Підсумок як новий початок

Ну ось, опубліковані об'ємні статті про Універсальної Схемі Еволюції і ТРІЗовскіе картотеці. Потрібен наступний крок, але, начебто, все сказано - статті самодостатні, можуть жити своїм життям. Куди ж далі?

Звернувшись до УРЕ, побачимо підказку для пошуку шляхів подальшої еволюції - об'єднати системи, що вичерпали ресурси самостійного розвитку. І в результаті такого об'єднання система "Схема еволюції + Картотека + USESoft" зажила новим життям. Дійсно, нової - отримані результати, безпосередньо ні з Схеми, ні з Картотеки, ні з USESoft що не випливають. Говорячи по-ТРІЗовскіе, отриманий сверхеффект.

У Табл. 1, як підсумок, який реально став початком нового циклу, наведено процес дослідження - від причини (мотивації) до сверхеффекта.

Табл. 1 Узагальнений опис етапів процесу Конкретні елементи процесу Причина (мотивація) - що спонукало? Довільний список законів розвитку технічних систем, який чомусь назвали і продовжують називати системою.
Неузгодженість законів, що описують розвиток об'єктів на різних рівнях ієрархії єдиної природи. Інформаційний фонд - що вивчено? Набір відомих фактів і явищ:

У природі - нежива природа, флора і фауна
У суспільстві - держава, політичний устрій, організації
У виробничій системі - промисловість, сільське господарство, транспорт і зв'язок, оборона, наука, охорона здоров'я, освіта, мистецтво, релігія і т.д.
В техніці - методи проектування, влаштування та процеси

Результат - до чого прийшов? Формулювання гіпотези про єдність законів розвитку об'єктів на різних рівнях ієрархії "техніка - виробництво - суспільство - природа" Перевірка результату - то, що отримано - відповідає досвіду? Перевірка гіпотези про єдність законів розвитку об'єктів на різних рівнях ієрархії "техніка - виробництво - суспільство - природа" Використання результату - що з цим можна зробити?

Альтернативне пояснення відомих фактів і явищ
Пояснення відомих, але незрозумілих (тобто погано або ніяк не пояснена в ТРИЗ) фактів і явищ
Передбачення нових фактів і явищ, які ТРИЗ передбачити не може

Сверхеффект від результату - несподіваний додатковий результат? Відстеження сверхеффекта з гіпотези, оформленої у вигляді схеми еволюції і її комп'ютерної реалізації:

Уточнення поняття "Навчальний Світ"
Уточнення розробки Г.С.Альтшуллером по ідеальній творчої стратегії "максимального руху вгору"

Набір відомих фактів і явищ [1] ↓

2. У природі - нежива природа, флора і фауна

Існує нагальна необхідність розробки загальної, універсальної концепції розвитку. На наших очах у другій половині XX століття стало ясно, що в природі розвивається абсолютно все, а ось загальної природничо-наукової теорії розвитку не існує до цих пір. Загальна теорія розвитку в природознавстві ... буде будуватися в значній мірі з біологічного фундаменту. Саме в біології явища розвитку можна спостерігати в дуже різноманітних формах, і в цьому сенсі вона - прекрасний об'єкт для побудови загальної теорії. [2] ↓

2. У суспільстві - держава, політичний устрій, організації

... вивчення конкретного історичного матеріалу дозволило виявити общезначимую залежність між розвитком інструментального та гуманітарного інтелекту - закон техно-гуманітарного балансу (або закон еволюційних кореляцій): чим вище потенціал виробничих і бойових технологій, тим більш досконалі засоби стримування агресії необхідні для виживання суспільства. [3] ↓

При дослідженні стійкості громадських структур за результатами різних експериментів - за допомогою клітинних автоматів, автономних агентів і нейронних мереж - були отримані приблизно однакові результати.

Якщо держава стимулює роботу комунікаційних механізмів між індивідуумами, то таке суспільство розвивається на порядок швидше, ніж суспільство з "мертвими" засобами зв'язку, а якщо ці кошти підтримують режими самонавчання (в реальному житті аналогом такого режиму повинні бути наукові підрозділи, які розробляють способи оптимізації інформаційного трафіку ), то швидкість розвитку збільшується в сотні разів. [4] ↓

3. У виробничій системі - промисловість, сільське господарство, транспорт і зв'язок, оборона, наука, охорона здоров'я, освіта, мистецтво, релігія і т.д.

Дж. Бауер і К. Крістенсен (Школа Бізнесу, Гарвард) вважають, що компанія повинна складатися з набору самостійних бізнес-одиниць, життя яких конечна. Одні бізнес-одиниці тільки зароджуються, інші знаходяться в стадії розквіту, треті вмирають. Для того щоб вижити, корпорація не повинна заважати розвитку молодих бізнес-одиниць і своєчасно закривати вмираючі.

Науково-технічний прогрес ... можна уявити процесом здешевлення матеріальних благ. Електрика вийшло з наукової лабораторії в повсякденне життя суспільства тільки після того, як в результаті лабораторних досліджень досить подешевшала його видобуток. Вивчивши зростання виробництва і пов'язане з ним зростання споживання енергії в світі з 1845 року до наших днів, американський фізик Артур Розенфельд прийшов до висновку, що щорічно питома енергоємність виробництва падає на один відсоток. За 150 років набирається істотна економія. Так, для виробництва товарів на один долар (в перерахунку на ціни 1992 року) в 1845 році було потрібно 59000 джоулів енергії, а в наш час - всього 13200 джоулів. [5] ↓

Еволюція наукового знання являє собою в основному еволюцію в напрямку побудови все найкращих і кращих теорій. Це - дарвіністскій процес. Теорії стають краще пристосованими завдяки природному відбору. Вони дають нам все кращу і кращу інформацію про дійсність. (Вони все більше і більше наближаються до істини.) Все організми - вирішувачі проблем: проблеми народжуються разом з виникненням життя.

З еволюційної точки зору теорії (як і будь-яке знання взагалі) є частиною наших спроб адаптації, пристосування до навколишнього середовища. Такі спроби подібні очікуванням і передбачення. В цьому і полягає їх функція: біологічна функція будь-якого знання - спроба передбачити, що станеться в навколишньому середовищі. [6] ↓

Р.Фейнман: Ми просто зобов'язані, ми змушені поширювати все те, що ми вже знаємо, на якомога ширші області, виходити за межі вже осягнутого. Небезпечно? Так. Ненадійно? Так. Але ж це єдиний шлях прогресу, тільки на ньому наука виявляється плідною.

Як вгадати, що потрібно зберігати, а чим можна і пожертвувати? Іноді це означає, що нам потрібно розлучитися з якоюсь ідеєю. Все питання якраз і зводиться до того, що зберегти, а що відкинути. Зміна парадигм - найскладніший з усіх процесів розвитку науки. Яка теорія краще? Тут постає проблема критеріїв. Цілісність, здатність описати більшу сукупність фактів, внутрішня несуперечливість. Істину можна дізнатися по простоті і витонченості, істина завжди виявляється простіше, ніж можна було б припустити. [7] ↓

4. У техніці - методи проектування, влаштування та процеси

... нові методи проектування з'явилися як реакція на повсюдну незадоволеність традиційними прийомами. Описані методи виникли в основному за останні 10-20 років. Одні з них були запозичені з суміжних дисциплін, інші створені заново.

Термін "проектування" стає великою перешкодою до розуміння того, про що йде мова в цій книзі. "Проектування чого?", - запитують ті, хто чує це слово, і висловлюють певну недовіру, дізнавшись від мене, що це проектування "чого завгодно". Така відповідь частково вводить їх в оману, так як мається на увазі, що методи проектування призначені тільки для проектування "речей", матеріальних об'єктів і відображають спеціальні знання і досвід архітекторів, інженерів, промислових дизайнерів і т.п. Правильніше сказати, що методи проектування призначені для проектування "всіх речей разом", для розробки "всієї ситуації в цілому" ... [8] ↓

Самоналагоджувальний бортовий комп'ютер пройшов важке випробування. 29 липня 2003 року розробити фахівцями NASA і Університету Джона Хопкінса (John Hopkins University) бортовий комп'ютер нового типу успішно пройшов випробування космічним випромінюванням.

Модуль адаптивного обладнання (Adaptive Instrument Module - AIM), встановлений на австралійському супутнику FedSat 1, піддався "бомбардуванню" космічною радіацією - так само, як і будь-яка інша апаратура на будь-якому супутнику. В результаті стався збій в блоці оперативної пам'яті AIM, однак модуль зумів в автономному режимі виявити помилку і перебудуватися так, щоб помилка в пам'яті не викликала збоїв в обробці даних. [9] ↓

Перспективний напрямок - використання в техніці еволюції "за Дарвіном", що реалізується за допомогою генетічекіх алгоритмів, тобто алгоритмів моделювання еволюції. Вперше ця методологія була запропонована Холландом в 1975 р до додатку до штучним системам. Біологічна основа для адаптаційних процесів - еволюція від однієї генерації до іншої шляхом виключення "слабких" і залишення кращих елементів.

Генетичні алгоритми успішно використовуються при проектуванні НВІС в задачах розміщення елементів і завдань канальної трасування. [10] ↓

Компанія US West - оптимізація побудови телекомунікаційної мережі з метою підвищення її життєздатності.

Компанія Unilever - оптимізація хімічного складу миючих засобів [11] ↓

Компанія DaimlerChrysler Aerospace - розробка крила літака. Еволюційний підхід дозволив отримати значно кращі результати по обтіканню і розподілу тиску, ніж при застосуванні звичайних методів проектування. [12] ↓

Evolutionary Metallurgy - вивчення 4-компонентного сплаву за допомогою методу, що реалізує дарвиновскую еволюцію. Сплави піддавалися "мутацій" за складом і випадковому комбінування (гібридизації). Кращі за стабільності "виживали" і брали участь в наступному циклі еволюції. [13] ↓

Комп'ютерна програма як жива істота:

Крім поведінки, комп'ютерна програма володіє ще однією властивістю "живого" - здатністю до розмноження. Найчастіше цей процес відбувається опосередковано і за участю людини, який розмножує об'єктний код програми при перезапису її з одних носіїв на інші, але в разі поширення вихідних текстів програми зростає і число її "мутацій" - видозмін, виконаних іншими програмістами. Існують і саморозмножуються програми, добре відомим прикладом яких є сумнозвісний клас програм-вірусів.

Більшість програм схильні до природного відбору (за допомогою людини), в якому кращі програми змушують "вимирати" слабших конкурентів. При цьому "вижили" часто задають початковий рівень якості і визначають ключові ідеї, широко використовувані в подальшому.

Багато програм мають більшими чи меншими здібностями до самоорганізації (ще однією особливістю, притаманною живої матерії). Вони можуть самостійно організовувати і змінювати порядок ті дані, які накопичуються в їх пам'яті за час взаємодії із зовнішнім світом і навіть "відчужувати" від себе ці дані у вигляді звітів, файлів, баз даних, а іноді - разом з програмами обробки цих даних - і в вигляді цілих "організмів", здатних до подальшого самостійного існування. [14] ↓

Наведений, але далеко не вичерпний, набір фактів і явищ призводить до гіпотези про єдність законів розвитку об'єктів на різних рівнях ієрархії єдиної природи:

Всі системи - природні, громадські, виробничі, технічні та ін. - можуть бути описані універсальної еволюційної схемою, де, в межах одного циклу розвитку, початковим і кінцевим пунктами є різна величина здатності системи до виживання.

Взявши за основу список законів розвитку з ТРИЗ, де закони розвитку виявлені найбільш повно, доповнивши цей список законом підвищення здатності систем до виживання, і представивши отриману сукупність у вигляді еволюційної схеми, пропонується використовувати цю схему як універсальний інструмент аналізу систем, прогнозу їх поведінки і перетворення .

Гіпотеза узгоджується з відомими фактами і явищами

Це положення можна не коментувати - гіпотеза адже і побудована саме на основі відомих фактів і явищ. Головний прогрес останніх років полягає в тому, що те відчуття спільності розв'язуваних інженерами і Природою завдань, яке не так давно тільки витало в повітрі, сьогодні переросло у впевненість, що світ органічних реплікантів і світ культурних реплікантів, до яких відносяться і наукові ідеї, розвиваються по однаковими законами, а значить, нам є чому вчитися у Природи. [15] ↓

Гіпотеза дозволяє альтернативне пояснення відомих фактів і явищ

Все дотрізние методи - МПіО і методи активізації творчого мислення, а також інструменти ТРВЗ можна пояснити на основі УРЕ. Це - одна і та ж схема еволюції систем, але з різним ступенем розуміння етапів, розробленості рекомендацій і їх реалізації на етапах еволюції.

Так, розгляд МПіО показало, що в ньому в нерозкрите вигляді використовуються блоки схеми еволюції:

вихідна задача в формі "Треба щось робити" - це на схемі блок № 1 "Знижена життєздатність системи", і

шляхи зміни системи в формі "Будемо робити так" - це на схемі блок № 8 "Перетворення системи".

За допомогою УРЕ нарешті явно представлено неодноразово продекларовані єдність інструментів ТРИЗ: Таблиці вибору прийомів дозволу технічних протиріч, Системи стандартів на рішення винахідницьких задач, АРІЗ'а, диверсійні аналізу і т.д. Виходячи з універсальності, [16] ↓ можна припустити, що взагалі всіх інструментів ТРИЗ, навіть ще не створених!

Гіпотеза дозволяє пояснити відомі, але незрозумілі (погано або ніяк не пояснені) факти і явища

"Фрактали все частіше залучають для опису різноманітних предметів, структур і явищ, де проявляється самоподоба. Самоподібні структури можна спостерігати в будові гілок дерев і чагарників, самоподоба проявляється в будові сніжинок, його можна спостерігати в будові хмар, в зламах берегових ліній, в зламах блискавки , в турбулентному плині рідини, в будові кровоносної і нервової системи і т.д. За твердженням Бенуа Мандельброта - геометрія природи фрактальна. Фрактали дуже широко представлені як у математиці, так і в Природі ". [17] ↓

Бронхи і бронхіоли легкого людини (ліворуч) схожі на породжений комп'ютером фрактал (праворуч); і те, і інше - на дерева і трави, корали і кровоносну систему. Природа економна у витраті графічних ідей, різноманітна в їх використанні; розум людини примножує це різноманітність, рухаючись в тій же логіці, що і природа.

Але на питання: "Чому в природі фрактал так поширений? Чому об'єкти в процесах природи приймають фрактальную форму?", Автори так і не відповідають! Запропонована гіпотеза допомагає відповісти: геометричні форми, що відображають взаємодії елементів на безлічі рівнів ієрархії системи, [18] ↓ набувають вигляду, який і отримав назву "фрактал".

Таким чином, удосконалюються системи (тобто системи, що стають все більш ідеальними в ТРІЗовскіе сенсі) обов'язково постають в фрактальної формі. Саме звідси стає зрозумілим причина фрактального будови природи: сталість і повсюдність природного відбору максимально ідеальних (в ТРІЗовскіе сенсі) процесів і прийнятих ними форм. Фрактальность - прояв відбору за критерієм "ідеальність".

Ось чому "... щоб мінімізувати енергію, необхідну для переміщення будь-якого ресурсу через систему, мережа повинна бути розлого-фрактальної". Фрактальну і тільки фрактальну структуру прийме система передачі речовини (енергії або інформації) через систему, якщо реалізувати еволюцію на всіх рівнях ієрархії системи з метою підвищення її здатності до виживання, тобто відповідно до Універсальної схемою еволюції.

Гіпотеза дозволяє передбачити нові факти і явища

Найважче, але наважусь: схоже, що проблема створення реального Штучного Інтелекту (ІІ) буде вирішена за допомогою підходу у вигляді УРЕ або дуже близького.

В кінці 1980-х рр. багато фахівців з ШІ зайнялися спробами створювати пластичні, швидко працюють комп'ютерні моделі, які виживають в середовищі, де існують реальні тварини. Ці моделі не мають попередньої схеми світу, вони повинні будувати її під існуючу середу. Такі системи адаптуються до середовища за допомогою набору елементарних поведінкових модулів, кожен з яких відповідає за якусь незалежну елементарну форму поведінки, а потім методом проб і помилок відбувається відбір і фіксація таких модулів за результатами їх дій. Плани, цілі, схеми поведінки не закладаються. Вони Емерджентні, складаються "від низу до верху" з результатів адаптивного поведінки.

Я бачу тут аналогію з винахідницькими завданнями, які завжди вирішував людина протягом усієї своєї історії:

завдання колись були РЕАЛЬНО поставлені, наприклад, зберегти вогонь, який випадково був запалений блискавкою

рішення задач давало РЕАЛЬНІ вигоди - про користь вогню для людини годі й говорити ...

завдання не мали алгоритмічного рішення - дійсно, при першій, так і ... надцятої зустрічі людини з вогнем, досвіду збереження вогню не було. Досвід, тобто якийсь усвідомлений і завчений порядок дій, що призводять до бажаної мети (алгоритм), з'явився тільки в результаті безлічі проб і помилок, і, нарешті, проб і успіху.

відчувалося, що вирішити завдання якось можна, але як конкретно, не дуже зрозуміло - ймовірно, якщо людина зуміла помітити явище, тобто виділити його на тлі інших явищ, то це означає, що він вже готовий хоча б до примітивного усвідомлення явища, а потім і до його використання.

Практично всю історію, до середини ХХ століття, винахідницькі завдання так і вирішувалися - методом проб, помилок (найчастіше) і удач (іноді). Одні завдання вирішувалися і були вирішені декількома поколіннями (естафета винахідників), інші - великими колективами (розпаралелювання роботи), інші і естафетою, і розпаралелюванням.

Сьогодні такий метод вирішення завдань вже не годиться - завдань все більше, складність їх все вище, виявлені або створені, але невирішені завдання (природні і техногенні катастрофи, хвороби, соціальні проблеми та ін.) Обходяться людині все дорожче.

Спочатку був запропонований мозковий штурм і його модифікації. Але ці методи швидко показали свою обмеженість при вирішенні складних завдань, оскільки стимулювання свідомості - це стимулювання того, як людина сприймає і обробляє образи об'єктів, але не самі об'єкти. Це все одно, що намагатися покращувати сам об'єкт, а його зображення в кривому дзеркалі.

У 50-і рр. ХХ століття було запропоновано вивчити закони, по яким розвиваються самі об'єкти, перш за все - технічні системи (ТС). Саме для ТЗ існує величезний фонд інформації - опис розвитку практично від неоліту до сьогоднішнього дня, систематизований великий патентний фонд з точним описом "що з ТЗ було" і "що з ТС стало".

Ці закони були виявлені і почали успішно застосовуватися з середини 70-х років для спрямованого зміни систем. Тобто сформульовані проблема була вирішена буквально - створений ІІ, сьогодні частково комп'ютеризований, частково працює в ручному режимі, тобто за участю людини, яка однаково [19] ↓ вирішує більшість завдань з БД завдань для ІІ. Сьогодні ІІ в такій інтерпретації називається ТРИЗ. Залишилося "структурувати ТРИЗ", а це і є УРЕ, і витіснити людини-користувача [20] ↓ з системи "УРЕ + Людина"!

Сверхеффект від розробки Універсальної Схеми Еволюції

1. У розробці УРЕ уточнено поняття "Навчальний Мир", сформульоване в 1991 році. [21] ↓

У роботі про прогнозування майбутнього школи взагалі, і Школи науково-технічної творчості зокрема, був зроблений висновок, що найбільш загальна форма навчання - навчальний світ! Тобто АБСОЛЮТНО все, що існує в світі, має навчати - демонструвати закони перетворення, зміни, тобто закони еволюції.

Після розробки універсальної Схеми еволюції систем стало зрозуміло, що навчальний світ і реалізується через неї: Схема демонструє розвиток будь-яких систем, інформація про розвиток будь-яких систем укладається в Схему! Світ дійсно став навчальним - можна брати будь-яку систему (почати з першого слова в будь-якому словнику і до останнього!) І на історії цієї системи демонструвати еволюцію:

а капе'лла (італ. a cappella) - хоровий багатоголосий спів без інструментального супроводу ... [22] ↓

я'щур - вірусна хвороба парнокопитних тварин.

] Дійсно, при подставновке систем "а капела", ..., і, врешті-решт, "ящур", в УРЕ виходить логічний, замкнутий і повний цикл еволюції цих об'єктів!

2. У формі УРЕ уточнив розробка Г.С.Альтшуллером по ідеальній творчої стратегії "максимального руху вгору". [23] ↓

За Альтшуллер "... творчі розробки можуть вестися на трьох рівнях:

рішення конкретної технічної задачі;

рішення загальтехнічної (або загальнонаукової) проблеми;