение о единстве противоположностей» (Полное собрание соч., 5 изд., т. 29, с. 203).

В истории диалектики первая значительная концепция П. принадлежит Гераклит у: «вечное становление», возможное только как единство противоположностей, мыслится им в виде непрерывного перехода из одной противоположности в другую; борьбу противоположностей Гераклит понимает как общий для всего сущего закон. Платон , воспринявший диалектические идеи элеатов (см. Элейская школа) и Сократ а, развивает учение о П. в своей диалектике понятий: «единое» и «множество», «покой» и «движение» и т.д. противоречивы по необходимости, по своей внутренней природе; истина достижима посредством сведения противоречащих сторон в единое и целое. Продолжением диалектической традиции осмысления противоречивости бытия и познания явилась идея тождества (единства) противоположностей, развитая Николаем Кузанским (См. Николай Кузанский) и Дж. Бруно , у которых П. трактуется как внутреннее соотношение противоположностей, как их взаимопроникновение. Дальнейшее развитие учение о П. получает в немецкой классической философии (И. Кант , И. Фихте , Ф. Шеллинг), в особенности у Г. Гегеля (См. Гегель), для которого основные черты П. - всеобщность и объективность. Рассматривая П. как «... корень всякого движения и жизненности» (Соч., т. 5, М. - Л., 1937, с. 520), Гегель показал, что процесс раздвоения единого на противоположности есть фундаментальная характеристика сущности развития. Вместе с плодотворными диалектическими моментами для гегелевского учения о П. характерно отождествление П. объективной действительности с логическим содержанием категории П., а также истолкование в некоторых случаях разрешения П. как нейтрализации, примирения противоположностей, что было обусловлено исходными идеалистическими и метафизическими посылками его системы.

Подлинно научная и последовательно материалистическая разработка и обоснование учения о П. как универсальном принципе всякого развития принадлежит К. Марксу и Ф. Энгельсу, а его дальнейшее творческое развитие - В. И. Ленину.

Развитие объективного мира и познания осуществляется путём раздвоения единого на взаимоисключающие, противоположные моменты, стороны и тенденции, взаимоотношение которых характеризует ту или иную систему как нечто целое и качественно определённое и составляет внутренний импульс её изменения, развития, превращения в новое качество. Диалектический принцип П. отражает двойственное отношение внутри целого: единство противоположностей и их борьбу. При этом единство противоположностей, выражая устойчивость объекта, является относительным, преходящим, борьба же противоположностей - абсолютна, что служит выражением бесконечности процесса развития. Это обусловлено тем, что П. есть не только взаимоотношение между противоположными тенденциями объекта или между противоположными объектами, но и отношение объекта к самому себе, т. е. постоянная самоотрицательность, самопротиворечивость объекта. Энгельс писал: «... если вещи присуща противоположность, то эта вещь находится в противоречии с самой собой; то же относится и к выражению этой вещи в мысли. Например, в том, что вещь остается той же самой и в то же время непрерывно изменяется, что она содержит в себе противоположность между „пребыванием одной и той же” и „изменением”, заключается противоречие» (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 640).

Противоположные стороны, моменты и тенденции в составе целого, взаимодействие которых образует П., не даны извечно в готовом и неизменном виде. Процесс возникновения различий (См. Различие) и противоположностей (См. Противоположность) имеет несколько ступеней. На первоначальной ступени, существуя ещё в возможности, П. выступает как Тождество , содержащее несущественное различие. Следующая стадия - существенное различие в тождестве: при общей основе в объекте имеются существенные свойства, тенденции, не соответствующие друг другу. Существенное различие превращается в противоположности (наибольшее различие, полярность, антагонизм), которые, взаимоотрицая друг друга, перерастают в П. Маркс отмечал: «Сосуществование двух взаимно-противоречащих сторон, их борьба и слияние в новую категорию составляют сущность диалектического движения» (там же, т. 4, с. 136). Всякое развитие есть возникновение П., их разрешение и в то же время возникновение новых П.

Обладая всеобщим характером, П. по-разному проявляются на различных уровнях структурной организации материи и духовной реальности: притяжение и отталкивание, положительные и отрицательные электрические заряды, химическое соединение и разложение, ассимиляция и диссимиляция в организмах, возбуждение и торможение нервного процесса, общественное сотрудничество и социальная борьба и др. Для каждой формы движения материи существуют свои П., которые в конце концов ведут к появлению нового качества: или путём развития - к более высокой форме, или путём разрушения - к более низкой форме бытия.

Характер П. зависит от специфики противоположных сторон, а также от тех условий, в которых развёртывается их взаимодействие. Различают внутренние и внешние, антагонистические и неантагонистические, основные и неосновные П. Внутренние П. - это взаимодействие противоположных сторон внутри данного объекта, например внутри данного вида животных, внутри данного организма, данного конкретного общества и т.д. Процесс развития объекта характеризуется не только развёртыванием внутренних П., но и постоянным взаимодействием его с внешними условиями, со средой. Внешние П. - это взаимодействие противоположностей, относящихся к разным объектам, например между обществом и природой, организмом и средой и т.п. При этом решающими в развитии в конечном счёте являются внутренние П.

Антагонистические П. - это взаимодействие между непримиримо враждебными классами, социальными группами и силами. Они возникают на основе частной собственности на средства производства и враждебности коренных интересов противоположных классов. Такого рода П. разрешаются путём уничтожения данного общественного строя и создания нового. Они, как правило, заостряются до конфликта и выливаются в социальную революцию.

Неантагонистические П., специфичные для всех общественных отношений неэксплуататорского общества, выступают как взаимодействие между классами, основные интересы и цели которых совпадают. Социалистическая революция разрешила и тем самым устранила антагонистические П., но она не ликвидировала П. вообще. Социальное единство социалистического общества не означает ограничения действия закона диалектических П. В условиях социализма существуют П., носящие неантагонистический характер, например между развивающимся производством и растущими потребностями, между передовым и отсталым, между научным мировоззрением и религией, между творческим мышлением и догматизмом.

Основные П. - это П., играющее решающую роль в развитии. Например, основное П. современной эпохи - П. между гибнущим капитализмом и утверждающейся коммунистической формацией. Основное П. накладывает отпечаток на все остальные П.

П. - важнейший методологический принцип, логическая форма развития познания. П., возникающие и разрешающиеся в мышлении, отражают П. объективной реальности. «Так называемая объективная диалектика царит во всей природе, а так называемая субъективная диалектика, диалектическое мышление, есть только отражение господствующего во всей природе движения путем противоположностей, которые и обусловливают жизнь природы своей постоянной борьбой и своим конечным переходом друг в друга, resp. (соответственно.- Ред. ) в более высокие формы» (Энгельс Ф., там же, т. 20, с. 526). Если Метафизика , ограничиваясь лишь констатацией П., рассматривает противоположные стороны и тенденции противоречивого процесса изолированно друг от друга, то материалистическая диалектика исследует их противоречивое единство. Адекватное познание диалектических П. предполагает синтетический подход, раскрывающий возникновение и взаимодействие противоположностей, их единство и взаимопереходы. «Условие познания всех процессов мира в их „самодвижении», в их спонтанном развитии, в их живой жизни, есть познание их как единства противоположностей» (Ленин В. И., Полное собрание соч., 5 изд., т. 29, с. 317).

На первоначальном этапе процесса познания, когда объект воспринимается в его исходной целостности и чувственной конкретности, противоречивое единство противоположностей раскрыть невозможно. Поэтому познающий субъект начинает с мысленного расчленения изначального единства, подвергая анализу составляющие его моменты. Познание сторон П. в их обособленности друг от друга и даже противоположности предполагает достижение синтеза ранее разделённых противоположностей. В результате этого преодолевается односторонность первоначального подхода к объекту, связанная с анализом одних его моментов в отрыве от других. Единство противоположностей, постигаемое на этом этапе познания, характеризует объект как внутренне расчленённое, противоречивое и в силу этого - самодвижущееся органическое целое.

Специфической формой существования диалектических П. в познании выступают антиномии (См. Антиномия), имеющие объективную основу: отражаемое в них содержание является в конечном счёте моментом структуры развивающегося объективного П. Познавательные антиномии служат формой теоретического воспроизведения диалектических П. в научных теориях, развитие которых осуществляется в результате раскрытия и разрешения П., обнаруживающихся в предшествовавших теориях или уровнях исследования. При этом наиболее плодотворным способом разрешения антиномий, возникающих в теоретическом мышлении, является выход за их пределы, обнаружение их глубокой основы, выявление перехода одной противоположности в другую и раскрытие опосредствующих звеньев этого перехода.

Принцип П. получает идеалистическое и метафизическое истолкование в современной буржуазной философии. Иррационализм (философия жизни, экзистенциализм, «трагическая диалектика», «негативная диалектика») рассматривает П. как нечто принципиально неразрешимое, как такое чисто мистическое совмещение противоположностей, которое постигается только интуицией. Позитивизм и Неопозитивизм сводят П. к внешнему отношению между противоположными сторонами, находящимися не в противоречивой, а соотносительной (коррелятивной) связи, что по существу влечёт за собой полное отрицание принципа П.

Методологической основой ревизионистского искажения диалектико-материалистического учения о П. являются механистическое истолкование диалектики и подмена её Релятивизм ом. Праворевизионистские идеологи, пытаясь обосновать оппортунизм, подчёркивают момент социального единства при капитализме, пренебрегая при этом борьбой противоположностей. Вместе с тем при рассмотрении П. социализма современные ревизионисты исключают или сводят на нет момент единства, выдвигая на первый план борьбу. «Левые» ревизионисты, маоисты, непомерно расширяя сферу проявления антагонистических П., рассматривают их как всеобщие, а неантагонистические П. - как частный случай антагонистических. Взаимодействие противоположностей сводится ими к превращению одной в другую как взаимной перемене мест, при этом момент борьбы противоположностей неправомерно абсолютизируется, а единство игнорируется, что служит основой для крайнего волюнтаризма и субъективизма в политике. Весь ход развития науки и общества полностью опровергает подобные концепции, не имеющие ничего общего с научным, марксистским подходом в исследовании диалектики общественной жизни.

Диалектико-материалистический принцип П., составляющий ядро диалектического метода исследования и преобразования бытия и сознания, имеет большое мировоззренческое и методологическое значение как для научного познания, так и для общественной практики, успешной борьбы за коммунизм.

Лит.: Маркс К., Капитал, т. 1, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т, 23; Энгельс Ф., Диалектика природы, там же, т. 20; Ленин В. И., Философские тетради, Полное собрание соч., 5 изд., т. 29; «Капитал» Маркса, философия и современность, М., 1968; Нарский И. С., Проблема противоречия в диалектической логике, М., 1969; История марксистской диалектики, М., 1971; История античной диалектики, М., 1972; Ильенков Э. В., Диалектическая логика, М., 1974; Основы марксистско-ленинской философии, 3 изд., М., 1974. См. также лит. при статьях Диалектика , Диалектическая логика .

А. Г. Спиркин.

2) В формальной логике - пара противоречащих друг другу суждений, т. е. суждений, каждое из которых является Отрицание м другого. П. называется также сам факт появления такой пары суждений в ходе какого-либо рассуждения или в рамках какой-либо научной теории. Соответственно в формализованных языках (См. Формализованный язык) математической логики и в основанных на них формальных системах под П. понимают любую пару формул вида А и ⌉А (⌉ - знак отрицания) либо конъюнкцию (См. Конъюнкция) таких формул А&⌉А, либо, наконец, констатацию факта обнаружения доказуемости такой конъюнкции. П., полученное в результате некоторого рассуждения (или формального доказательства), служит свидетельством ложности посылок этого рассуждения (доказательства); в этом состоит известный приём опровержения суждений - т. н. reductio ad absurdum, или приведение к нелепости (см. Доказательство от противного). Точно так же П., обнаруженное в рамках какой-либо теории (содержательной или формальной - безразлично), обесценивает эту теорию и положенные в её основу принципы (аксиомы (См. Аксиома), Постулат ы), свидетельствуя об их ложности (или неприемлемости в формальном случае), поскольку в такой противоречивой теории можно получить (вывести, доказать) любое суждение, выразимое на её языке. См. Непротиворечивость , Парадокс , Противоречия принцип и лит. при этих статьях.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Противоречие" в других словарях:

Противоречие … Орфографический словарь-справочник

Два высказывания, из которых одно является отрицанием другого. Напр.: «Латунь химический элемент» и «Латунь не является химическим элементом», «2 простое число» и «2 не является простым числом». В одном из противоречащих высказываний что то… … Философская энциклопедия

Противоречие - Противоречие ♦ Contradiction В философии под противоречием обычно понимают высказывание, содержащее собственное опровержение (одновременное заявление р и не р). Противоречие подразумевает речь. Действительно, настоящее противоречие возможно… … Философский словарь Спонвиля

Противоречия, ср. 1. Мысль или положение, несовместимое с другим, опровергающее другое, несогласованность в мыслях, высказываниях и поступках, нарушение логики или правды. Впасть в противоречие. Противоречие в теории. Противоречие в собственных… … Толковый словарь Ушакова

См … Словарь синонимов

Центральная категория диалектики. В принципе диалектика сводится к изучению П. в самой сущности предметов. Становление категории П. в истории философии связано с вопросом об источниках движения. При его обсуждении обнаружились две основные точки… … Новейший философский словарь

Ревенков А.В.

Рассмотрим, как формулировка противоречий помогает в поиске решения задачи.

Следует отметить, что противоречия в задачах появляются в следующих случаях:

Когда не видно, как реализовать возникшую потребность (административные);

Когда стремление улучшить одни свойства объекта приводит к недопустимому ухудшению других свойств (технические);

Физические противоречия обнаруживаются в результате анализа технических противоречий, а также после формулирования ИКР и попытке приблизиться к нему.

В физическом противоречии формулируются требования, приводящие к несовместимым свойствам, которыми должен обладать объект. Раскрывая глубинную суть конфликта, формулировка ФП обладает эвристической ценностью. После формулировки физического противоречия необходимо провести его анализ и наметить прием его разрешения, и только после этого непосредственно осуществлять поиск самого решения.

Стремление же сразу искать ответ на поставленную задачу без такого анализа практически приводит к применению метода проб и ошибок. Поэтому наша задача отработать приемы поиска решения, сформировать навык применения приемов, которые рекомендуются в ТРИЗ.

Задача 7.1. Одно из чудес света - Александрийский маяк на египетском берегу Средиземного моря. Время разрушило маяк, но многие археологи утверждают, что он был высотой более 300 м.

Несколько веков простоял маяк с надписью на вершине: "Для богов и во имя спасения моряков построил Состратос из Книда, сын Дексифона". Так звали строителя, и люди запомнили его имя на века. Но история помнит и другое. Когда строительство маяка заканчивалось, Состратоса вызвал правитель и повелел: "Ты высечешь на маяке мое имя!".

Строителю было запрещено высекать свое имя, и он знал, что если он не выполнит приказа, то его казнят, а если выполнит, то потомки никогда не узнают имени настоящего автора маяка.

Строитель остался жив, но весь мир узнал его имя.

Как это могло произойти?

АП: Очень хочется увековечить свое имя, а правитель запретил это делать, - он хочет увековечить свое имя.

ТП-1: Если я выбью на стене свое имя, то увековечу его, что хорошо, но лишусь жизни, что недопустимо.

ТП-2: Если я выбью на стене имя правителя, то не увековечу своего имени, что плохо, но при этом останусь жить, что хорошо.

Таким образом, приходим к двум противоречащим высказываниям, которые и составляют физическое противоречие.

ФП: На стене должно быть мое имя, чтобы его увидели потомки, на стене не должно быть моего имени, а должно быть имя правителя, чтобы меня не казнили.

Эту задачу можно сформулировать следующим образом. Пока жив правитель, надпись должна быть одна, а после его смерти - другая.

Тогда ФП можно переформулировать: Надпись должна быть одна, чтобы ее увидел правитель, и надпись должна быть другая, чтобы ее увидели потомки. Как это сделать?

Из последней формулировки ФП видно, что для правителя надпись должна быть одна, чтобы он ее увидел, а для потомков должна быть другая, чтобы увековечить свое имя. То есть противоречащие требования, которые предъявляются к объекту, относятся к разным моментам времени.

Противоречие разрешается во времени введением в систему еще одного компонента - вещества, которое сначала должно быть, а потом исчезнуть.

Строитель вытесал на каменной стене свое имя, но закрыл его слоем известкового раствора, на котором написал имя правителя. Через несколько лет известняк выветрился и проступило имя "Состратос, сын Дексифона".

Задача 7.2. В экспериментальной лаборатории для испытания длительного действия кислот на поверхность образцов сплавов имеется установка, которая представляет собой герметичную камеру.

На дно камеры устанавливаются образцы в виде кубиков. Камеру заполняют агрессивной жидкостью и создают необходимую температуру и давление.

Проблема заключается в том, что агрессивная жидкость действует не только на образцы, но и на стенки камеры, вызывая их коррозию. Камеру приходиться изготовлять из благородных металлов, что чрезвычайно дорого.

Таким образом, имеем АП: нужно снизить затраты на испытания, а как это сделать - неизвестно.

В задаче описана система, состоящая из трех компонентов, которые участвуют в конфликте: камера, образцы и агрессивная жидкость.

Соответственно имеются три пары взаимодействий (рис.7.1):

камера - жидкость;

камера - кубик;

жидкость - кубик.

Жидкость агрессивная и должным образом взаимодействует с образцом (кубиком) - цели испытаний достигаются. Но жидкость разрушает стенки камеры - плохое взаимодействие.

Жидкость должна быть агрессивной, но стенки камеры не должны разрушаться. Поэтому первая и третья пара взаимодействий находятся в конфликте между собой.

Г. С. Альтшуллер разбирал эту задачу на семинарах и писал, что "... за 1973-1982 гг. накопилась обширная статистика...

Слушатели, незнакомые с ТРИЗ, в 75% случаев выбирают в качестве конфликтующей пары "камера - жидкость", то есть ситуация переводится в задачу по борьбе с коррозией. Это крайне невыгодная стратегия: локальная задача по улучшению способа испытаний образцов заменяется несоизмеримо более общей и трудной задачей по защите металла от коррозии. В результате - 80% заведомо неверных решений и почти 20% весьма сомнительных и ненадежных (например, различные защитные покрытия камеры). Слушатели, знающие основы ТРИЗ, в 83% случаев выбирают пару "кубик - жидкость", что почти всегда приводит к правильному ответу".

Очевидно, это связано с тем, что в постановке задачи незримо присутствует вектор психологической инерции (ВПИ), который и нацеливает на решение именно этой проблемы.

Разработка модели задачи в виде сформулированных ТП позволяет избавиться от вектора психологической инерции (ВПИ).

Главная полезная функция (ГПФ) камеры - это создание необходимых условий для испытаний: размещение образцов, агрессивной жидкости, создание давления и температуры.

Камера должна быть, чтобы изолировать агрессивную среду и создать необходимые условия для проведения испытаний (температуру и давление). Но жидкость вредно действует на стенки камеры.

Поэтому в формулировке ТП нужно отразить конфликт совместного взаимодействия:

Но жидкость и образцы должны находиться в камере, значит, агрессивная жидкость будет взаимодействовать со стенками камеры.

ТП-1: Если жидкость будет находиться в камере, то будут соблюдены условия испытаний, но при этом стенки камеры будут разрушаться.

ТП-2: Если жидкость будет взаимодействовать с образцом вне камеры, то не будет и разрушительного действия жидкости на стенки камеры, но при этом не будут соблюдены условия испытаний.

Здесь следует отметить, что понятие "изменяемый параметр", участвующий в описании ТП? это не только количественные изменения в системе (например, увеличить, уменьшить), но и качественные изменения, наличие или отсутствие каких-то условий.

Понятие "функциональное свойство" (см. рис. 7.1) в данной задаче следующее:

Ф1 - условия проведения испытаний;

Ф2 - сохранение (неразрушение) стенок камеры.

В этой задаче целесообразно обратиться к формулированию ИКР - того идеального образа, к которому нужно стремиться.

ИКР: Жидкость сама нужным образом воздействует на образец и не оказывает вредного воздействия на камеру.

Достижению ИКР мешают реальные условия.

ФП: Жидкость должна быть агрессивной для образцов, чтобы достичь целей испытаний и не должна быть агрессивной для стенок камеры, чтобы они не разрушались.

После такой формулировки, естественно, возникает задача: "Как сделать так, чтобы жидкость, находясь в камере, не воздействовала на ее стенки агрессивно?"

Коррозия стенок камеры - это нежелательный эффект (НЭ). Следует обратить внимание, что после формулирования ФП задача получает другую направленность - не бороться с НЭ, а не допустить его появления.

Из противоречащих высказываний видно, что диктуемые требования относятся к объектам, которые расположены в разных точках пространства - агрессивная для образцов и не агрессивная для стенок камеры.

Таким образом, приходим к мысли, что противоречие можно разрешить в пространстве.

Ресурсы для изменения системных свойств объекта:

Изменение изделия или инструмента;

Введение веществ, полей;

Изменение формы компонентов системы.

Основное требование для проведения испытаний - жидкость должна контактировать с образцами.

Возможные решения

Каждый образец с жидкостью изолируется от камеры, например, устанавливается в сосуд или мешок, сделанный из пленки. Эти дополнительно введенные компоненты должны быть сделаны из материалов, которые выдерживают действие жидкости и температуры, при которых проводятся испытания.

При этом можно добиться дополнительного эффекта, чтобы стенки камеры не взаимодействовали с парaми агрессивной жидкости.

Жидкость удерживается самим образцом. Для этого его надо сделать с полостью.

Следует отметить, что препятствием для получения последнего решения является заданный в условии задачи ВПИ, который создается тем, что испытуемый образец называется кубиком.

Задача 7.3. При наклеивании новых обоев из стен удаляют шурупы, на которых крепились ковры, книжные полки и т. д. Возможно, что придется вернуть некоторые предметы на старое место. Как найти отверстия в стене?

ТП: Чтобы найти отверстие, нужно на обоях сделать какую-то метку, например, вставить в отверстие спичку, которая при наклейке обоев проткнет их и будет выступать. Это неважно, если точно известно, что это отверстие будет использовано. А если неизвестно, какие отверстия понадобятся, а какие нет, то это портит внешний вид стены.

Таким образом, необходимо предложить простой способ отыскания отверстий в стене после наклейки обоев, но такой, чтобы внешний вид стены не был испорчен.

ФП: Метка на стене должна быть, чтобы знать, куда вставить шуруп, и метки быть не должно, так как она портит внешний вид стены.

Из этой формулировки, естественно, формулируется задача, что метка должна быть такой, чтобы ее не было видно.

Из формулировки ФП видно, что противоречащие требования к метке относятся к различным моментам времени. Метка должна появляться только тогда, когда в ней возникает потребность, а когда такой потребности нет, то нет и метки.

Система: стена, обои, отверстия в стене (пустые или с установленными в них вставками - пластмассовыми или деревянными).

Следует вспомнить, что разрешение противоречия во времени предусматривает введение в имеющуюся систему веществ, полей или того и другого, а также использование приема динамизации компонентов и связей между ними. Все эти мероприятия приводят к изменению системных свойств. Какие из перечисленных ресурсов можно использовать для решения задачи?

Для поиска ресурсов сначала нужно понять, какими свойствами обладают компоненты системы, которые проявляются в связях между ними или с компонентами надсистемы. Если эти свойства не удается использовать, то подумать, как их усилить или изменить.

Если отверстие большое и примерно известно его расположение, то можно, ощупывая пальцами стенку, найти место, где обои прогибаются. Можно найти место отверстия, постукивая легким предметом по стенке. Там, где пустота, - будет другой звук. Но это все сложно.

Поэтому нужно подумать, какие вещества и поля можно ввести в имеющуюся систему.

Возможные решения

В отверстие установить маленький магнит или намагнитить шуруп и завернуть его до конца, вровень со стенкой. Для поиска этого магнита использовать железные опилки. Как? Например, перемещать полиэтиленовый пакетик с опилками и смотреть, как они будут себя вести.

Можно в отверстие поместить железосодержащую деталь (гайку, гвоздь) и использовать намагниченные опилки.

А если известно, что этот поиск нужно будет сделать в ближайшие дни, то заложить в отверстие ватку, смоченную валерианкой и использовать кошку?

Задача 7.4. На одной из метеостанций требовалось зимой, в лютые морозы четыре раза в сутки опускать в прорубь приборы для замеров параметров воды и взятия пробы. Работа осложнялась тем, что прорубь через 2? 4 ч полностью замерзала и ее приходилось ломом пробивать заново. Никаких сложных механизмов на метеостанции нет. Как освободить работника метеостанции от ручной работы по пробиванию проруби?

Следует обратить внимание на то, что в условии задачи присутствует ВПИ. В задаче дается ориентировка на создание устройства по пробиванию проруби.

Поэтому целесообразно дать эту задачу для самостоятельного решения. Посмотреть, в каком направлении будут сделаны попытки ее решения. Затем провести анализ сделанных попыток, выяснить причины неудач. Чаще всего это связано с тем, что задачу пытаются решать методом проб и ошибок, не применяя предлагаемый подход, через формулировку противоречия и определения приемов его разрешения.

Часто учащиеся начинают решать задачу, не вникнув полностью в условия, не поняв до конца физические процессы, происходящие в описываемом явлении. А это весьма важно для поиска ресурсов при решении задачи. Поэтому целесообразно выяснить, насколько глубоко учащиеся вникли в существо происходящих явлений, и эту часть задачи разобрать более подробно.

Охлаждение воды происходит за счет конвективного теплообмена с холодным воздухом и за счет испарения.

Усиливают охлаждение воды низкая температура воздуха и ветер.

Препятствует охлаждению воды конвективный теплообмен в толще воды. Известно, что вода максимальную плотность имеет при температуре около 40С. Поэтому вода, охладившись до этой температуры, как имеющая бoльшую плотность, опускается вниз. Снизу поднимается более теплая вода.

Система: вода, лед, лом. Надсистема (НС) - холодный воздух, глубинные слои воды.

В этой задаче под функциональными свойствами, которые приводят к возникновению ТП, понимаются потребности (см. рис. 7.1). С одной стороны, прорубь нужна для выполнения некоторых работ. С другой стороны, очень не хочется систематически заниматься работой по пробиванию проруби.

Таким образом, ТП: Прорубь пробивать нужно для взятия проб воды. И этого делать не нужно, потому что это тяжелая работа.

Следует отметить, что после такой формулировки задача начинает получать несколько иную направленность, чем была в исходной постановке. И это особенно становится заметным после формулировки ИКР.

ИКР: ТС обладает таким свойством, что сама не дает воде замерзать.

Достижению ИКР препятствуют природные процессы. Это и обуславливает физическое противоречие.

ФП: вода в проруби должна замерзать, так как взаимодействует с холодным воздухом, но она не должна замерзать, чтобы не пробивать ломом каждый раз прорубь (не ломать лед).

Следует подчеркнуть, что формулировка ИКР и ФП определяет направление поиска решения - не разрабатывать устройство для прорубания, а не допускать замерзания воды.

Изменение системных свойств рассматриваемого объекта можно сделать введением дополнительных компонентов (веществ или полей).

Какие вещества и поля можно ввести в систему, чтобы вода не замерзала?

Какими свойствами должны обладать эти вещества?

Какие ресурсы можно почерпнуть из НС?

Возможные решения

В лед вмораживают металлическую трубу (рис.7.2.) Нижние слои воды более теплые. Металл хорошо проводит тепло.

На поверхность воды, в трубу наливают жидкость с низкой температурой замерзания, которая не смешивается с ней и легче воды (например, бензин, керосин, масло).

Труба дает еще один эффект - при наличии течения не вымывает эту жидкость.

Для уменьшения конвективного теплообмена с воздухом прорубь можно накрыть крышкой из теплоизоляционного материала (например, из пенопласта) или палаткой.

Задача 7.5. Из замкнутого резервуара с непрозрачными стенками в химический реактор поступает агрессивная и ядовитая жидкость. Требуется измерять скорость истечения этой жидкости, однако никаких измерительных устройств на пути этой жидкости ставить нельзя (рис. 7.3).

Состав системы: резервуар, расходный трубопровод, агрессивная и ядовитая жидкость.

Задача на измерение, обнаружение.

ТП: Измеряющее устройство должно быть для осуществления контроля расхода жидкости, но его нельзя установить внутри расходного трубопровода.

Переход от ТП к ФП в этой задаче встречает определенные трудности. Это связано с тем, что в условии задачи не объясняются причины

запрета устанавливать его в потоке жидкости. Вероятно, что детали измерительного устройства не могут вступать в контакт с жидкостью.

Следовательно, нужно поискать обходные пути.

Здесь можно наметить два пути решения проблемы.

Измерительное устройство (ИУ) поставить снаружи расходной трубы.

Вместо прямого измерения попытаться применить косвенное измерение. То есть измерять не расход жидкости, а какой-то другой параметр, по которому можно было бы определять расход.

Можно ли ИУ поставить не на расходную трубу, а в другое место?

Рассмотрим первый путь.

Если измерительное устройство поставить снаружи расходной трубы, то пока непонятно, как измерять расход, на каком физическом принципе действия может работать такое устройство.

В трубопроводе имеется жидкость. Надо измерять некоторые свойства этой жидкости, в частности, ее скорость. Измерительное устройство и жидкость разделены стенкой трубы.

Если измерять свойство вещества нельзя прямым контактом, значит, нужно использовать поля, которые могут проникать сквозь стенку трубы. Такими полями могут быть звуковые и ультразвуковые, электромагнитные волны.

Из физики известен эффект Доплера - изменение частоты колебаний, воспринимаемой наблюдателем при движении источника колебаний. Применяется для измерения скорости потока гетерогенных (неоднородных по составу) тел.

ФП: Для применения эффекта Доплера в трубе должна быть гетерогенная среда, но из резервуара течет однородная жидкость.

Как сделать поток гетерогенным? Очевидно, нужно ввести в систему еще одно вещество.

Возможные решения

Ультразвуковыми колебаниями создать явление кавитации или вдувать в расходную трубу газ, например, воздух, чтобы по трубе перемещались пузырьки. Использовать эффект Доплера.

Устройство сложное.

Рассмотрим второй путь - косвенное измерение.

Для решения задачи нужно понять, как изменяются связи между компонентами системы, когда происходит истечение жидкости (рис. 7.4).

Из задачи понятно, что при истечении жидкости взаимодействия между резервуаром и расходным трубопроводом 1, а также между жидкостью и расходным трубопроводом 2 не изменяются. А взаимодействия между жидкостью и резервуаром 3 изменяются - уменьшается уровень жидкости. Каким образом можно использовать это обстоятельство?

Очевидно, измеряя скорость изменения уровня жидкости, можно получить скорость жидкости в расходной трубе. Для этого достаточно знать, как меняется площадь поперечного сечения резервуара по высоте.

Если вводить вещества в контакт с агрессивной жидкостью нельзя, значит, нужно использовать поля, например, ультразвуковое для измерения положения границы раздела между жидкостью и воздушной прослойкой в резервуаре. Можно использовать оптические методы.

Кроме того, нужно посмотреть, какие еще свойства изменяются при уменьшении уровня жидкости.

Изменяются вес резервуара, объем воздуха над жидкостью. Значит, можно производить измерение этих параметров.

Возможное решение

Вместо скорости истечения агрессивной жидкости измерять скорость поступления воздуха в резервуар. Для повышения точности измерения, возможно, придется контролировать еще давление воздуха внутри резервуара, атмосферное давление, а также температуру воздуха.

Задача 7.6. При приземлении самолета можно наблюдать, что в момент касания колес с бетонным покрытием аэродрома появляется легкий дымок. Это результат динамического взаимодействия резины колес с аэродромным покрытием, который приводит к интенсивному износу покрышек. Как устранить это явление?

В этой задаче формулировка противоречий не столько помогает выйти на тот или иной прием его разрешения, сколько помогает глубже вникнуть в суть явления и осуществить целенаправленный поиск решения.

Состав системы: шасси, колесо самолета. Надсистема - воздух, бетонное покрытие.

Конфликтующая пара: колесо самолета и бетонное покрытие.

Анализ явления. Посадочная скорость самолета большая. В момент касания бетонного покрытия колесо неподвижно. Из-за большого момента инерции оно не может мгновенно раскрутиться и какое-то время скользит. В этот момент происходит значительное истирание покрышки.

Износа покрышки не будет, если нижняя точка колеса будет иметь такую же скорость, что и самолет.

Следовательно, нужно устройство для раскручивания колеса, но такое, которое бы не усложняло систему, чтобы его масса, габариты и энергоемкость стремились к нулю.

Например, ставить на каждое колесо двигатель для его раскручивания недопустимо - это значительно усложняет конструкцию, увеличивает вес конструкции.

ТП: Если на шасси установить специальное устройство для раскручивания колеса, то это усложнит систему, но устранит нежелательное явление - износ покрышки.

ФП: Устройство для раскручивания колеса должно быть. И его быть не должно, чтобы не усложнять систему и не увеличивать ее массу.

ОЗ - колесо, покрытие взлетно-посадочной полосы (ВПП), ОВ - момент касания ВПП и время, когда самолет идет на посадку.

Следуя принципу идеальности, нужно при минимальных усложнениях в системе обеспечить требуемое свойство.

Значит, нужно попытаться использовать имеющиеся ресурсы в рассматриваемой ТС или НС.

Во-первых, найти энергию, и, во-вторых, найти способ ее использования для преобразования в механическое движение - вращение колеса.

Здесь целесообразно сформулировать ИКР.

ИКР: Колесо само раскручивается до встречи с бетонным покрытием.

Самолет идет на посадку с большой скоростью, торможение происходит за счет аэродинамических сил. Таким образом, имеется бесплатная энергия - скоростной напор воздушной среды (рис. 7.5, а). Как его можно использовать для раскручивания колеса?

Если свободно подвешенное на оси колесо находится в воздушном потоке, то из-за симметричности обтекания оно вращаться не будет.

Получаем ФП: Колесо должно вращаться, чтобы в момент касания оно не скользило по бетону, и оно не будет вращаться, так как нет условий для возникновения крутящего момента.

Значит, нужно создать крутящий момент. Из приведенной схемы видно, что при симметричном обтекании момента не возникает. Следовательно, нужно сделать так, чтобы сумма аэродинамических сил, действующая на нижнюю часть колеса, была больше, чем на верхнюю часть.

Выберем изменяемый элемент. Очевидно, что он должен быть на самолете. Это может быть либо элемент рассматриваемой системы, то есть колесо, либо ближайшей надсистемы, в которую входит колесо, то есть шасси.

Возможные решения

Ввести еще один компонент в систему.

На стойку шасси закрепить крыло, которое сделает несимметричным обтекание колеса воздушным потоком (см. рис. 7.5, б).

Изменить форму имеющегося компонента.

Для согласования скоростей вращения колес и скорости полета самолета французский изобретатель Х. Оливье предложил раскручивать колеса в полете. Для этого на боковой поверхности колес установить лопатки, которые позволяют раскрутить колеса под действием набегающего воздушного потока (рис. 7.5, в).

Можно привлечь аналогию - вертушка анемометра, прибора для измерения скорости ветра.

Задача 7.7. На кораблях, особенно военных, каждый квадратный метр площади на счету. Особенно важно, чтобы любые сооружения занимали как можно меньше места. Но весьма трудно сократить вылет трапа, потому что он зависит от высоты и глубины ступенек. Сделать каждую ступеньку выше (тогда их потребуется меньше) нельзя - затрудняется хождение. А сделать каждую ступеньку?же тоже нельзя, так как на ней должна уместиться ступня.

Как сократить вылет трапа L (рис. 7.6, а)?

Рассматриваемая система - трап состоит из однородных компонентов - ступенек, которые характеризуются двумя важными для поставленной проблемы параметрами: высотой h и шириной b ступеньки.

ТП: Если ступеньки стандартной ширины b и высоты h, то удобно ходить, но при этом трап занимает много места, имеет большой вылет L.

Из этого ТП можно сформулировать два физических противоречия.

ФП-1: Ступенька должна быть высокой, чтобы сократить вылет трапа, и она не должна быть высокой, чтобы удобно было ходить.

ФП-2: Ширина ступеньки должна быть маленькой, чтобы сократить вылет трапа, и она должна быть большой, чтобы удобно было ходить.

Противоречия в задаче обусловлены двумя требованиями, с одной стороны, минимальный вылет трапа (размерная характеристика) и, с другой стороны, удобством хождения, то есть антропологическим фактором.

Первое требование ориентирует на поиск решения путем пространственных преобразований или применения принципа динамизации (аналогия - складывающаяся стремянка).

Второе - на анализ потребительных свойств этого устройства при использовании его по прямому назначению человеком, то есть выявление тех свойств трапа, которые были бы достаточны для удобного спуска и подъема.

Здесь целесообразно обратиться к функциональному анализу ступенек - дать оценку уровня выполнения ими своих функций, например, по трехбалльной шкале: адекватно, недостаточно или избыточно.

Если создаваемая лестница не предназначена для организации встречного движения пешеходов, то каждая ступенька поднимающимся или спускающимся человеком используется не в полной мере. Действительно, ведь человек ставит ногу только на одну ступеньку, если он не решил по дороге отдохнуть или не затеял на лестнице разговор.

Таким образом, длина ступеньки избыточна по выполняемой функции, для перемещения по лестнице. И ее можно сократить, например, вдвое.

Таким образом, мы получили ресурс для решения задачи. Возникает вопрос: можно ли эту избыточность использовать для решения поставленной проблемы?

Избыточная длина "подсказывает" использовать пространственный ресурс.

Если длина ступеньки уменьшилась, то на ее место можно поставить следующую ступеньку.

Таким образом, ступеньки можно расположить в шахматном порядке. Вылет трапа уменьшится вдвое при сохранении удобства перемещения (см. рис. 7.6, б)

Различные технические средства создавались и создаются для удовлетворения тех или иных потребностей человека.

Потребности растут значительно быстрее возможностей их удовлетворения, что и является своего рода источником технического прогресса.

Проектирование новых объектов чаще всего подразумевает улучшение тех или иных технических параметров системы.

Сложные изобретательские задачи (неизвестных типов) требуют нетривиального подхода, так как улучшение одних параметров системы приводит к недопустимому ухудшению других параметров. Возникают противоречия.

Прежде всего, уясним, что такое противоречие и какие его виды присущи техническим системам.

Противоречие чаще всего возникают при попытке что-то изменить в системе.

Улучшая систему, одну ее часть (подсистему), свойство или параметр, мы невольно ухудшаем другие. Так возникают противоречия.

Обычно эти противоречия пытаются сгладить. Чуть-чуть улучшить один параметр и чуть-чуть ухудшить другой, находя компромиссные решения, но при этом не устраняется первопричина возникновения противоречия. Это временное решение, через некоторое время вновь придется возвращаться к этой задаче.

Более правильно разрешить имеющееся противоречие. Для этого мы должны выявить противоречия и причины их возникновения, а затем разрешить их, получая решение.

Решение задач по АРИЗ представляет собой последовательность по выявлению и разрешению противоречий, причин, породивших данные противоречия и устранению их использованием информационного фонда. Так выявляются причинно-следственные связи, суть которых - углубление и обострение противоречий.

Для этого в АРИЗ рассматриваются три вида противоречий:

Поверхностное противоречие (ПП)

Углубленное противоречие (УП)

Обостренное противоречие (ОП).

Г. Альтшуллер их назвал соответственно:

Поверхностное – административным противоречием (АП);

Углубленное – техническим противоречием (ТП);

Обостренное – физическим противоречием (ФП).

Поверхностное противоречие

ПОВЕРХНОСТНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ПП) - противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения.

Его достаточно легко выявить. Оно часто задается администрацией или заказчиком и формулируется в виде: "Надо выполнить то-то, а как неизвестно", "Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить", "Нужно устранить такой-то недостаток, но не известно, как", "Имеется брак в производстве изделий, а причина его не известна".

В связи с тем, что такое противоречие, как правило, формулируется руководством (администрацией) оно у Г. Альтшуллера и называется административным противоречием (АП).

Таким образом, поверхностное противоречие (ПП) выражается или в виде нежелательного эффекта (НЭ) - что-то плохо, или в виде необходимо создать что-то новое, но неизвестно каким образом.

Покажем, как формулируется поверхностное противоречие.

Задача 1. Авиадвигатели

Перед конструкторским бюро А.Н.Туполева была поставлена задача создания к концу 50-х годов нового пассажирского самолета на 170 мест с большой дальностью полета. Для этого потребовалось авиадвигатели на суммарную мощность 50 тыс. л.с. У самого мощного из имеющихся в СССР двигателей ТВ-2 было всего 6 тыс. л.с. (Техника и Наука, № 9, 1982, с.24-27). Как быть?

Это типичное ПП в виде нежелательного эффекта.

Задача 2. Скорость судна

Необходимо увеличить скорость судна, а как - неизвестно.

ПП в виде создание нового.

Задача 3. Мощный двигатель

Хочется, чтобы автомобиль имел более мощный двигатель.

ПП в виде создание нового.

Задача 4. Кастрюля

Можно обжечься, когда берешь горячую кастрюлю с плиты. Как устранить этот недостаток?

ПП в виде нежелательного эффекта.

Углубленное противоречие

УГЛУБЛЕННОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (УП) - это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы.

УП возникает при улучшении одних частей (качеств или параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других, т.е. полезное действие, вызывает одновременно и вредное.

УП можно рассматривать и как введение или усиление полезного действия, либо устранение или ослабление вредного действия вызывает ухудшение (в частности, недопустимое усложнение) одной из частей системы или всей системы в целом.

УП представляет собой причину возникновения поверхностного противоречия, углубляя его. В глубине одного ПП, чаще всего, лежит несколько УП.

Как правило, улучшая одни характеристики объекта, мы резко ухудшаем другие. Обычно приходится искать компромисс, то есть чем-то жертвовать.

При решении технических задач, изменяют технические характеристики объекта, поэтому Г. Альтшуллер углубленное противоречие назвал техническим противоречием (ТП).

Техническое (углубленное) противоречие возникает в результате диспропорции развития различных частей (параметров) системы. При значительных количественных изменениях одной из частей (параметров) системы и резком "отставании" другой (других) ее частей возникает ситуации, когда количественные изменения одной из сторон системы вступают в противоречие с другими. Разрешение такого противоречия часто требует качественного изменения этой технической системы. В этом и проявляется закон перехода количественных изменений в качественные.

Продолжим рассмотрение задач, формулируя углубленное (техническое) противоречие.

Задача 1. Авиадвигатели (продолжение).

Чтобы получить требуемую суммарную мощность нужно использовать 8 двигателей. При этом самые крайние двигатели располагаются на расстоянии 25 м от фюзеляжа, что недопустимо удлиняет крылья. Возникает углубленное противоречие между МОЩНОСТЬЮ самолета и недопустимым увеличением ДЛИНЫ крыла.

Сформулируем другое углубленное противоречие. Если перейти к спаренным двигателям на общую мощность 12 тыс. л.с., то нужно использовать воздушный винт диаметром 9 м, что приводит к необходимости поднять самолет над землей на 5 м. Углубленное противоречие в этом случае между МОЩНОСТЬЮ двигателей и большой ВЫСОТОЙ самолета.

Такие виды УП могут быть, в частности, устранены использованием приема 17 "Переход в другое измерение".

А.Н.Туполев разрешил описанное противоречие следующим образом.

Он предложил спарить двигатели в единый блок, а на одном валу блока расположить сразу два четырехлопастных воздушных винта, которые вращаются в разные стороны. Потребовалось всего 4 блока (по два на крыло), диаметр винта составил 5,2 м. Самолет не нужно поднимать на большую высоту. В результате был создан самолет ТУ-114 с достаточно высокой скоростью полета до 870 км/час.

Увеличение грузоподъемности судна связано с уменьшением скорости хода. В свою очередь, увеличение скорости хода судна приводит к росту мощности двигателей, увеличению энергозатрат, что требует увеличения веса и габаритов силовой установки и запасов топлива. Чрезмерное их увеличение может привести к тому, что негде будет размещать полезный груз. В данном примере выявлены технические (углубленные) противоречия: ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ - СКОРОСТЬ, СКОРОСТЬ - МОЩНОСТЬ, МОЩНОСТЬ - ЭНЕРГОЗАТРАТЫ, ЭНЕРГОЗАТРАТЫ - ВЕС и т.д.

Увеличение мощности автомобиля приводит к повышенному расходу бензина.

Т.е. УП – увеличение мощности – расход вещества.

Задача 4. Кастрюля (продолжение).

Необходимость нагрева кастрюли при приготовлении пищи вступает в противоречие с процедурой снятия кастрюли голыми руками?

Т.е. УП – температура (приготовление пиши) – вредные факторы, генерируемые самим объектом (безопасность).

Рассмотрим еще задачи.

Задача 5. Микросхема

Обычно проводники в интегральных микросхемах (ИМС) делают из золота, имеющего самое малое удельное с опротивление току, но недопустимо плохую адгезию с материалом подложки. Как быть?

Возникает углубленное противоречие (УП) между ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬЮ и АДГЕЗИЕЙ.

Задача 6. Корпус яхты

"В конце концов, конструкторы пришли к выводу, что при проектировании корпуса яхты необходимо добиваться некоторого оптимального компромисса в соблюдении трех основных предпосылок:

минимального сопротивления формы корпуса;

максимальной остойчивости;

минимального сопротивления трения.

Эти требования взаимопротиворечивы. Узкая длинная яхта имеет малое сопротивление формы, однако, как мало остойчивая, не может нести достаточно большой парусности. Повышение остойчивости путем увеличения веса балласта сопровождается одновременным увеличением осадки и, следовательно, увеличивает сопротивление трения. Увеличение остойчивости путем увеличения ширины корпуса вызывает увеличение сопротивления формы корпуса. Задача конструктора состоит в отыскании "золотой середины", в применении трех противоречивых условий конструирования". (Михай Чеслав. Теория плавания под парусами. - Л.: Судостроение, 1963, с. 43).

Прежде чем решать эти задачи рассмотрим еще один вид противоречий, рассматривающийся в АРИЗ.

Обостренное противоречия

ОБОСТРЕННОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ОП) - предъявление диаметрально противоположных свойств (например, физических) к определенной части технической системы.

Оно необходимо для определения причин, породивших углубленное противоречие, т.е. является дальнейшим его углублением. Уточнение (углубление) противоречий может продолжаться и дальше для выявления первопричины.

Для человека, незнакомого с АРИЗ, формулировка ОП звучит непривычно и даже дико - некоторая часть ТС должна находится сразу в двух взаимоисключающих (взаимопротивоположных) состояниях: быть холодной и горячей, подвижной и неподвижной, длинной и короткой, гибкой и жесткой, электропроводной и неэлектропроводной и т.д.

Изучение причин, породивших углубленное (техническое) противоречие, в технических системах, как правило, приводит к необходимости выявления противоречивых физических свойств системы, поэтому Г.Альтшуллер назвал это физическим противоречием.

Продолжим разбор приведенных ранее задач и сформулируем для них обостренные противоречия (ОП).

Задача 2. Скорость судна (продолжение).

Уменьшить энергозатраты можно, ликвидировав подводную часть корпуса корабля. Но чтобы судно держалось на плаву, подводная часть корпуса необходима.

Итак, обостренное противоречие: подводная часть корпуса должна быть для обеспечения плавучести и не должна быть, чтобы не увеличивать энергозатраты при увеличении скорости.

Были придуманы суда на подводных крыльях, суда на воздушной подушке, полупогруженные суда и экранопланы.
Задача 3. Мощный двигатель (продолжение).

Бензина должно тратиться много, чтобы двигатель имел возможность работать на полную мощность, и бензина должно тратиться мало, чтобы не создавать лишние расходы. Таким образом, ОП – расход бензина должен быть большой и маленький.

Придуманы эжекторные двигатели.

Задача 4. Кастрюля (продолжение).

Кастрюля должна быть горячей, чтобы осуществлялся процесс варки, и должна быть холодной, чтобы ее было безопасно брать.

Горячим должна быть внутренняя поверхность кастрюли. Холодной должны быть ручки, внешняя поверхность кастрюли и крышки.

Частичные решения: ручки выполняются из теплоизоляционного материала или ручку теплоизолируют от поверхности кастрюли. Такое же решение и с ручкой от крышки.

Немного лучшее решение, если дно кастрюли делать теплопроводным (металлическим), а стенки кастрюли делать теплоизоляционными, например, пластмассовыми или керамическими. Полное решение – внешний слой кастрюли и крышки покрывать теплоизоляционным слоем. Тогда в кастрюле будет дольше сохраняться тепло. Это же решение может быть применено и к чайнику (решение предложил Владимир Петров).

Задача 1.5. Микросхема (продолжение).

Сформулируем обостренное противоречие (ОП).

Чтобы проводник в интегральной микросхеме (ИМС) имел маленькое сопротивление, он должен быть выполнен из золота, а чтобы проводник имел хорошую адгезию с подложкой, должен быть из другого материала.

Более короткое и обостренное ОП можно сформулировать: материал проводника должен быть из ЗОЛОТА и НЕ ИЗ ЗОЛОТА.

Типичное разрешение такого обостренного противоречия - использование ПОСРЕДНИКА (прием 24 "Принцип посредника").

Правило использования посредника подробно рассматриваться при изучении веполного анализа.

Видимо, Вы уже догадались о решении. Сначала наносят подслой, имеющий хорошую адгезию с подложкой и с золотом, а затем на него напыляют золото. В качестве подслоя берут никель или титан (Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. Учебное пособие. - М.: Сов. радио, 1980.-424 с.).

Задача 1.6. Корпус яхты (продолжение). В задаче с проектированием корпуса яхты обостренных противоречий несколько:

Для того чтобы яхта двигалась с большей скоростью (имело малое сопротивление формы), корпус должен быть узким и длинным, а чтобы вынести большую парусность (быть остойчивой), корпус должен быть широкий. Это противоречие было разрешено изобретением катамарана – два параллельных корпуса, соединенных вместе. Каждый корпус узкий, поэтому имеет малое сопротивление движению, а а оба корпуса вместе, расположенные на определенном расстоянии друг от друга – образуют широкий корпус, поэтому яхта остойчивая.

Второе обостренное противоречие относится к другой части яхты - к балласту (киль). Для повышения остойчивости яхты балласт должен быть тяжелым, а чтобы она была более маневренной, балласт должен быть легким.

Противоречие разрешается или использованием внутреннего пространства киля (ресурсов), например, помещают туда аккумуляторы. Или киль делается пустотелым в виде трубы, в котором всегда проходит вода, являющаяся грузом (балластом).

Рассмотрим еще оду задачу.

Задача 1.7. Радиотехническое устройство Для питания многих радиотехнических устройств (РТУ) используются промышленная сеть переменного тока, хотя большинство блоков РТУ, например, усилитель, генератор и другие нуждаются в постоянном питающем напряжении. По этой причине для питания усилителя необходим элемент, имеющий противоречивые физические свойства. Он должен быть ПРОВОДЯЩИМ для положительной полуволны синусоидального тока и НЕПРОВОДЯЩИМ для отрицательной полуволны, чтобы обеспечить усилитель однополярным питающим напряжением. .

Данное обостренное противоречие (ОП) разрешается за счет выпрямителя, выполненного на диодах, обладающих указанными физическими свойствами и вместе реализующих функцию преобразования переменного тока в постоянный.

Следует подчеркнуть еще раз, что в отличие от углубленного (технического) противоречия, принадлежащего всей системе, обостренное (физическое) - относится только к определенной ее части.

Цепочка противоречий

Таким образом, рассмотренные три вида противоречий образуют цепочку: поверхностное противоречие (ПП) – углубленное противоречие (УП) - обостренное противоречие (ОП), которая определяет причинно-следственные связи в исследуемой технической системе.

ПП-УП-ОП.
Проиллюстрируем эту цепочку.

Задача 1.8. Чемоданы

ПП – пустые чемоданы занимают много места (нежелательный эффект).

УП – чемодан необходим для перевозки вещей, но занимает много места дома, когда его не используют.

ОП – чемодан должен быть большой, чтобы в него помещалось много вещей, и меленький, чтобы он не занимал много места, когда он не используется. Т.е. чемодан должен быть большой и маленький.

Решение: Чемодан делается складной. Или набор чемоданов в виде "матрешки". Меньший чемодан вкладывается в больший.

Задача 1.9. Мощные транзисторы

Неидеальность ключевых свойств мощных транзисторов и диодов являются причиной потерь электрической энергии, которая разогревает полупроводниковый прибор, ухудшая тепловой режим его работы.

Сформулируем поверхностное противоречие (ПП): "Необходимо улучшить тепловой режим транзисторного (диодного) ключа в радиоэлектроаппаратуре, в которую он устанавливается".

Или: "Необходимо исключить перегрев силового транзистора в усилителе радиоприемника". В первой формулировке ПП показывается, какое качество нужно улучшить, а во второй - нежелательный эффект (НЭ) - перегрев транзистора.

Устранение указанного поверхностного противоречия может осуществляться за счет создания нового транзистора или применения радиатора, который улучшает тепловой режим работы транзистора, но увеличивает габариты радиоаппаратуры.

Углубленное противоречие (УП) между ТЕМПЕРАТУРОЙ и ГАБАРИТАМИ или ПОТЕРЯМИ ЭНЕРГИИ (МОЩНОСТИ) и ГАБАРИТАМИ.

Улучшение теплоотвода приводит к необходимости увеличения площади радиатора, а снижение габаритов радиоаппаратуры требует уменьшения площади радиатора.

Опишем обостренное противоречие (ОП): площадь радиатора должна быть БОЛЬШОЙ, чтобы улучшить отвод тепла, и МАЛЕНЬКОЙ, чтобы радиоаппаратура была малых габаритов.

Такое противоречие можно, например, разрешить путем изменения структуры.

На радиаторе делают ребра. Общая площадь радиатора остается такой же или больше, а габариты аппаратуры не увеличиваются и даже могут быть уменьшены.

Целый букет противоречий разобран Ф.Энгельсом в работе "История винтовки". Рассмотрим некоторые из них.

Задача 1.10. Винтовка

Изобретение винтовки преследовало цель - улучшить результаты стрельбы. Поэтому в гладкоствольных мушкетах была сделана нарезка, а плотно пригнанная пуля скользила по ним. При этом заряжать винтовку стало гораздо сложнее и дольше - пулю приходилось забивать шомполом (раньше оружие заряжалось с дульной части).

Возникло углубленное (техническое) противоречие между точностью стрельбы (преимущества нарезов винтовки) и скорострельностью или удобством заряжания (преимущества гладкоствольного оружия - мушкетов).

В глубине этого углубленного противоречия лежат несколько обостренных (физических). Вот некоторые из них:

Чтобы повысить точность стрельбы, необходимы нарезы на внутренней поверхности ствола, а чтобы облегчить заряжание (повысить скорострельность), нарезы не нужны (внутреннюю поверхность ствола необходимо иметь гладкой).

Или - для увеличения скорострельности пуля должна не плотно прилегать к внутренней поверхности ствола, а для улучшения точности стрельбы пуля должна плотно прилегать к внутренней поверхности ствола и даже врезаться в нарезы.

Обратите внимание, что, эти обостренные противоречия составлены для разных частей системы (винтовки): 1 – для ствола, 2 – для пули.

В то время пуля оборачивалась просаленной материей (пластырем) и без особых усилий забивалась шомполом в ствол.

Затем выяснилось, что для увеличения точности и дальности стрельбы пуле необходимо придавать вращательное движение, при этом она более точно выдерживает заданное ей направление, так как становится более устойчивой. На внутренней поверхности ствола стали делать винтовые нарезы. Прежнее противоречие еще более обострилось, в связи с тем, что заряжать винтовку стало еще труднее.

В данном случае обостренное противоречие будет.

Нарезы должны быть винтовые, для повышения точности стрельбы, и не должны быть винтовые (должны быть прямые) для повышения скорострельности.

Вот еще одно из характерных обостренных противоречий:

Ствол винтовки должен быть коротким, чтобы было легче забивать пулю, и должен быть длинным, чтобы служить рукояткой для штыка.

Противоречие было разрешено, когда был придуман затвор. Винтовка заряжалась с казенной части.

Теперь, рассмотрев различные противоречия, следует еще раз отметить, что решить сложную техническую задачу – значит улучшить необходимые показатели системы, не ухудшая другие. Осуществить это возможно путем выявления углубленного (технического) противоречия, определения причин, породивших его, или даже причины причин (выявление обостренного противоречия), и устранения этих причин, то есть разрешения обостренного (физического) противоречия.

Этап выявления обостренного противоречия представляет собой точную постановку задачи. Выявление обостренного противоречия при решении технических задач требует определенной направленности поиска, что возможно только при знании ответа. В реальной технической задаче ответ, безусловно, не известен.

Направленность в решении может быть достигнута ориентировкой на законы развития технических систем и, прежде всего, на закон увеличения степени идеальности технической системы.