🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Algorit Giải Các Bài Toán Sáng Chế - Phan Dũng full mobi pdf epub azw3 [Self-Help] Ebooks Nhóm Zalo “Cuộc đời của mỗi người là chuỗi các vấn đề cần giải quyết, chuỗi các quyết định cần phải ra. Mỗi người cần giải quyết tốt các vấn đề và ra các quyết định đúng”. “Cuộc đời của mỗi người là quá trình liên tục biến đổi thông tin thành tri thức và tri thức đã biết thành tri thức mới”. “Cuộc đời của mỗi người phải là chuỗi những sáng tạo và đổi mới hoàn toàn”. Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới xây dựng và trang bị loại tư duy: “Nhìn xa, trông rộng, xem xét toàn diện, thấy và hành động giải quyết các mâu thuẫn để đưa các hệ liên quan phát triển theo các quy luật phát triển hệ thống”. LỜI NÓI ĐẦU CỦA BỘ SÁCH “SÁNG TẠO VÀ ĐỔI MỚI” (CREATIVITY AND INNOVATION) Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới (viết tắt là PPLSTVĐM, tiếng Anh là Creativity and Innovation Methodologies) là phần ứng dụng của Khoa học về sáng tạo (Sáng tạo học, tên cổ điển – Heuristics, tên hiện đại – Creatology), gồm hệ thống các phương pháp và các kỹ năng cụ thể giúp nâng cao năng suất và hiệu quả, về lâu dài tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo (quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định) của người sử dụng. Suốt cuộc đời, mỗi người chúng ta dùng suy nghĩ rất nhiều, nếu không nói là hàng ngày. Từ việc trả lời những câu hỏi bình thường như “Hôm nay ăn gì? mặc gì? làm gì? mua gì? xem gì? đi đâu?...” đến làm các bài tập thầy, cô cho khi đi học; chọn ngành nghề đào tạo; lo sức khỏe, việc làm, thu nhập, hôn nhân, nhà ở; giải quyết các vấn đề nảy sinh trong công việc, trong quan hệ xã hội, gia đình, nuôi dạy con cái..., tất tần tật đều đòi hỏi phải suy nghĩ và chắc rằng ai cũng muốn mình suy nghĩ tốt, ra những quyết định đúng để “đời là bể khổ” trở thành “bể sướng”. Chúng ta tuy được đào tạo và làm những nghề khác nhau nhưng có lẽ có một nghề chung, giữ nguyên suốt cuộc đời, cần cho tất cả mọi người. Đó là “nghề” suy nghĩ và hành động giải quyết các vấn đề gặp phải trong suốt cuộc đời nhằm thỏa mãn các nhu cầu chính đáng của cá nhân mình, đồng thời thỏa mãn các nhu cầu để xã hội tồn tại và phát triển. Nhìn dưới góc độ này, PPLSTVĐM giúp trang bị loại nghề chung nói trên, bổ sung cho giáo dục, đào tạo hiện nay, chủ yếu, chỉ đào tạo các nhà chuyên môn. Nhà chuyên môn có thể giải quyết tốt các vấn đề chuyên môn nhưng nhiều khi không giải quyết tốt các vấn đề ngoài chuyên môn, do vậy, không thực sự hạnh phúc như ý. Các nghiên cứu cho thấy, phần lớn mọi người thường suy nghĩ một cách tự nhiên như đi lại, ăn uống, hít thở mà ít khi suy nghĩ về chính suy nghĩ của mình, xem nó hoạt động ra sao để cải tiến, làm suy nghĩ của mình trở nên tốt hơn, như người ta thường chú ý cải tiến các dụng cụ, máy móc dùng trong sinh hoạt và công việc. Cách suy nghĩ tự nhiên nói trên có năng suất, hiệu quả rất thấp và nhiều khi trả giá đắt cho các quyết định sai. Nói một cách nôm na, cách suy nghĩ tự nhiên ứng với việc lao động bằng xẻng thì PPLSTVĐM là máy xúc với năng suất và hiệu quả cao hơn nhiều. Nếu xem bộ não của mỗi người là máy tính tinh xảo – đỉnh cao tiến hóa và phát triển của tự nhiên thì phần mềm (cách suy nghĩ) tự nhiên đi kèm với nó chỉ khai thác một phần rất nhỏ tiềm năng của bộ não. PPLSTVĐM là phần mềm tiên tiến giúp máy tính – bộ não hoạt động tốt hơn nhiều. Nếu như cần “học ăn, học nói, học gói, học mở” thì “học suy nghĩ” cũng cần thiết cho tất cả mọi người. PPLSTVĐM dạy và học được như các môn học truyền thống: Toán, lý, hóa, sinh, tin học, quản trị kinh doanh... Trên thế giới, nhiều trường và công ty đã bắt đầu từ lâu và đang làm điều đó một cách bình thường. Dưới đây là vài thông tin về PPLSTVĐM trên thế giới và ở nước ta. Từ những năm 1950, ở Mỹ và Liên Xô đã có những lớp học dạy thử nghiệm PPLSTVĐM. Dưới ảnh hưởng của A.F. Osborn, phó chủ tịch công ty quảng cáo BBD & O và là tác giả của phương pháp não công (Brainstorming) nổi tiếng, Trung tâm nghiên cứu sáng tạo (Center for Studies in Creativity) được thành lập năm 1967 tại Đại học Buffalo, bang New York. Năm 1974, Trung tâm nói trên bắt đầu đào tạo cử nhân khoa học và năm 1975 – thạc sỹ khoa học về sáng tạo và đổi mới (BS, MS in Creativity and Innovation). Ở Liên Xô, G.S. Altshuller, nhà sáng chế, nhà văn viết truyện khoa học viễn tưởng và là tác giả của Lý thuyết giải các bài toán sáng chế (viết tắt theo tiếng Nga và chuyển sang ký tự Latinh – TRIZ) cộng tác với “Hiệp hội toàn liên bang các nhà sáng chế và hợp lý hóa” (VOIR) thành lập Phòng thí nghiệm các phương pháp sáng chế năm 1968 và Học viện công cộng về sáng tạo sáng chế (Public Institute of Inventive Creativity) năm 1971. Người viết, lúc đó đang học ngành vật lý bán dẫn thực nghiệm tại Liên Xô, có may mắn học thêm được khóa đầu tiên của Học viện sáng tạo nói trên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy G.S. Altshuller. Chịu ấn tượng rất sâu sắc do những ích lợi PPLSTVĐM đem lại cho cá nhân mình, bản thân lại mong muốn chia sẻ những gì học được với mọi người, cùng với sự khuyến khích của thầy G.S. Altshuller, năm 1977 người viết đã tổ chức dạy dưới dạng ngoại khóa cho sinh viên các khoa tự nhiên thuộc Đại học tổng hợp TpHCM (nay là Trường đại học khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia TpHCM). Những khóa PPLSTVĐM tiếp theo là kết quả của sự cộng tác giữa người viết và Câu lạc bộ thanh niên (nay là Nhà văn hóa thanh niên TpHCM), Ủy ban khoa học và kỹ thuật TpHCM (nay là Sở khoa học và công nghệ TpHCM)... Năm 1991, được sự chấp thuận của lãnh đạo Đại học tổng hợp TpHCM, Trung tâm Sáng tạo Khoa học – kỹ thuật (TSK) hoạt động theo nguyên tắc tự trang trải ra đời và trở thành cơ sở chính thức đầu tiên ở nước ta giảng dạy, đào tạo và nghiên cứu PPLSTVĐM. Đến nay đã có vài chục ngàn người với nghề nghiệp khác nhau thuộc mọi thành phần kinh tế, xã hội, từ Hà Nội đến Cà Mau tham dự các khóa học từng phần hoặc đầy đủ chương trình 120 tiết của TSK dành đào tạo những người sử dụng PPLSTVĐM. TSK cũng tích cực tham gia các hoạt động quốc tế như công bố các công trình nghiên cứu khoa học dưới dạng các báo cáo, báo cáo chính (keynotes) tại các hội nghị, các bài báo đăng trong các tạp chí chuyên ngành và giảng dạy PPLSTVĐM cho các cán bộ quản lý, giảng dạy, nghiên cứu ở nước ngoài theo lời mời. Năm 2000, tại Mỹ, nhà xuất bản Kendall/Hunt Publishing Company xuất bản quyển sách “Facilitative Leadership: Making a Difference with Creative Problem Solving” (Tạm dịch là “Lãnh đạo hỗ trợ: Tạo sự khác biệt nhờ giải quyết vấn đề một cách sáng tạo”) do tiến sỹ Scott G. Isaksen làm chủ biên. Ở các trang 219, 220, dưới tiêu đề Các tổ chức sáng tạo (Creativity Organizations) có đăng danh sách đại biểu các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới trên thế giới. Trong 17 tổ chức được nêu tên, TSK là tổ chức duy nhất ở châu Á. Bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” gồm những quyển sách trình bày tương đối chi tiết và hệ thống dựa theo giáo trình môn học dành đào tạo những người sử dụng PPLSTVĐM, được các giảng viên của Trung tâm Sáng tạo Khoa học – kỹ thuật (TSK) dạy ở nước ta trong các lớp do TSK mở và theo lời mời của các cơ quan, trường học, tổ chức, công ty. Những quyển sách này được biên soạn nhằm phục vụ đông đảo bạn đọc muốn tìm hiểu môn học PPLSTVĐM trong khi chưa có điều kiện đến lớp học và các cựu học viên muốn có thêm các tài liệu giúp nhớ lại để áp dụng các kiến thức đã học tốt hơn. PPLSTVĐM, tương tự như các môn học đòi hỏi thực hành và luyện tập nhiều như thể thao chẳng hạn, rất cần sự tương tác trực tiếp giữa các huấn luyện viên và học viên mà đọc sách không thôi chắc chắn còn chưa đủ. Tuy đây không phải là những quyển sách tự học để sử dụng PPLSTVĐM, lại càng không phải để trở thành cán bộ giảng dạy, nghiên cứu, người viết không loại trừ, có những bạn đọc với các nỗ lực của riêng mình có thể rút ra và áp dụng thành công nhiều điều từ sách vào cuộc sống và công việc. Người viết cũng rất hy vọng có nhiều bạn đọc như vậy. Các quyển sách của bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” không chỉ trình bày hệ thống các phương pháp và các kỹ năng cụ thể dùng để sáng tạo và đổi mới mà còn có những phần được biên soạn nhằm tác động tốt lên nhận thức, quan niệm, thái độ và xúc cảm của bạn đọc, là những yếu tố rất cần thiết thúc đẩy những hành động áp dụng PPLSTVĐM vào cuộc sống, công việc. Nói cách khác, PPLSTVĐM còn góp phần hình thành, xây dựng, củng cố và phát triển những phẩm chất của nhân cách sáng tạo ở người học. Dự kiến, bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” sẽ gồm những quyển sách trình bày từ đơn giản đến phức tạp, từ những kiến thức cơ sở đến những kiến thức ứng dụng của PPLSTVĐM với các tên sách sau: 1. Giới thiệu: Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới. 2. Thế giới bên trong con người sáng tạo. 3. Tư duy lôgích, biện chứng và hệ thống. 4. Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản (1). 5. Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản (2). 6. Các phương pháp sáng tạo. 7. Các quy luật phát triển hệ thống. 8. Hệ thống các chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế. 9. Algôrit (Algorithm) giải các bài toán sáng chế (ARIZ). 10. Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới: Những điều muốn nói thêm. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, xã hội loài người trong quá trình phát triển trải qua bốn thời đại hay nền văn minh (làn sóng phát triển): Nông nghiệp, công nghiệp, thông tin và tri thức. Nền văn minh nông nghiệp chấm dứt thời kỳ săn bắn, hái lượm, du cư bằng việc định cư, trồng trọt và chăn nuôi, sử dụng các công cụ lao động còn thủ công. Nền văn minh công nghiệp cho thấy, mọi người lao động bằng các máy móc hoạt động bằng năng lượng ngoài cơ bắp, giúp tăng sức mạnh và nối dài đôi tay của con người. Ở thời đại thông tin, máy tính, các mạng lưới thông tin giúp tăng sức mạnh, nối dài các bộ phận thu, phát thông tin trên cơ thể người như các giác quan, tiếng nói, chữ viết... và một số hoạt động lôgích của bộ não. Nhờ công nghệ thông tin, thông tin trở nên truyền, biến đổi nhanh, nhiều, lưu trữ gọn, truy cập dễ dàng. Tuy nhiên, trừ loại thông tin có ích lợi thấy ngay đối với người nhận tin, các loại thông tin khác vẫn phải cần bộ não của người nhận tin xử lý, biến đổi để trở thành thông tin có ý nghĩa và ích lợi (tri thức) cho người có thông tin. Nếu người có thông tin không làm được điều này trong thời đại bùng nổ thông tin thì có thể trở thành bội thực thông tin nhưng đói tri thức, thậm chí ngộ độc vì nhiễu thông tin và chết đuối trong đại dương thông tin mà không khai thác được gì từ đại dương giàu có đó. Thời đại tri thức mà thực chất là thời đại sáng tạo và đổi mới, ở đó đông đảo quần chúng sử dụng PPLSTVĐM được dạy và học đại trà để biến thông tin thành tri thức với các ích lợi toàn diện, không chỉ riêng về mặt kinh tế. Nói cách khác, PPLSTVĐM là hệ thống các công cụ dùng để biến đổi thông tin thành tri thức, tri thức đã biết thành tri thức mới. Rất tiếc, ở nước ta hiện nay chưa chính thức đào tạo các cán bộ giảng dạy, nghiên cứu Sáng tạo học và PPLSTVĐM với các bằng cấp tương ứng: Cử nhân, thạc sỹ và tiến sỹ như một số nước tiên tiến trên thế giới. Người viết tin rằng sớm hay muộn, những người có trách nhiệm quyết định sẽ phải để tâm đến vấn đề này và “sớm” chắc chắn tốt hơn “muộn”. Hy vọng rằng, PPLSTVĐM nói riêng, Sáng tạo học nói chung sẽ có chỗ đứng xứng đáng, trước hết, trong chương trình giáo dục và đào tạo của nước ta trong tương lai không xa. Người viết gởi lời cảm ơn chung đến các đồng nghiệp trong nước và quốc tế, các cựu học viên đã động viên, khuyến khích để bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” ra đời. Người viết cũng chân thành cảm ơn sự cộng tác nhiệt tình của các cán bộ Trung tâm Sáng tạo Khoa học – kỹ thuật (TSK) thuộc Trường đại học khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia TpHCM: Th.S. Trần Thế Hưởng, Th.S. Vương Huỳnh Minh Triết, Th.S. Lê Minh Sơn, anh Nguyễn Hoàng Tuấn, đặc biệt là Th.S. Lê Minh Sơn đã dành rất nhiều thời gian và công sức cho việc trình bày bộ sách này trên máy tính. Trung tâm Sáng tạo Khoa học – kỹ thuật (TSK) Trường đại học khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia TpHCM 227 Nguyễn Văn Cừ, Q.5, Tp.HCM ĐT: (848) 38301743 FAX: (848) 38350096 E-mail: [email protected] Website: www.hcmus.edu.vn/CSTC/home-v.htm (tiếng Việt) hoặc www.cstc.vn www.hcmus.edu.vn/CSTC/home-e.htm (tiếng Anh) Phan Dũng VỀ NỘI DUNG CỦA QUYỂN CHÍN: “ALGÔRIT GIẢI CÁC BÀI TOÁN SÁNG CHẾ (ARIZ)” Từ quyển tám của bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” bạn đọc đã biết, hệ thống các chuẩn và Algôrit giải các bài toán sáng chế (ARIZ) thuộc chương trình trung cấp Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới (PPLSTVĐM), được dạy tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học – kỹ thuật (TSK). Hệ thống các chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế đã được trình bày khá đầy đủ trong quyển tám. Quyển chín này được dành trình bày phần rất quan trọng của TRIZ: Algôrit giải các bài toán sáng chế (ARIZ). Cũng như hệ thống các chuẩn, ARIZ, trước hết và chủ yếu, dùng để giải các bài toán thuộc các lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau. Toàn bộ nội dung của quyển chín được quy thành chương thứ 16 của môn học PPLSTVĐM. Mục 16.1. Algôrit và Algôrit giải các bài toán sáng chế (ARIZ) là gì? giới thiệu với bạn đọc hai khái niệm “Algôrit” và “ARIZ”. Trong đó, người viết nhấn mạnh các nghĩa hẹp, rộng của khái niệm algôrit và lý do khái niệm algôrit được đưa vào TRIZ để trở thành ARIZ: Chương trình lôgích mang tính định hướng, được kế hoạch hóa, gồm nhiều bước nhằm tổ chức hợp lý và có hiệu quả quá trình suy nghĩ giải các bài toán sáng chế. ARIZ đầu tiên được đưa ra năm 1959 gọi là ARIZ-59. Kể từ đó ARIZ được cải tiến trở thành các phiên bản, biến thể mới làm việc ngày càng tốt hơn. Người viết chọn ra và trình bày trong quyển sách này hai phiên bản của ARIZ là ARIZ-85 và ARIZ-85C. Đây là hai ARIZ thuộc loại mới nhất được G.S. Altshuller cùng một số học trò cộng tác xây dựng và hoàn thiện. Đây cũng là hai ARIZ cuối cùng của G.S. Altshuller để lại trước khi mất. Văn bản ARIZ-85C cùng các lời giải thích và lưu ý được trình bày trong mục 16.2. ARIZ-85 ra đời trước ARIZ-85C nhưng có những ưu điểm thích hợp với một số lượng nhất định những người giải các bài toán sáng chế. Trong ý nghĩa như vậy, người viết giới thiệu cả ARIZ-85 (xem mục 16.3). Trong mục 16.4. ARIZ‑85 và ARIZ‑85C: Những điều cần lưu ý thêm, người viết so sánh ARIZ‑85 và ARIZ‑85C với nhau và cho những nhận xét về việc hiểu và ý nghĩa của nhiều phần trong các ARIZ này. Mục 16.5 dành nói về tầm quan trọng, sự cần thiết, các ích lợi của việc áp dụng các hiệu ứng, hiện tượng vật lý nói riêng, các hiệu ứng khoa học nói chung trong ARIZ. Mục 16.6. Các thí dụ sử dụng ARIZ-85C cung cấp cho bạn đọc một số bài toán sáng chế và lời giải của chúng theo ARIZ-85C. Mục này giúp bạn đọc hiểu hơn ý nghĩa, công dụng của từng bước trong ARIZ-85C và bước đầu có được những kỹ năng sử dụng cần thiết. Như trên có nói, ARIZ được cải tiến theo thời gian. Nhằm giúp bạn đọc cảm nhận được sự tiến hóa, phát triển của ARIZ, một số văn bản ARIZ của các thời kỳ được điểm qua trong phần phụ lục. Chương 16: ALGÔRIT GIẢI CÁC BÀI TOÁN SÁNG CHẾ (ARIZ) 16.1. ALGÔRIT VÀ ALGÔRIT GIẢI CÁC BÀI TOÁN SÁNG CHẾ (ARIZ) LÀ GÌ? Algôrit (tiếng Anh là algorithm, tiếng Nga – алгоритм) thường dịch sang tiếng Việt là thuật toán hoặc thuật giải. Người viết để nguyên từ algôrit (chỉ thay đổi chút ít về phiên âm) mà không dùng từ tiếng Việt vì algôrit đã trở thành thuật ngữ quốc tế: Nhiều nước không dịch từ algôrit sang tiếng nước họ. Thuật ngữ algôrit có nhiều cách hiểu. Theo nghĩa hẹp ban đầu (nghĩa toán học), algôrit là tập hợp và thứ tự các phép tính cần thiết, được quy định một cách nghiêm ngặt, dùng để giải bài toán cụ thể nào đó. Algôrit toán học có thể là các thao tác tuần tự cần thực hiện để lấy căn bậc hai của một số nguyên dương, hoặc algôrit về phép chia một số cho một số khác… Các algôrit như vậy được đặc trưng bởi tính chặt chẽ cao: Mỗi thao tác được xác định hoàn toàn chính xác và không phụ thuộc vào điều kiện bài toán cũng như đặc điểm riêng của bản thân người giải bài toán. Với thời gian, cách hiểu thuật ngữ algôrit trở nên “lỏng lẻo” hơn. Bạn có thể thấy điều này thông qua việc tra từ điển thuật ngữ algôrit. Ví dụ, một từ điển máy tính cho định nghĩa sau: “Algôrit là hàng loạt các chỉ dẫn hoặc các bước tuần tự để giải quyết một vấn đề cụ thể”. Tương tự như vậy, có từ điển công nghệ thông tin hiểu algôrit là “bộ các chỉ dẫn, cung cấp hàng loạt các bước cần thiết để tìm ra lời giải cho một vấn đề”. Ngày nay, thuật ngữ algôrit còn được hiểu rộng hơn nhiều: “Algôrit là bất kỳ chương trình nào đủ rõ ràng gồm các hành động (thao tác) thực hiện một công việc nào đó”. Theo nghĩa rộng này, hầu hết các chương trình, phương pháp được trình bày trong bộ sách “Sáng tạo và đổi mới” đều là các algôrit. Ví dụ: - Chương trình đánh giá đối tượng cho trước là sáng tạo hay không? (xem 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một). - Chương trình phát hiện các thủ thuật và làm tái hiện quá trình suy nghĩ lôgích để có được hệ thống cải tiến cho trước (xem mục nhỏ 12.1.4 của quyển năm). - Chương trình rút gọn dùng để giải quyết vấn đề và ra quyết định (xem mục 12.3 của quyển năm). - Chương trình giải bài toán – Phương pháp mô hình hóa bài toán bằng những người tý hon (phương pháp MBN) (xem mục nhỏ 13.2.3. Các phương pháp sáng tạo của TRIZ dựa trên các cơ sở khác của quyển sáu). - Các câu hỏi kiểm tra của G. Polya dùng để giải các bài tập toán học phổ thông (xem 13.3.2.2. Nhóm các phương pháp các câu hỏi kiểm tra (Check-listing Method hoặc Method of Control Questions) của quyển sáu). - Một số phương pháp trình bày trong các mục nhỏ 13.3.3 và 13.3.4 của quyển sáu. - Chương trình phát hiện các quy luật phát triển hệ thống (xem mục nhỏ 14.4.3 của quyển bảy). - Chương trình sử dụng hệ thống các chuẩn để giải các bài toán sáng chế (xem mục nhỏ 15.5.1 của quyển tám). Có một cách tiếp cận trong giáo dục-đào tạo được xây dựng trên cơ sở nghĩa rộng của thuật ngữ algôrit. Cách tiếp cận này cho rằng có rất nhiều loại công việc trong đời của một con người. Tại sao không liệt kê, phân loại các công việc ấy và xây dựng cho mỗi công việc một algôrit phù hợp nhất. Lúc này, quá trình dạy và học, thực chất, sẽ là quá trình dạy và học các algôrit. Người học, trong các tình huống cuộc đời của mình, xác định công việc cần làm rồi sử dụng algôrit tương ứng để thực hiện công việc, thì sẽ có được sự tối ưu cả về quá trình thực hiện lẫn kết quả. Ví dụ, công việc của bạn là chuẩn bị đi công tác xa, bạn lấy algôrit tương ứng ra và thực hiện theo các bước của chương trình đó, bảo đảm chuyến đi của bạn thành công tốt đẹp. Trong cụm từ “Algôrit giải các bài toán sáng chế” (tiếng Nga là “Aлгоритм решения изобретательких задач”, viết tắt theo tiếng Nga - АРИЗ, chuyển sang ký tự latinh – ARIZ), thuật ngữ algôrit được dùng theo nghĩa rộng. Còn cả cụm từ “Algôrit giải các bài toán sáng chế” (ARIZ) được hiểu là chương trình lôgích mang tính định hướng, được kế hoạch hóa, gồm nhiều bước nhằm tổ chức hợp lý và có hiệu quả quá trình suy nghĩ giải các bài toán sáng chế. G.S. Altshuller bắt đầu công việc nghiên cứu xây dựng ARIZ từ năm 1946. Năm 1956, ông đưa ra phiên bản ARIZ đầu tiên. ARIZ-56 còn mang tính sơ khai, nên đôi khi người ta còn gọi ARIZ-56 là tiền ARIZ. ARIZ được hoàn thiện, cải tiến dần dần theo thời gian và trở thành các phiên bản, biến thể mới hơn như ARIZ-59, ‑61, ‑64, ‑65, ‑68, ‑71,…, ‑71C, ‑77, ‑82…, ‑82D, ‑85…, ‑85C. Trong đó, các con số chỉ ra năm công bố biến thể ARIZ cho trước và các chữ cái đánh dấu có sự cải tiến nhưng chưa chuyển hẳn thành phiên bản khác. Đi vào cụ thể, theo G.S. Altshuller, việc xây dựng, cải tiến, phát triển ARIZ cần đáp ứng đồng thời các yêu cầu sau: I) ARIZ phải dựa trên việc sử dụng có ý thức các quy luật phát triển các hệ thống kỹ thuật. Các quy luật phát triển các hệ thống kỹ thuật tạo nên cơ chế định hướng giúp loại bỏ các phép thử sai, đưa bài toán có mức khó cao thành bài toán có mức khó thấp với số lượng các phép thử giảm đi một cách đáng kể. II) ARIZ phải chứa những quy tắc, thao tác giúp phát hiện các mâu thuẫn, đặc biệt mâu thuẫn vật lý (ML). Để khắc phục mâu thuẫn, ARIZ phải được cung cấp kho thông tin‑công cụ ngày càng được tìm ra nhiều hơn, bao gồm các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo, các phương pháp như phân tích vepol, các chuẩn, phương pháp mô hình hóa bài toán bằng những người tý hon (phương pháp MBN), các nguyên tắc phân chia các mặt đối lập (các biến đổi mẫu) giải quyết các mâu thuẫn vật lý… Ngoài ra, kho thông tin ‑công cụ còn có cả các văn bản chỉ dẫn sử dụng các hiệu ứng vật lý nói riêng, khoa học nói chung. III) ARIZ dành cho con người sử dụng. Do vậy, ARIZ phải thân thiện với người giải và có các phương tiện điều khiển các hiện tượng tâm lý của con người như khắc phục tính ì tâm lý, phát triển trí tưởng tượng… Bạn đọc tinh ý có thể nhận thấy, ARIZ đáp ứng ba yêu cầu nói trên phải là ARIZ huy động và chứa trong nó hầu hết, nếu như không nói tất cả, các phương tiện và phương pháp của TRIZ được trình bày trong tám quyển sách trước của bộ sách “Sáng tạo và đổi mới”. Nói cách khác, ARIZ là chương trình sắp xếp, tổ chức việc áp dụng tất cả các bộ phận của TRIZ một cách hợp lý, lôgích, tối ưu để suy nghĩ giải các bài toán sáng chế đạt hiệu quả cao nhất. Người viết còn quay trở lại ba yêu cầu vừa nêu đối với ARIZ trong những phần sau nhằm cụ thể hóa chúng. Hệ thống các chuẩn dùng để giải các bài toán chuẩn, ARIZ dùng để giải các bài toán không chuẩn. Đấy là nói về mặt nguyên tắc. Trong thực tế, không có phương tiện khách quan nào giúp bạn xác định ngay từ đầu bài toán bạn cần giải là bài toán chuẩn hay không chuẩn. Việc phân biệt bài toán chuẩn và bài toán không chuẩn phụ thuộc khá nhiều vào kinh nghiệm. Chưa kể, có những bài toán chuẩn nhưng phức tạp, hiểu theo nghĩa, phải sau quá trình phân tích, gạt bỏ những cái không thực sự cần chú ý, tách ra được cái tập trung sự xung đột, người giải mới xác định đúng các yếu tố của vepol–bài toán và chuẩn cần sử dụng. Nói cách khác, đấy là những bài toán chuẩn vẫn cần đến những phần phân tích của ARIZ. Do vậy, chính xác hơn sẽ là: ARIZ dùng để giải các bài toán không chuẩn và các bài toán chuẩn phức tạp. Về phía bạn đọc, bạn đọc cần chuẩn bị cho hai trường hợp tùy theo vào mục đích của bạn: 1) Nếu mục đích của bạn là luyện tập sử dụng ARIZ giải bài toán thì bạn có thể coi bất kỳ bài toán nào cũng là bài toán không chuẩn. 2) Nếu mục đích của bạn là tiết kiệm thời gian, bạn cần kiểm tra bài toán bạn cần giải có phù hợp với các chuẩn hay không để sử dụng ngay các chuẩn. Nếu không được, bạn hãy sử dụng ARIZ. ARIZ thường dùng để giải các bài toán sáng chế có mức khó cao (đòi hỏi mức sáng tạo cao). Để hiểu, nắm vững, sử dụng ARIZ thành thạo, người giải phải khổ công học và luyện tập. Luyện tập ở đây có nghĩa, người giải phải giải thật nhiều bài toán theo ARIZ trong các buổi lên lớp và làm các bài tập về nhà. 16.2. ARIZ-85C ARIZ 85C là ARIZ mới nhất và cũng là ARIZ cuối cùng có sự lãnh đạo quá trình thiết kế, xây dựng của G.S. Altshuller. Trong mục này, người viết trình bày ARIZ 85C từ chung đến riêng, từ khái quát đến cụ thể: Mục nhỏ đầu tiên (16.2.1), bạn đọc làm quen với sơ đồ khối của ARIZ 85C để bạn đọc có được bức tranh chung, thấy “rừng” trước khi đi vào từng khu vực, cho đến từng “cây”. Văn bản đầy đủ của ARIZ 85C (dịch từ nguyên bản tiếng Nga sang tiếng Việt) được trình bày trong mục nhỏ tiếp theo (16.2.2). Văn bản này gồm hai loại văn bản: Văn bản các bước giải của ARIZ 85C (để phân biệt, được in chữ đậm) và văn bản giải thích ARIZ 85C (in chữ thường) gồm các chú giải, quy tắc làm rõ nội dung của ARIZ, các phần, các bước của ARIZ. Để tránh cồng kềnh, phân tán và thuận tiện khi áp dụng văn bản ARIZ 85C vào giải bài toán, người viết cho rằng, sau một thời gian luyện tập, người giải không cần nhớ hết văn bản đầy đủ ARIZ 85C mà chỉ cần nhớ văn bản các bước giải ARIZ 85C. Do vậy, văn bản các bước giải ARIZ 85C được in thành một mục nhỏ riêng (16.2.3). 16.2.1. Sơ đồ khối ARIZ 85C ARIZ 85C có 40 bước và được sắp xếp thành 9 phần (còn có thể gọi là 9 giai đoạn). Người giải bài toán cần thực hiện lần lượt từng bước và từng phần. Nói chung các phần liên kết với nhau theo kiểu nối tiếp, tuy nhiên, vài chỗ có mối liên kết nối tắt hoặc liên kết ngược. Sơ đồ khối trên Hình 401 mô tả cấu trúc và hoạt động của ARIZ 85C. Người giải bài toán bắt đầu từ phần 1. Phần 1 “Phân tích bài toán” có 7 bước với nhiệm vụ biến đổi tình huống vấn đề xuất phát ban đầu thành bài toán mini và sau đó thành mô hình bài toán. Trong phần này có bước cuối cùng đề nghị người giải kiểm tra xem mô hình bài toán có thể giải được bằng hệ thống các chuẩn không. Nếu được, người giải có thể không cần đi tiếp phần 2 mà chuyển ngay sang phần 7. Phần 2 “Phân tích mô hình bài toán” gồm 3 bước, yêu cầu người giải xác định vùng hành động (VH), thời gian hành động (TH) là khoảng không gian và thời gian mà sự xung đột của mô hình bài toán tập trung ở đó. Đồng thời, người giải cũng phải xác định các nguồn dự trữ chất–trường có sẵn trong hệ, kể cả trong môi trường bên ngoài. Hình 401: Sơ đồ khối về cấu trúc và hoạt động của ARIZ 85C Phần 3 “Xác định kết quả lý tưởng cuối cùng (KLC) và mâu thuẫn vật lý (ML)” với 6 bước đòi hỏi người giải nêu rõ kết quả lý tưởng cuối cùng (KLC) người giải muốn có là gì và trên đường đạt đến đích đó thì gặp mâu thuẫn vật lý (ML) nào. Phần 3 cũng đòi hỏi người giải kiểm tra xem các chuẩn có giúp khắc phục ML và đạt KLC hay không. Nếu có lời giải, người giải có thể chuyển thẳng sang phần 7 mà không cần đi tiếp. Phần 4 “Huy động và sử dụng các nguồn dự trữ chất–trường” có 7 bước yêu cầu người giải phát ý tưởng giải bài toán, sử dụng tối đa các nguồn dự trữ chất–trường. Nếu có lời giải, người giải có thể chuyển sang phần 7, bỏ qua phần 5 và 6. Phần 5 “Sử dụng kho thông tin–công cụ” dành cho trường hợp không thu được lời giải ở phần 4. Mục đích của phần 5 là dùng những gì có trong kho thông tin–công cụ (KTC) của TRIZ để phát ý tưởng giải bài toán: Đạt KLC và khắc phục được ML. KTC bao gồm hệ thống các chuẩn, các biến đổi mẫu, chỉ dẫn sử dụng kiến thức… Phần 6 “Thay đổi hoặc thay thế bài toán” gồm 4 bước dành cho trường hợp không nhận được lời giải. Lúc này, người giải phải quay trở lại phần 1, bước 1.1 hoặc/và bước 1.4 để thay đổi hoặc thay thế bài toán ban đầu. Người giải tiếp tục giải bài toán thay đổi hoặc thay thế. Nếu mọi việc tốt đẹp, người giải chuyển sang phần 7. Phần 7 “Phân tích cách khắc phục mâu thuẫn vật lý” (4 bước) có nhiệm vụ phân tích, kiểm tra lời giải có đạt yêu cầu về chất lượng hay không. Nếu đạt yêu cầu, người giải đi tiếp sang phần 8. Nếu không, người giải phải quay trở lại phần 1, bước 1.1. Phần 8 “Áp dụng lời giải nhận được” (3 bước) xem xét các hệ quả của lời giải nhận được, khả năng mở rộng áp dụng của lời giải và phát biểu nguyên tắc giải thu được một cách khái quát. Phần 9 “Phân tích quá trình giải bài toán” (2 bước) tổng kết quá trình thực giải, thiết lập quan hệ phản hồi theo hai hướng: 1) Với chính người giải để người giải tự rút kinh nghiệm, từ đó nâng cao “tay nghề” sử dụng ARIZ; 2) Với kho thông tin–công cụ của TRIZ nhằm bổ sung những nguyên tắc giải mới phát hiện ra trong quá trình sử dụng ARIZ. Trong ý nghĩa này, có thể nói là ARIZ, TRIZ được xây dựng với nỗ lực làm cho chúng trở thành các hệ tự hoàn thiện, tự phát triển. 16.2.2. Văn bản đầy đủ của ARIZ-85C Bài toán dùng làm thí dụ minh họa: “Ăng-ten của kính viễn vọng vô tuyến đặt ở chỗ hay có những cơn giông. Để bảo vệ ăng-ten khỏi bị sét đánh cần đặt các cột thu lôi, nhưng các cột thu lôi hấp thụ tín hiệu sóng vô tuyến, gây nên bóng tối vô tuyến. Do vậy, không thể đặt các cột thu lôi lên chính ăng-ten được. Điều này lại làm tác dụng của cột thu lôi bảo vệ ăng-ten bị giảm sút. Hỏi làm thế nào?” Chú ý: ARIZ là công cụ phức tạp, không được áp dụng ARIZ giải các bài toán sản xuất mới mà chưa học, ít ra, chương trình 80 giờ. ARIZ là công cụ dùng để suy nghĩ chứ không phải thay thế suy nghĩ. Không vội vàng, hãy cẩn thận suy nghĩ thấu đáo lời phát biểu của mỗi bước, nhất định phải ghi ra ngoài lề tất cả các ý nghĩ nảy sinh trong quá trình giải bài toán. ARIZ – công cụ dùng để giải các bài toán không chuẩn. Hãy kiểm tra xem: Có thể bài toán bạn đang giải, giải được nhờ các chuẩn. Phần 1: Phân tích bài toán Mục đích chính của phần 1 ARIZ là chuyển từ tình huống sáng chế không rõ ràng sang sơ đồ (mô hình) bài toán đơn giản tối đa, được xây dựng một cách rõ ràng. Bước 1.1: Viết lời phát biểu bài toán–mini (không dùng các thuật ngữ chuyên môn) theo mẫu sau: Hệ kỹ thuật dùng để (chỉ ra chức năng, nhiệm vụ) gồm (liệt kê các phần chính của hệ thống). Mâu thuẫn kỹ thuật 1 (MK-1): (chỉ ra). Mâu thuẫn kỹ thuật 2 (MK-2): (chỉ ra). Khi những thay đổi trong hệ là ít nhất, cần có (chỉ ra kết quả cần nhận được). Thí dụ: Hệ kỹ thuật dùng để thu sóng vô tuyến gồm có ăng-ten của kính viễn vọng vô tuyến, sóng (tín hiệu) vô tuyến, các cột thu lôi (sét). MK-1: Nếu có nhiều cột thu lôi, chúng bảo vệ ăng-ten khỏi sét đánh một cách tin cậy, nhưng lại hấp thụ sóng vô tuyến. MK-2: Nếu có ít cột thu lôi, thì không có sự hấp thụ sóng vô tuyến đáng kể, nhưng ăng-ten không được bảo vệ khỏi sét đánh. Khi những thay đổi trong hệ là ít nhất, cần bảo vệ ăng-ten khỏi bị sét đánh và không hấp thụ sóng vô tuyến. (Trong lời phát biểu này, “cột thu lôi” cần thay bằng cụm từ “thanh dẫn điện”, “cột dẫn điện” hoặc đơn giản là “vật dẫn điện”. Chú giải: 1. Bài toán–mini nhận được từ tình huống sáng chế nhờ đưa vào các hạn chế: Tất cả đều không thay đổi hoặc đơn giản hóa nhưng xuất hiện tác động (tính chất) cần có hoặc tác động (tính chất) có hại biến mất. Chuyển từ tình huống vấn đề xuất phát sang bài toán–mini không có nghĩa đi giải bài toán không lớn. Ngược lại, việc đưa thêm những điều kiện bổ sung (kết quả phải nhận được mà “không cần gì”) hướng tới làm tăng sự xung đột và cắt trước những con đường dẫn đến lời giải trung dung (dung hòa). 2. Khi viết bước 1.1 cần chỉ ra, không chỉ các chi tiết kỹ thuật của hệ thống, mà còn các chi tiết tự nhiên tương tác với các chi tiết kỹ thuật. Trong bài toán lấy làm thí dụ, các chi tiết (phần) tự nhiên là sét và các sóng vô tuyến cần thu (nếu như chúng được tạo thành bởi sự bức xạ của các đối tượng thiên văn tự nhiên). 3. Các mâu thuẫn kỹ thuật là các tương tác trong hệ thống thể hiện ở chỗ, ví dụ, tác động có ích đồng thời gây ra tác động có hại. Hoặc là, đưa vào (làm tăng) tác động có lợi hay khắc phục (làm yếu đi) tác động có hại gây ra sự xấu đi (nói riêng, sự phức tạp không cho phép) của một phần hay toàn bộ hệ thống nói chung. Phát biểu các mâu thuẫn kỹ thuật cần ghi ra một trạng thái của yếu tố với lời giải thích khi đó cái gì tốt, cái gì xấu. Sau đó, ghi ra trạng thái ngược (đối lập) của chính yếu tố đó và một lần nữa chỉ ra, cái gì tốt, cái gì xấu. Đôi khi, trong điều kiện bài toán chỉ có một sản phẩm, không có hệ kỹ thuật (công cụ), do vậy không có mâu thuẫn kỹ thuật thấy rõ. Trong những trường hợp như vậy, mâu thuẫn kỹ thuật nhận được bằng cách xem xét mang tính quy ước hai trạng thái của sản phẩm, dù một trong hai trạng thái hiển nhiên không được phép. Ví dụ, bài toán sau: “Làm thế nào có thể quan sát được bằng mắt thường những hạt vi mô lơ lửng trong mẫu chất lỏng sạch về mặt quang học, nếu như các hạt này nhỏ đến mức ánh sáng đi vòng qua chúng?” MK-1: Nếu các hạt nhỏ, chất lỏng vẫn là môi trường sạch về mặt quang học, nhưng không thể quan sát các hạt bằng mắt thường. MK-2: Nếu các hạt lớn, chúng quan sát được một cách dễ dàng, nhưng chất lỏng không còn là môi trường sạch về mặt quang học, là điều không cho phép. Các điều kiện bài toán rõ ràng loại trừ xem xét MK-2: Không thể thay đổi sản phẩm. Quả thực, trong tương lai chúng ta sẽ xuất phát từ MK-1 (trong trường hợp này), nhưng MK-2 sẽ cho các yêu cầu bổ sung đối với sản phẩm: Các hạt nhỏ vẫn là các hạt nhỏ, trở thành các hạt lớn… 4. Cần thay thế các thuật ngữ liên quan đến công cụ, môi trường bên ngoài bằng những từ ngữ đơn giản để khắc phục tính ì tâm lý. Điều này cần thiết, vì các thuật ngữ: - áp đặt cách hiểu cũ về công nghệ làm việc của sản phẩm: “Tàu phá băng” có thể đi nhanh trong băng mà không nhất thiết phải phá băng. - làm lu mờ những điểm đặc biệt của vật chất nêu ra trong bài toán: “Ván khuôn” (côpfa) không phải một cách đơn giản là “vách”, mà là “vách sắt”. - thu hẹp cách hiểu (quan niệm) về các trạng thái có thể của vật chất: Thuật ngữ “chất sơn” thường hướng người ta hiểu về phía truyền thống chất sơn lỏng, rắn, mặc dù có cả chất sơn ở dạng khí. Bước 1.2: Tách ra và ghi lại đôi yếu tố xung đột: Sản phẩm và công cụ Quy tắc 1: Nếu như công cụ trong các điều kiện bài toán có thể có hai trạng thái, cần chỉ ra cả hai trạng thái. Quy tắc 2: Nếu như trong bài toán có hàng loạt đôi các yếu tố đồng nhất tương tác với nhau, chỉ cần lấy một đôi là đủ. Thí dụ: Sản phẩm là (tia) sét và sóng vô tuyến. Công cụ là các thanh dẫn điện (cột thu lôi). Công cụ có thể ở trạng thái: Nhiều thanh dẫn điện, ít thanh dẫn điện. Chú giải: 5. Sản phẩm là yếu tố, mà yếu tố ấy theo điều kiện bài toán cần được xử lý (chế tạo, di chuyển, thay đổi, làm tốt hơn, bảo vệ khỏi tác động xấu, phát hiện, đo…). Trong các bài toán phát hiện và đo, sản phẩm có thể là yếu tố mà theo chức năng chính lại là công cụ. Ví dụ, đo nhiệt độ của lưỡi dao tiện. 6. Yếu tố tương tác trực tiếp với sản phẩm gọi là công cụ (lưỡi phay chứ không phải máy phay, ngọn lửa chứ không phải mỏ đốt). Trong trường hợp riêng, một phần của môi trường xung quanh có thể là công cụ. Công cụ là chi tiết chuẩn để người ta lắp ráp thành sản phẩm. Ví dụ, bộ gá các chi tiết của trò chơi “Công trình sư” là công cụ dùng để chế tạo các loại mô hình khác nhau. 7. Một trong hai yếu tố xung đột có thể nhân đôi. Ví dụ, cho hai công cụ khác nhau cùng một lúc tác động lên sản phẩm, nhưng công cụ này lại làm cản trở công cụ kia. Hoặc là, cho hai sản phẩm cần tiếp thu tác động của cùng một công cụ: Sản phẩm này cản trở sản phẩm kia. Bước 1.3: Vẽ sơ đồ MK-1 và MK-2, sử dụng “Bảng các sơ đồ xung đột thường gặp trong các mô hình bài toán” (xem Hình 402 ở phần cuối của mục nhỏ này) Thí dụ: MK-1: Nhiều thanh dẫn điện MK-2: Ít thanh dẫn điện Chú giải: 8. Trong bảng 1 (xem Hình 402 ở cuối mục nhỏ này) có dẫn ra các sơ đồ xung đột thường gặp. Tuy vậy, vẫn cho phép sử dụng các sơ đồ ngoài bảng, nếu như chúng phản ánh bản chất sự xung đột tốt hơn. 9. Trong một số bài toán có thể gặp các sơ đồ xung đột như: Những sơ đồ như vậy được đưa thành sơ đồ một mắt xích: Nếu như coi B là sản phẩm bị thay đổi hoặc là chuyển giao cho B tính chất (hoặc trạng thái) chính của A. 10. Xung đột không chỉ được xem xét trong không gian mà còn trong thời gian. Ví dụ, trong bài toán thụ phấn cho hoa, gió mạnh lúc đầu làm khép các cánh hoa, do vậy, không chuyển giao phấn hoa mặc dù nó có thể làm tốt điều này. Cách tiếp cận như vậy đôi khi cho phép tách ra bài toán cần giải một cách rõ ràng hơn. 11. Các bước 1.2 và 1.3 làm chính xác hóa phát biểu chung về bài toán. Do vậy, sau bước 1.3 cần quay trở lại bước 1.1 và kiểm tra sự tương hợp theo đường bước 1.1 – bước 1.2 – bước 1.3. Nếu như có sự không tương hợp, cần khắc phục, chỉnh sửa đường nói trên. Bước 1.4: Chọn một trong hai sơ đồ xung đột sao cho sơ đồ đó bảo đảm thực hiện tốt nhất quá trình sản xuất chính (chức năng chính của hệ kỹ thuật được chỉ ra trong điều kiện bài toán). Chỉ ra, cái gì là quá trình sản xuất chính Thí dụ: Trong bài toán bảo vệ ăng-ten của kính viễn vọng khỏi bị sét đánh, chức năng chính của hệ thống là thu sóng vô tuyến. Do vậy, cần chọn sơ đồ MK-2: Trong trường hợp này các thanh dẫn điện không làm xấu các sóng vô tuyến. Chú giải: 12. Chọn một trong hai sơ đồ xung đột có nghĩa là chúng ta chọn một trong hai trạng thái đối lập nhau của công cụ. Lời giải tiếp theo phải gắn với trạng thái được chọn. Không được, ví dụ, thay “có ít các thanh dẫn điện” bằng “số lượng tối ưu nào đó các thanh dẫn điện”. ARIZ đòi hỏi làm tăng sự xung đột, chứ không phải dung hòa sự xung đột. Gắn với một trạng thái của công cụ, tiếp theo, chúng ta phải đạt được, sao cho trong trạng thái đó xuất hiện tính chất cần thiết có trong trạng thái kia. Chúng ta sẽ không làm tăng số lượng của các vật dẫn điện, nhưng sau khi giải, các (tia) sét phải bị khắc phục như là có số lượng vật dẫn rất lớn. 13. Với sự xác định quá trình sản xuất chính (QSC), đôi khi xuất hiện các khó khăn trong các bài toán đo. Công việc đo hầu như luôn luôn được thực hiện vì sự thay đổi, tức là xử lý chi tiết, cho ra sản phẩm. Do vậy, QSC trong các bài toán đo là QSC của toàn bộ hệ thống đo, chứ không phải của riêng phần đo của hệ thống. Ví dụ, cần đo áp suất bên trong các bóng đèn được sản xuất ra. QSC không phải là đo áp suất mà là sản xuất bóng đèn. Trường hợp ngoại lệ là một số bài toán đo nhằm mục đích khoa học. Bước 1.5: Tăng cường sự xung đột bằng cách chỉ ra trạng thái (tác động) giới hạn của các yếu tố Quy tắc 3: Phần lớn các bài toán có sự xung đột dạng “nhiều yếu tố” và “ít yếu tố” (“yếu tố mạnh” – “yếu tố yếu”…). Các xung đột dạng “ít yếu tố”, khi tăng cường, phải dẫn đến dạng “không có yếu tố nào” (“yếu tố không có”). Thí dụ: Thay vì “có ít các vật dẫn điện” chúng ta sẽ cho là trong MK-2 “không có vật dẫn điện” được chỉ ra. Bước 1.6: Viết lời phát biểu mô hình bài toán bằng cách chỉ ra: 1) Đôi yếu tố xung đột; 2) Lời phát biểu tăng cường xung đột; 3) Yếu tố X cần để giải bài toán phải làm gì (giữ gìn, duy trì cái gì và khắc phục, làm tốt hơn, bảo đảm… cái gì) Thí dụ: Cho tia sét và không có vật dẫn điện. Không có vật dẫn điện nên không gây nhiễu (khi thu sóng vô tuyến), nhưng không bảo vệ được ăng-ten khỏi tia sét. Cần tìm yếu tố X mà yếu tố đó giữ được khả năng không gây nhiễu (do không có vật dẫn điện) và bảo đảm sự bảo vệ ăng-ten khỏi các tia sét. Chú giải: 14. Mô hình bài toán mang tính chất quy ước, trong đó tách ra một cách nhân tạo phần các yếu tố của hệ thống kỹ thuật. Sự tồn tại các yếu tố khác được hiểu ngầm là đương nhiên có. Như vậy, trong mô hình bài toán bảo vệ ăng-ten gồm 4 yếu tố cần thiết để phát biểu bài toán (ăng-ten, sóng vô tuyến, vật dẫn điện và tia sét), chỉ còn lại hai yếu tố. Các yếu tố khác có thể không cần nhắc đến nữa. 15. Sau bước 1.6 nhất thiết phải quay về bước 1.1 và kiểm tra lôgích xây dựng mô hình bài toán. Ở đây thường có khả năng làm chính xác hóa sơ đồ xung đột được chọn, có chỉ ra yếu tố X trong sơ đồ đó, ví dụ: 16. Yếu tố X không nhất thiết là phần vật chất mới của hệ thống. Yếu tố X là một sự thay đổi nào đó trong hệ thống, một ẩn số X nói chung. Ẩn số này có thể bằng, ví dụ, sự thay đổi nhiệt độ hay trạng thái vật chất của phần nào đó của hệ hoặc của môi trường bên ngoài. Bước 1.7: Kiểm tra khả năng áp dụng hệ thống các chuẩn để giải mô hình bài toán. Nếu bài toán không giải được hãy chuyển sang phần 2 của ARIZ. Nếu bài toán giải được, có thể chuyển sang phần 7 của ARIZ, mặc dù trong trường hợp này có lời khuyên tiếp tục phân tích theo phần 2 của ARIZ Chú giải: 17. Thực hiện phân tích theo phần 1 của ARIZ và xây dựng mô hình bài toán làm rõ bài toán ban đầu và trong nhiều trường hợp, cho phép người giải nhìn thấy những dấu hiệu chuẩn trong các bài toán không chuẩn. Điều này mở ra khả năng sử dụng các chuẩn hiệu quả hơn so với việc sử dụng các chuẩn ngay cho lời phát biểu ban đầu của bài toán. Phần 2: Phân tích mô hình bài toán Mục đích của phần 2 ARIZ là tính đến các nguồn dự trữ có sẵn có thể được dùng để giải bài toán: Các nguồn dự trữ không gian, thời gian, vật chất và các trường năng lượng. Bước 2.1: Xác định vùng hành động (VH) Chú giải: 18. Trong trường hợp đơn giản nhất, vùng hành động (VH) là khoảng không gian, trong giới hạn của khoảng đó nảy sinh sự xung đột, được chỉ ra trong mô hình bài toán. Thí dụ: Trong bài toán về ăng-ten, VH là khoảng không gian bị cột thu lôi chiếm trước đây, tức là, tưởng tượng thanh “trống rỗng”, cột “trống rỗng”. Bước 2.2: Xác định thời gian hành động (TH) Chú giải: 19. Thời gian hành động (TH) là nguồn dự trữ có sẵn về mặt thời gian: Thời gian xung đột T1 và thời gian trước xung đột T2. Sự xung đột (đặc biệt xảy ra nhanh, trong thời gian ngắn) đôi khi có thể được khắc phục (ngăn chặn) trong khoảng thời gian T2. Thí dụ: Trong bài toán về ăng-ten, thời gian hành động là tổng (thời gian phóng điện của tia sét) và T"1(thời gian đến lần phóng điện sau), không có T2. Bước 2.3: Xác định các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) của hệ thống đang xem xét, của môi trường bên ngoài và của sản phẩm. Lập danh sách các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) Chú giải: 20. Các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) là các chất và trường, mà chúng có sẵn hoặc có thể nhận được một cách dễ dàng theo điều kiện bài toán. Có ba loại NCT: 1) Bên trong hệ thống: a) NCT của công cụ b) NCT của sản phẩm 2) Bên ngoài hệ thống: a) NCT của môi trường, mang tính đặc thù đối với chính bài toán cho trước. Ví dụ, nước của bài toán về các hạt trong chất lỏng sạch về mặt quang học. b) NCT chung đối với bất kỳ môi trường bên ngoài nào, các trường phông (nền), ví dụ, trường hấp dẫn, từ trường Trái Đất. 3) Hệ trên: a) Chất thải của hệ ngoài (nếu như có thể tiếp cận được hệ đó theo điều kiện bài toán). b) NCT “không mất tiền mua” là các yếu tố ngoài rất rẻ mà có thể bỏ qua giá tiền của chúng. Khi giải bài toán–mini cụ thể, người ta mong rằng nhận được kết quả với chi phí NCT ít nhất. Cho nên, một cách hợp lý, trước hết phải sử dụng NCT bên trong hệ thống, sau đó NCT bên ngoài hệ thống và cuối cùng là NCT hệ trên. Còn trong quá trình phát triển lời giải nhận được và khi giải bài toán dự báo (tức là bài toán–maxi) cần tác động lên cực đại của các NCT khác nhau. 21. Biết rằng, sản phẩm là yếu tố không thay đổi. Vậy có NCT nào trong sản phẩm? Thực vậy, không thể thay đổi sản phẩm, tức là không nên thay đổi khi giải bài toán–mini. Nhưng đôi khi sản phẩm có thể: a) tự mình thay đổi; b) cho phép hao mòn (tức là thay đổi) phần nào đó khi không hạn chế, có rất nhiều sản phẩm (ví dụ, nước trong sông, gió…); c) cho phép chuyển sang hệ trên (viên gạch không thay đổi nhưng nhà thay đổi); d) cho phép sử dụng các cấu trúc ở mức vi mô; e) cho phép kết hợp với “không gì cả”, tức là với sự trống rỗng; g) cho phép thay đổi tạm thời Như vậy, sản phẩm ít khi đưa vào trong NCT, thường đưa vào chỉ khi sản phẩm có thể thay đổi dễ dàng khi không thay đổi những cái khác. 22. NCT là các nguồn dự trữ có sẵn. Sẽ có lợi nếu sử dụng chúng trước. Nếu chúng không đủ, có thể sử dụng các chất và trường khác. Phân tích NCT ở bước 2.3 mới mang tính chất sơ bộ. Thí dụ: Trong bài toán bảo vệ ăng-ten có yếu tố “không có vật dẫn điện”. Do vậy, chỉ có các chất và trường của môi trường bên ngoài là NCT. Trong trường hợp này, NCT là không khí. Phần 3: Xác định kết quả lý tưởng cuối cùng (KLC) và mâu thuẫn vật lý (ML) Kết quả áp dụng phần 3 của ARIZ phải là sự phát biểu kết quả lý tưởng cuối cùng (KLC) và mâu thuẫn vật lý (ML) mà mâu thuẫn đó cản trở việc đạt được KLC. Không phải bao giờ cũng đạt được lời giải lý tưởng, nhưng KLC chỉ ra hướng có lời giải mạnh nhất. Bước 3.1: Viết lời phát biểu kết quả lý tưởng cuối cùng 1 (KLC-1): Yếu tố X, tuyệt đối không làm phức tạp hệ và không gây ra các hiện tượng có hại, khắc phục (chỉ ra tác động có hại) trong TH và VH, duy trì khả năng của công cụ thực hiện (chỉ ra tác động có lợi) Thí dụ: Yếu tố X, tuyệt đối không làm phức tạp hóa hệ và không gây ra các hiện tượng có hại, khắc phục trong thời gian hành động (TH) “sự không thu” sét bằng không có thanh dẫn điện, giữ lại khả năng của thanh này không tạo nhiễu đối với ăng-ten. Chú giải: 23. Ngoài xung đột “tác động có hại gắn với tác động có lợi” còn có thể có các dạng xung đột khác, ví dụ, “đưa thêm vào tác động có lợi mới gây ra sự phức tạp của hệ thống”, hoặc “một tác động có lợi không tương hợp với tác động có lợi khác”. Do vậy, lời phát biểu KLC ở bước 3.1 chỉ làm mẫu, để theo mẫu đó, người giải cần viết ra KLC. Ý nghĩa chung của bất kỳ lời phát biểu KLC nào: Có được phẩm chất có lợi (hoặc khắc phục cái có hại) không được đi kèm với sự xấu đi của các phẩm chất khác (hoặc với sự xuất hiện phẩm chất có hại). Bước 3.2: Tăng cường lời phát biểu KLC-1 bằng yêu cầu bổ sung: Không thể đưa vào hệ các chất và trường mới, phải sử dụng các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) có sẵn Thí dụ: Trong mô hình bài toán về bảo vệ ăng-ten không có công cụ (“không có cột thu lôi”). Theo chú giải 24 cần đưa môi trường bên ngoài vào lời phát biểu KLC-1, tức là thay yếu tố X bằng từ “không khí” (có thể chính xác hơn nữa: “Cột không khí ở nơi cột thu lôi không có”). Chú giải: 24. Khi giải bài toán–mini, tương ứng với các chú giải 20 và 21, cần xem xét các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) được sử dụng theo thứ tự sau: - NCT của công cụ - NCT của môi trường bên ngoài - NCT phụ - NCT của sản phẩm (nếu như không có điều cấm theo chú giải 21) Sự tồn tại NCT khác nhau tạo ra sự tồn tại bốn đường phân tích tiếp theo. Trên thực tế, các điều kiện bài toán thường làm giảm số đường này. Khi giải bài toán–mini thực hiện sự phân tích đến khi nhận được ý tưởng lời giải là đủ; nếu như ý tưởng nhận được, ví dụ, trên “đường công cụ”, có thể không cần kiểm tra các đường khác. Khi giải bài toán–maxi, cần kiểm tra tất cả các đường có trong trường hợp cho trước, tức là, nhận lời giải, ví dụ, trên “đường công cụ” vẫn cần kiểm tra đồng thời các đường NCT môi trường bên ngoài, NCT phụ và NCT của sản phẩm. Trong quá trình dạy và học ARIZ, sự phân tích tuần tự (nối tiếp) dần được thay thế bằng sự phân tích song song: Tạo ra kỹ năng chuyển giao ý tưởng lời giải từ đường này sang đường khác. Đấy chính là “tư duy nhiều tầng”: Kỹ năng nhìn thấy đồng thời sự thay đổi trong hệ trên, hệ và các hệ dưới. Chú ý: Giải bài toán đi kèm với phá vỡ các quan niệm cũ. Xuất hiện những quan niệm mới khó phản ánh bằng từ ngữ. Ví dụ, làm thế nào diễn tả các tính chất sơn hòa tan, không hòa tan (sơn, không sơn…)? Khi làm việc với ARIZ, các ghi chép cần thực hiện bằng các từ ngữ đơn giản, không mang tính kỹ thuật, sử dụng ngay cả các từ ngữ trẻ em, tìm mọi cách tránh các từ chuyên môn (vì chúng làm tăng tính ì). Bước 3.3: Viết lời phát biểu mâu thuẫn vật lý (ML) ở mức vĩ mô: VH trong TH phải (chỉ ra trạng thái vật lý vĩ mô, ví dụ “phải nóng”), để hoàn thành (chỉ ra một trong các tác động xung đột), và phải không (chỉ ra trạng thái vật lý vĩ mô đối lập, ví dụ “phải lạnh”) để hoàn thành (chỉ ra tác động hoặc yêu cầu xung đột khác) Chú giải: 25. Mâu thuẫn vật lý (ML) là các yêu cầu đối lập (trái ngược, đối nghịch) nhau đối với trạng thái vật lý của vùng hành động (VH). 26. Nếu như khó phát biểu đầy đủ ML, có thể soạn lời phát biểu ngắn: Yếu tố (hay là phần của yếu tố trong VH) phải trở thành… để (chỉ ra) và phải không trở thành… để (chỉ ra). Thí dụ: Cột không khí trong TH phải dẫn điện để thu tia sét, và phải không dẫn điện để không hấp thụ sóng vô tuyến. Lời phát biểu này gợi ý lời giải: Cột không khí phải dẫn điện khi có sự phóng điện của tia sét và phải không dẫn điện trong thời gian còn lại. Sự phóng điện của tia sét là hiện tượng tương đối hiếm và xảy ra nhanh. Quy luật về sự tương hợp nhịp điệu cho thấy: Tính chu kỳ của sự thu sét phải bằng tính chu kỳ của sự xuất hiện sét. Đây chưa phải là tất cả lời giải. Ví dụ, làm thế nào để cột không khí biến thành vật dẫn điện khi có tia sét? Làm thế nào để vật dẫn điện biến mất ngay khi sự phóng điện kết thúc? Chú ý: Khi giải bài toán theo ARIZ, lời giải hình thành dần dần, dường như “hiện ra”. Việc ngưng giải bài toán khi vừa xuất hiện gợi ý lời giải và cố định lời giải còn chưa hoàn thành, đều nguy hiểm. Giải bài toán theo ARIZ phải được tiến hành đến tận cùng. Bước 3.4: Viết lời phát biểu ML ở mức vi mô: Trong VH phải có những hạt vật chất (chỉ ra trạng thái vật lý hay tác động của chúng) để bảo đảm (chỉ ra trạng thái vĩ mô cần thiết nêu trong bước 3.3), và phải không có những hạt đó (hoặc là phải có những hạt với trạng thái hay tác động đối lập) để bảo đảm (chỉ ra trạng thái vĩ mô cần thiết khác nêu trong bước 3.3) Thí dụ: Trong cột không khí (khi tia sét phóng điện) phải có những điện tích tự do để có được tính dẫn điện (nhằm thu sét), và phải không có (trong thời gian còn lại) các điện tích tự do để không có khả năng dẫn điện (khả năng dẫn điện hấp thụ sóng vô tuyến). Chú giải: 27. Khi thực hiện bước 3.4 chưa cần phải cụ thể hóa khái niệm “hạt”. Đó có thể là các phần tử, iôn, đômen… 28. Các hạt có thể là: a) các hạt của chất nào đó; b) các hạt chất kết hợp với trường nào đó và hiếm hơn c) “các hạt của trường”. 29. Nếu bài toán chỉ có lời giải ở mức vĩ mô, có thể không cần bước 3.4 (không thu được bước 3.4). Tuy vậy, trong trường hợp này, nỗ lực soạn ML vi mô là có ích, bởi vì nó cho chúng ta thông tin bổ sung: Bài toán giải ở mức vĩ mô. Chú ý: Ba phần đầu tiên của ARIZ tái cấu trúc bài toán ban đầu một cách đáng kể. Bước 3.5 tổng kết sự tái cấu trúc này. Soạn lời phát biểu KLC-2, chúng ta đồng thời thu được bài toán mới – bài toán vật lý. Tiếp theo, bài toán cần giải chính là bài toán này. Bước 3.5: Viết lời phát biểu kết quả lý tưởng cuối cùng 2 (KLC-2): VH (chỉ ra) trong TH (chỉ ra) phải tự bảo đảm (chỉ ra các trạng thái vật lý vĩ mô hay vi mô đối lập nhau) Thí dụ: Các phân tử trung hòa trong cột không khí phải tự nó biến thành các điện tích tự do khi tia sét phóng điện, và sau khi tia sét phóng điện, các điện tích tự do tự nó biến thành các phân tử trung hòa. Ý nghĩa của bài toán mới: Trong khoảng thời gian tia sét phóng điện, trong cột không khí, khác với không khí xung quanh, các điện tích tự do tự xuất hiện. Lúc đó, cột không khí bị iôn hóa hoạt động như là “cột thu lôi” và thu tia sét về phía mình. Sau khi tia sét phóng điện, các điện tích tự do phải tự mình trở lại thành các phân tử trung hòa. Để giải bài toán này, chỉ cần kiến thức vật lý phổ thông là đủ. Bước 3.6: Kiểm tra khả năng áp dụng hệ thống các chuẩn để giải bài toán vật lý, được phát biểu dưới dạng KLC-2. Nếu bài toán không giải được, hãy chuyển sang phần 4 của ARIZ. Nếu bài toán giải được, có thể chuyển sang phần 7 của ARIZ, mặc dù trong trường hợp này có lời khuyên tiếp tục phân tích theo phần 4 của ARIZ Phần 4: Huy động và sử dụng các nguồn dự trữ chất– trường (NCT) Trước đây, ở bước 2.3 người giải đã xác định các NCT có sẵn trong hệ mà chúng có thể được sử dụng không mất tiền mua. Phần 4 bao gồm các công việc được kế hoạch hóa để làm tăng các nguồn dự trữ: Các NCT phái sinh nhận được hầu như không mất tiền được xem xét nhờ sự thay đổi tối thiểu NCT có sẵn. Các bước từ 3.3 đến 3.5 bắt đầu chuyển từ bài toán đến lời giải dựa trên việc sử dụng các kiến thức vật lý. Phần 4 của ARIZ tiếp tục con đường này. Quy tắc 4: Mỗi dạng hạt ở trong một trạng thái vật lý phải dựa trên một chức năng. Nếu như các hạt A không thực hiện được các tác động 1 và 2, cần đưa các hạt B vào; cứ để các hạt A thực hiện tác động 1, còn các hạt B thực hiện tác động 2. Quy tắc 5: Các hạt B đưa vào có thể chia ra thành hai nhóm: B1 và B2. Điều này cho phép, nhờ tương tác giữa các hạt B đã có sẵn, nhận được tác động 3 không mất tiền. Quy tắc 6: Chia các hạt thành các nhóm được lợi ngay cả trong những trường hợp, khi trong hệ thống chỉ có các hạt A; một số các hạt A vẫn để ở trạng thái trước đây, thay đổi thông số chính của bài toán cho trước ở nhóm các hạt A khác. Quy tắc 7: Các hạt được phân chia hoặc các hạt đưa thêm vào sau khi làm xong công việc của mình phải trở nên không phân biệt được với nhau hoặc không phân biệt được với các hạt đã có sẵn trước đó. Chú giải: 30. Các quy tắc từ 4 đến 7 dùng cho tất cả các bước của phần 4 ARIZ. Bước 4.1: Phương pháp mô hình hóa bài toán bằng những người tý hon (phương pháp MBN): a) Sử dụng phương pháp MBN để xây dựng sơ đồ xung đột b) Thay đổi sơ đồ a) sao cho những người tý hon hành động mà không gây xung đột c) Chuyển sang sơ đồ kỹ thuật Chú giải: 31. Phương pháp mô hình hóa bài toán bằng “những người tý hon” (phương pháp MBN) thể hiện ở chỗ, các yêu cầu xung đột được biểu diễn dưới dạng một hình vẽ (hoặc một số hình vẽ) quy ước. Trong đó có số lượng lớn “những con người tý hon” (một nhóm, vài nhóm, “đám đông”). Chỉ cần thể hiện các phần thay đổi được của mô hình bài toán (công cụ, yếu tố X) thành “những người tý hon”. “Các yêu cầu xung đột” là sự xung đột trong mô hình bài toán hoặc các trạng thái vật lý xung đột (đối lập), được chỉ ra ở bước 3.5. Rõ ràng, dùng trạng thái vật lý thì tốt hơn, nhưng hiện nay chưa có các quy tắc chính xác chuyển từ bài toán vật lý (bước 3.5) sang MBN để vẽ “sự xung đột” dễ dàng hơn trong mô hình bài toán. Bước 4.1b thực hiện được bằng cách dùng kết hợp hai hình vẽ thành một: Tác động xấu và tác động tốt. Nếu các sự kiện phát triển theo thời gian, nên vẽ vài hình lần lượt. Chú ý: Ở đây thường có sai lầm khi bị hạn chế bởi các hình vẽ sơ sài, không cẩn thận. Các hình vẽ tốt là các hình vẽ: a) gợi cảm và dễ hiểu mà không cần từ ngữ; b) cho thông tin bổ sung về mâu thuẫn vật lý, chỉ ra các cách khắc phục nó dưới dạng chung. 32. Bước 4.1 là bước trợ giúp. Nó cần thiết để trước khi huy động các NCT thấy được một cách hình ảnh, các hạt vật chất phải làm gì trong VH và quanh đó. Phương pháp MBN cho phép nhìn tác động lý tưởng rõ hơn (“cần làm gì”) mà không cần đến kiến thức vật lý (“điều đó làm như thế nào”). Nhờ vậy, tính ì tâm lý được khắc phục, trí tưởng tượng được tập trung hơn. Trong ý nghĩa này, phương pháp MBN là phương pháp tâm lý. Nhưng công việc mô hình hóa bằng “những người tý hon” được thực hiện có tính đến các quy luật phát triển các hệ thống kỹ thuật. Cho nên, phương pháp MBN không ít khi dẫn đến lời giải kỹ thuật của bài toán. Không được dừng lời giải trong trường hợp này, nhất định cần thực hiện việc huy động NCT. Thí dụ: a) Những người tý hon bên trong cột không khí được tách ra một cách tưởng tượng không khác gì những người tý hon không khí bên ngoài cột. Cả hai loại người tý hon này đều trung hòa (trên hình vẽ, điều này thể hiện một cách quy ước: Họ giữ nhau, cả hai tay của họ đều bận, họ không bắt tia sét). b) Theo quy tắc 6 cần phân chia những người tý hon thành hai nhóm: Những người tý hon ngoài cột không thay đổi (các đôi trung hòa), còn những người tý hon trong cột, vẫn thành đôi (tức là vẫn trung hòa), giải phóng một tay, dường như báo hiệu sự mong muốn hút tia sét. (Có thể có những hình khác. Nhưng trong bất kỳ trường hợp nào cần thấy rõ sự cần thiết phân những người tý hon thành hai nhóm, thay đổi trạng thái của những người tý hon trong cột). c) Phân tử không khí (trong cột) vẫn là phân tử trung hòa, phải nghiêng về phía iôn hóa, phân rã. Cách làm đơn giản là: Giảm áp suất không khí trong cột. Chú ý: Mục đích huy động các nguồn dự trữ khi giải bài toán–mini không phải ở chỗ, để sử dụng tất cả các nguồn dự trữ. Mục đích là trong khi chi phí các nguồn dự trữ ít nhất, nhận được lời giải mạnh nhất. Bước 4.2: Nếu như điều kiện bài toán cho thấy, bài toán hoàn thành xong phải như thế nào và bài toán dẫn đến việc xác định cách (phương pháp) thu nhận hệ thống này thì có thể dùng phương pháp “một bước lùi khỏi KLC”: Vẽ hệ thống hoàn thành xong, sau đó tạo ra sự thay đổi mang tính tháo dỡ tối thiểu. Ví dụ, nếu trong KLC có hai chi tiết tiếp xúc nhau, thì thực hiện bước lùi khỏi KLC sẽ cho thấy khe giữa hai chi tiết. Xuất hiện bài toán mới (bài toán–micro): Làm thế nào khắc phục nhược điểm? Giải bài toán–micro thường không khó và nó thường mách bảo cách giải bài toán chung Bước 4.3: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách sử dụng hỗn hợp các chất dự trữ? Chú giải: 33. Nếu như để giải bài toán, các chất dự trữ đã có thể được sử dụng (dưới dạng cho ban đầu), chắc là bài toán không nảy sinh hoặc đã được giải một cách tự động. Thường cần những chất mới nhưng việc đưa chúng vào làm phức tạp hóa hệ, làm xuất hiện các nhân tố phụ có hại… Bản chất công việc với NCT trong phần 4 của ARIZ ở chỗ, “vòng qua” mâu thuẫn này: Phải đưa thêm chất mới, không đưa thêm chất mới. 34. Bước 4.3 (trong trường hợp đơn giản) thể hiện ở việc chuyển từ chất đơn sang lưỡng chất không đồng nhất. Có câu hỏi nảy sinh: Liệu có thể có việc chuyển từ chất đơn sang lưỡng chất hoặc đa chất đồng nhất? Việc chuyển tương tự từ hệ thống sang lưỡng hệ hoặc đa hệ đồng nhất được áp dụng rất rộng rãi (xem chuẩn 3.1.1). Nhưng trong chuẩn này là sự kết hợp các hệ thống, còn ở bước 4.3 xem xét sự kết hợp các chất. Khi kết hợp hai hệ thống giống nhau nảy sinh hệ thống mới. Còn khi kết hợp hai “mẩu” chất nảy sinh sự tăng lên về lượng một cách đơn giản. Một trong những cơ chế tạo nên hệ mới khi kết hợp hai hệ thống giống nhau thể hiện ở chỗ, trong hệ kết hợp vẫn còn giữ biên giới giữa các hệ được kết hợp. Ví dụ, nếu hệ đơn là tờ giấy thì đa hệ là quyển sổ chứ không phải là một tờ giấy rất dày. Nhưng sự giữ lại biên giới yêu cầu phải đưa vào chất (làm biên giới) thứ hai (cứ cho là khoảng trống). Từ đây chúng ta thấy, bước 4.4 thành lập đa hệ chuẩn không đồng nhất, trong đó vai trò của chất biên giới thứ hai là khoảng trống. Thật sự, khoảng trống không phải đối tác thường gặp. Khi trộn chất và khoảng trống, các biên giới không phải luôn luôn thấy. Nhưng chất mới xuất hiện và đây chính là điều cần có. Bước 4.4: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách thay thế các chất dự trữ hiện có bằng chỗ trống hoặc hỗn hợp các chất dự trữ và chỗ trống? Thí dụ: Hỗn hợp không khí và khoảng trống là không khí có áp suất thấp. Từ sách giáo khoa vật lý phổ thông biết rằng, giảm áp suất chất khí làm giảm hiệu điện thế cần thiết để có sự phóng điện. Bây giờ lời giải cho bài toán về ăng-ten được xem là đã nhận được đầy đủ. Bằng tác giả sáng chế số 177497: “Cái thu sét khác ở chỗ, với mục đích cho nó có các tính chất trong suốt với sóng vô tuyến, được làm dưới dạng ống đóng kín chế tạo từ vật liệu cách điện, áp suất không khí trong đó được chọn từ điều kiện chênh lệch phóng điện nhỏ nhất, gây ra bởi điện trường của tia sét”. Chú giải: 35. Khoảng trống là nguồn dự trữ chất đặc biệt quan trọng. Khoảng trống luôn luôn có với lượng không hạn chế, cực kỳ rẻ, dễ trộn với các chất có sẵn tạo nên, ví dụ, các cấu trúc rỗng, xốp, bọt, bọt khí… Khoảng trống không nhất thiết là chân không. Nếu như đấy là chất rắn, khoảng trống trong nó có thể được lấp đầy bằng chất lỏng hoặc chất khí. Nếu như đấy là chất lỏng, khoảng trống có thể là các bọt khí. Đối với các cấu trúc vật chất bậc nhất định, khoảng trống là các cấu trúc thuộc các bậc dưới (xem chú giải 37). Ví dụ, đối với mạng tinh thể, khoảng trống là các phân tử, nguyên tử riêng rẽ… Bước 4.5: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách sử dụng các chất phái sinh của các chất dự trữ (hoặc là bằng cách sử dụng hỗn hợp các chất phái sinh này với “chỗ trống”) Chú giải: 36. Các chất dự trữ phái sinh nhận được nhờ sự thay đổi trạng thái vật chất của các nguồn dự trữ chất có sẵn. Ví dụ, nếu như chất dự trữ là chất lỏng thì chất phái sinh là băng (đá) và hơi. Các sản phẩm phân rã của các chất dự trữ cũng là chất phái sinh. Ví dụ, đối với nước, các chất phái sinh sẽ là ôxy và hiđrô. Đối với chất nhiều thành phần thì các thành phần của nó là các chất phái sinh. Các chất phái sinh còn là các chất mà khi phân rã hoặc đốt cháy thì tạo ra các chất dự trữ. Quy tắc 8: Nếu như để giải bài toán phải cần các hạt chất (ví dụ, iôn) trong khi không thể thu nhận chúng trực tiếp theo các điều kiện bài toán, thì chúng nên nhận bằng cách phân rã chất có bậc cấu trúc cao hơn (ví dụ, phân tử). Quy tắc 9: Nếu như để giải bài toán phải cần các hạt chất (ví dụ, phân tử) trong khi không thể thu nhận chúng trực tiếp theo các điều kiện bài toán hoặc là theo quy tắc 8, thì chúng nên nhận bằng cách “dựng đủ” hoặc kết hợp các hạt chất có bậc cấu trúc thấp hơn (ví dụ, iôn). Quy tắc 10: Khi áp dụng quy tắc 8, cách làm đơn giản nhất là phân rã bậc “nguyên” hoặc “dư” (iôn âm) cao hơn gần nhất, còn khi áp dụng quy tắc 9, cách làm đơn giản nhất là “dựng đủ” bậc “không nguyên” thấp hơn gần nhất. Chú giải: 37. (Vật) chất là hệ thống nhiều mức thang bậc. Với mức độ đủ chính xác đối với các mục đích thực tế, các mức thang bậc có thể quan niệm như sau: - chất được xử lý tối thiểu (chất kỹ thuật đơn giản nhất, ví dụ, sợi dây kim loại); - “các siêu phân tử”: Các mạng tinh thể, polimer, quần thể phân tử; - các phân tử phức tạp; - các phân tử; - các phần của phân tử, các nhóm nguyên tử; - các nguyên tử; - các phần của nguyên tử; - các hạt cơ bản; - các trường. Bản chất của quy tắc 8: Chất mới có thể thu nhận được bằng “đường vòng” – phân rã những cấu trúc của các chất dự trữ lớn hơn hoặc là các chất mà những chất đó đưa thêm vào hệ thống. Bản chất của quy tắc 9: Có thể có cách khác – dựng đủ các cấu trúc nhỏ hơn. Bản chất của quy tắc 10: Phân rã các hạt “nguyên” (phân tử, nguyên tử) sẽ lợi hơn, vì các hạt không nguyên (các iôn dương) đã bị phân rã một phần và chống lại sự phân rã tiếp tục; ngược lại, dựng đủ các hạt không nguyên có lợi hơn, vì các hạt có khuynh hướng phục hồi, tái lập. Các quy tắc từ 8 đến 10 chỉ ra các cách làm hiệu quả thu nhận các chất dự trữ phái sinh từ những chất đã có sẵn hoặc những chất đưa vào một cách dễ dàng. Các quy tắc làm nhớ đến hiệu ứng vật lý cần thiết trong trường hợp cụ thể này hay trường hợp cụ thể khác. Bước 4.6: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách đưa điện trường vào, hoặc bằng tương tác của hai điện trường thay cho các chất Thí dụ: Biết phương pháp cắt ống bằng cách xoáy vặn (bằng tác giả số 182671). Khi xoáy vặn ống cần phải tạo lực ép cơ học làm ống bị biến dạng. Đề nghị kích thích tạo môment xoắn trong chính ống nhờ các lực điện động lực (bằng tác giả số 342759). Chú giải: 38. Nếu sử dụng các chất dự trữ có sẵn và phái sinh không được phép theo điều kiện bài toán, cần sử dụng các điện tử chuyển động (dòng điện) hoặc bất động. Các điện tử là chất mà chất đó luôn có trong đối tượng có sẵn. Ngoài ra, điện tử là chất kết hợp với trường sẽ bảo đảm tính điều khiển cao. Bước 4.7: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách sử dụng đôi “trường – chất phụ gia nhạy với trường” (ví dụ, “từ trường – chất sắt từ”, “tia cực tím – chất phát quang”, “trường nhiệt – kim loại có trí nhớ hình dạng”…) Chú giải: 39. Ở bước 2.3 đã xem xét các NCT có sẵn. Các bước từ 4.3 đến 4.5 liên quan đến NCT phái sinh từ các NCT có sẵn. Bước 4.6 là “bước lùi” một phần khỏi các NCT có sẵn và phái sinh: Đưa vào các trường “lạ”. Bước 4.7 lại “lùi” thêm nữa: Đưa các chất và trường “lạ”. Lời giải bài toán–mini càng lý tưởng khi các chi phí NCT càng nhỏ. Nhưng không phải bài toán nào cũng giải được với chi phí nhỏ. Đôi khi phải “lùi” bằng cách đưa vào các chất và trường “lạ”. Cần thực hiện điều này khi có sự cần thiết trên thực tế: Nếu như không thể đi vòng qua nhờ các NCT có sẵn. Phần 5: Sử dụng kho thông tin – công cụ (KTC) Trong nhiều trường hợp, phần 4 ARIZ dẫn đến lời giải bài toán. Trong những trường hợp đó có thể chuyển ngay sang phần 7. Còn nếu như sau bước 4.7 chưa có lời giải, cần đi tiếp phần 5. Mục đích phần 5 ARIZ là sử dụng kinh nghiệm tập trung trong kho thông tin – công cụ TRIZ. Khi chuyển sang phần 5, bài toán được làm rõ một cách đáng kể và nhờ kho thông tin – công cụ (KTC), lời giải trực tiếp có thể xảy ra. Bước 5.1: Xem xét khả năng giải bài toán (trong lời phát biểu KLC 2 và có tính đến các nguồn dự trữ chất–trường, được chính xác hóa trong phần 4) bằng các chuẩn Chú giải: Ở 40. Ở bước 4.6 và 4.7, về bản chất, đã có sự quay lại các chuẩn. Trước các bước này, sử dụng các NCT có sẵn là ý tưởng chính, tránh đưa thêm các chất, trường mới. Nếu như bài toán không giải được trong ngữ cảnh các NCT có sẵn và phái sinh, phải đưa thêm các chất, trường mới. Phần lớn các chuẩn thuộc kỹ thuật đưa thêm các chất phụ gia. Bước 5.2: Xem xét khả năng giải bài toán (trong lời phát biểu KLC 2 và có tính đến các nguồn dự trữ chất–trường, được chính xác hóa trong phần 4) theo sự tương tự với các bài toán còn chưa chuẩn, được giải trước đây theo ARIZ Chú giải: 41. Trong khi các bài toán sáng chế rất đa dạng, số lượng các mâu thuẫn vật lý có trong chúng lại tương đối không nhiều. Do vậy, một lượng lớn các bài toán giải được dựa trên sự tương tự với bài toán khác, có cùng mâu thuẫn vật lý. Về bề ngoài, các bài toán rất khác nhau, sự tương tự ở mức mâu thuẫn vật lý có được chỉ sau khi thực hiện công việc phân tích. Bước 5.3: Xem xét khả năng khắc phục mâu thuẫn vật lý bằng các biến đổi mẫu (các nguyên tắc phân chia các mặt đối lập). Xem hình 403 ở cuối mục nhỏ này Quy tắc 11: Lời giải bài toán được coi là thích hợp chỉ khi những lời giải đó trùng với KLC hoặc trên thực tế gần với KLC. Bước 5.4: Sử dụng “Chỉ dẫn các hiệu ứng vật lý”. Xem xét khả năng khắc phục mâu thuẫn vật lý nhờ “Chỉ dẫn sử dụng các hiệu ứng và hiện tượng vật lý” Chú giải: 42. Một số phần của “Chỉ dẫn sử dụng các hiệu ứng và hiện tượng vật lý” đã được công bố trước đây trong một số tạp chí và quyển sách. Phần 6: Thay đổi hoặc thay thế bài toán Các bài toán đơn giản được giải đúng bằng cách vượt qua ML, ví dụ phân chia các tính chất mâu thuẫn nhau theo thời gian hoặc không gian. Giải các bài toán phức tạp thường liên quan đến việc thay đổi nghĩa của bài toán: Tháo gỡ những hạn chế ban đầu gây ra bởi tính ì tâm lý mà trước khi giải bài toán được coi là hiển nhiên. Ví dụ, làm tăng tốc độ “tàu phá băng” đạt được nhờ chuyển sang “tàu không phá băng”. “Sơn” vĩnh cửu không phải là sơn theo nghĩa đen của từ này mà là các bọt khí nảy sinh trong quá trình điện phân. Để hiểu đúng bài toán, trước hết cần quyết định: Các bài toán sáng chế không thể đặt đúng (chính xác) ngay. Quá trình giải bài toán, về bản chất, chính là quá trình chỉnh lý bài toán. Bước 6.1: Nếu bài toán giải được, chuyển từ lời giải vật lý sang lời giải kỹ thuật: Phát biểu cách và vẽ sơ đồ nguyên tắc của thiết bị thực hiện cách đó Bước 6.2: Nếu không có lời giải, kiểm tra xem, liệu lời phát biểu của bước 1.1. có phải là tổ hợp vài bài toán khác nhau. Trong trường hợp đó, cần thay đổi bước 1.1. nhờ việc tách ra các bài toán riêng rẽ để giải lần lượt (thông thường giải một bài toán chính là đủ) Thí dụ: Bài toán “Làm thế nào hàn các mắt xích của các chuỗi xích vàng có kích thước mảnh? Khối lượng một mét của chuỗi xích như vậy chỉ bằng một gram. Cần có phương pháp cho phép hàn hàng chục và hàng trăm mét chuỗi xích một ngày”. Bài toán có thể phân thành các bài toán dưới: a) Làm thế nào đưa lượng chất hàn vi mô vào khe của mắt xích? b) Làm thế nào bảo đảm sự đốt nóng của chất hàn mà không ảnh hưởng đến toàn sợi dây xích? c) Làm thế nào thu dọn các chất hàn thừa, nếu có? Bài toán chính là bài toán đưa lượng chất hàn vi mô vào các khe. Bước 6.3: Nếu không có lời giải, thay đổi bài toán bằng cách ở bước 1.4 chọn mâu thuẫn kỹ thuật khác Thí dụ: Khi giải bài toán phát hiện, đo, việc chọn mâu thuẫn kỹ thuật (MK) khác thường có nghĩa là từ chối việc hoàn thiện phần đo và thay đổi toàn bộ hệ thống sao cho sự cần thiết đo không còn nữa (xem chuẩn 4.1.1). Một ví dụ mang tính đặc trưng – giải bài toán về việc bơm nối tiếp các sản phẩm dầu mỏ khác nhau trong cùng một ống dẫn. Khi sử dụng cái ngăn cách bằng chất lỏng hoặc vận tải trực tiếp (không có cái ngăn cách), bài toán thể hiện ở chỗ kiểm soát chính xác hơn đối với thành phần ở những chỗ chạm nhau của các sản phẩm dầu mỏ. Bài toán đo này đã được người ta chuyển thành bài toán “thay đổi”: Làm thế nào để tránh được sự trộn lẫn của các sản phẩm dầu mỏ với chất lỏng ngăn cách? Lời giải: Cứ để cho các chất lỏng trộn lẫn với nhau một cách không kiểm soát, nhưng ở điểm cuối, chất lỏng–ngăn cách phải tự mình biến thành khí và bay ra khỏi bể chứa. Bước 6.4: Nếu không có lời giải, quay trở lại bước 1.1 và phát biểu bài toán–mini một lần nữa nhưng cho hệ trên. Khi cần thiết, quay trở lại vài lần để chuyển sang hệ trên nữa… Thí dụ: Ví dụ thấy rõ là lời giải bài toán về bộ quần áo chống khí nhiệt. Lúc đầu, bài toán đặt ra nhiệm vụ chế tạo bộ quần áo làm lạnh. Nhưng bảo đảm công suất bảo vệ theo yêu cầu với trọng lượng cho trước là điều không thực hiện được về mặt vật lý. bài toán đã giải được khi chuyển sang hệ trên. Chế tạo bộ quần áo chống khí nhiệt, đồng thời thực hiện chức năng bộ quần áo làm lạnh và thiết bị bảo vệ thở. Bộ quần áo làm việc dựa trên cơ sở: Ôxy lỏng bay hơi, làm ấm lên nhờ thu nhiệt và sau đó đi vào thiết bị thở. Chuyển sang hệ trên đã cho phép làm tăng 2 đến 3 lần giới hạn trọng lượng cho phép. Phần 7: Phân tích cách khắc phục mâu thuẫn vật lý (ML) Mục đích chính của phần 7 ARIZ là kiểm tra chất lượng lời giải nhận được. Mâu thuẫn vật lý (ML) phải được khắc phục hầu như một cách lý tưởng, không mất gì cả. Mất hai, ba tiếng đồng hồ để nhận lời giải mới và mạnh hơn, còn hơn là sau đó mất nửa cuộc đời đấu tranh với ý tưởng yếu được đưa vào sử dụng. Bước 7.1: Kiểm tra lời giải. Xem xét các chất và trường đưa vào. Liệu có thể không đưa thêm các chất, trường mới mà vẫn sử dụng các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) có sẵn và phái sinh? Liệu có thể sử dụng các chất tự điều chỉnh? Đưa những điều chỉnh tương ứng vào lời giải kỹ thuật. Chú giải: 43. Các chất tự điều chỉnh (trong các điều kiện của bài toán cho trước là những chất thay đổi các thông số vật lý của mình một cách nhất định, khi thay đổi các điều kiện bên ngoài. Ví dụ, làm mất các tính chất từ khi bị đốt nóng cao hơn điểm Curie. Sử dụng các chất tự điều chỉnh cho phép thay đổi trạng thái hệ thống hoặc là thực hiện các phép đo trong hệ thống mà không cần các thiết bị bổ sung. Bước 7.2: Thực hiện đánh giá sơ bộ lời giải nhận được: Các câu hỏi kiểm tra: a) Lời giải nhận được liệu có bảo đảm thực hiện yêu cầu chính của KLC-1 (“Yếu tố tự nó…”)? b) Mâu thuẫn vật lý nào được khắc phục (và liệu được khắc phục) bằng lời giải nhận được? c) Hệ thống nhận được liệu có dù chỉ một yếu tố điều khiển tốt? Yếu tố nào? Việc điều khiển được thực hiện như thế nào? d) Liệu lời giải tìm ra cho mô hình bài toán “một chu trình”, trong các điều kiện thực tế có thích hợp cho “nhiều chu trình” không? Nếu lời giải nhận được không thỏa mãn dù chỉ một trong các câu hỏi kiểm tra, hãy quay về bước 1.1 Bước 7.3: Kiểm tra (theo các dữ liệu patent) tính mới hình thức của lời giải nhận được Bước 7.4: Các bài toán dưới nào nảy sinh khi phát triển ý tưởng thu được? Viết ra các bài toán dưới có thể có: Các bài toán sáng chế, thiết kế, tính toán, tổ chức… Phần 8: Áp dụng lời giải nhận được Quả thật, ý tưởng tốt không chỉ giải bài toán cụ thể mà còn cho chìa khóa vạn năng đối với nhiều bài toán tương tự khác. Phần 8 ARIZ-85C có mục đích sử dụng tối đa các nguồn dự trữ của ý tưởng được tìm ra. Bước 8.1: Xác định xem, hệ trên của hệ bị thay đổi, phải thay đổi như thế nào Bước 8.2: Kiểm tra xem, liệu hệ bị thay đổi (hoặc hệ trên) có được áp dụng theo cách mới Bước 8.3: Sử dụng lời giải thu được khi giải các bài toán kỹ thuật khác: a) Phát biểu nguyên tắc giải thu được một cách khái quát. b) Xem xét khả năng áp dụng trực tiếp nguyên tắc giải thu được khi giải các bài toán khác. c) Xem xét khả năng sử dụng nguyên tắc ngược với nguyên tắc thu được. d) Xây dựng bảng hình thái (thí dụ, kiểu “sắp xếp các phần – các trạng thái của sản phẩm” hoặc “các trường được sử dụng – các trạng thái của môi trường bên ngoài”) và xem xét tái cấu trúc có thể của lời giải theo vị trí của các bảng này. e) Xem xét sự thay đổi nguyên tắc tìm ra khi thay đổi các kích thước của hệ thống (hoặc là các phần chính của nó): Các kích thước tiến đến zêrô, các kích thước tiến đến vô cực. Chú giải: 44. Nếu như thực hiện công việc không chỉ vì giải bài toán kỹ thuật cụ thể, việc thực hiện thật cẩn thận các bước từ 8.3a đến 8.3e có thể là sự khởi đầu của sự phát triển lý thuyết chung, xuất phát từ nguyên tắc giải nhận được. Phần 9: Phân tích quá trình giải Mỗi bài toán giải được theo ARIZ phải nâng cao tiềm năng sáng tạo của người giải. Nhưng để đạt được điều này cần phân tích quá trình giải thật cẩn thận. Đấy chính là ý nghĩa của phần 9 ARIZ-85C. Bước 9.1: So sánh quá trình thực giải bài toán cho trước với lý thuyết (theo ARIZ). Nếu có sự chênh lệch, ghi lại Bước 9.2: So sánh lời giải nhận được với các dữ liệu của kho thông tin–công cụ TRIZ (các chuẩn, các thủ thuật, các hiệu ứng vật lý…). Nếu trong kho thông tin–công cụ không có nguyên tắc tương tự, viết nguyên tắc đó vào phần tích lũy sơ bộ Chú ý: ARIZ-85C đã được thử nghiệm cho nhiều bài toán, trên thực tế, cho tất cả quỹ các bài toán dùng để dạy và học TRIZ. Quên mất điều này, người giải đôi khi đề nghị cải tiến ARIZ chỉ dựa trên kinh nghiệm giải một bài toán. Đối với một bài toán này, sự thay đổi được đề nghị là có thể và tốt (giả sử như vậy), nhưng cũng chính đề nghị này làm dễ dàng giải một bài toán, như là quy tắc, lại gây khó khăn khi giải các bài toán khác… Cần thiết là, bất kỳ đề nghị nào, trước tiên phải thử nghiệm ngoài ARIZ (ví dụ, phương pháp MBN đã làm như vậy). Sau khi đưa vào ARIZ, mỗi đề nghị cần được thử nghiệm giải ít nhất 20 đến 35 các bài toán đủ khó. ARIZ được hoàn thiện thường xuyên, do vậy cần sự bổ sung các ý tưởng mới, nhưng những ý tưởng này trước tiên phải được kiểm tra cẩn thận. BẢNG CÁC SƠ ĐỒ XUNG ĐỘT THƯỜNG GẶP TRONG CÁC MÔ HÌNH BÀI TOÁN Hình 402: Bảng các sơ đồ xung đột thường gặp trong các mô hình bài toán CÁC NGUYÊN TẮC PHÂN CHIA CÁC MẶT ĐỐI LẬP (CÁC BIẾN ĐỔI MẪU) KHẮC PHỤC CÁC MÂU THUẪN VẬT LÝ (ML) Hình 403: Bảng các nguyên tắc phân chia (các biến đổi mẫu) khắc phục các mâu thuẫn vật lý 16.2.3. ARIZ-85C: Văn bản các bước giải Phần 1: Phân tích bài toán Bước 1.1: Viết lời phát biểu bài toán–mini (không dùng các thuật ngữ chuyên môn) theo mẫu sau: Hệ kỹ thuật dùng để (chỉ ra chức năng, nhiệm vụ) gồm (liệt kê các phần chính của hệ thống). Mâu thuẫn kỹ thuật 1 (MK-1): (chỉ ra). Mâu thuẫn kỹ thuật 2 (MK-2): (chỉ ra). Khi những thay đổi trong hệ là ít nhất, cần có (chỉ ra kết quả cần nhận được). Bước 1.2: Tách ra và ghi lại đôi yếu tố xung đột: Sản phẩm và công cụ. Bước 1.3: Vẽ sơ đồ MK-1 và MK-2, sử dụng “Bảng các sơ đồ xung đột thường gặp trong các mô hình bài toán”. Bước 1.4: Chọn một trong hai sơ đồ xung đột sao cho sơ đồ đó bảo đảm thực hiện tốt nhất quá trình sản xuất chính (chức năng chính của hệ kỹ thuật được chỉ ra trong điều kiện bài toán). Chỉ ra, cái gì là quá trình sản xuất chính. Bước 1.5: Tăng cường sự xung đột bằng cách chỉ ra trạng thái (tác động) giới hạn của các yếu tố. Bước 1.6: Viết lời phát biểu mô hình bài toán bằng cách chỉ ra: 1) Đôi yếu tố xung đột; 2) Lời phát biểu tăng cường xung đột; 3) Yếu tố X cần để giải bài toán phải làm gì (giữ gìn, duy trì cái gì và khắc phục, làm tốt hơn, bảo đảm… cái gì) Bước 1.7: Kiểm tra khả năng áp dụng hệ thống các chuẩn để giải mô hình bài toán. Nếu bài toán không giải được hãy chuyển sang phần 2 của ARIZ. Nếu bài toán giải được, có thể chuyển sang phần 7 của ARIZ, mặc dù trong trường hợp này có lời khuyên tiếp tục phân tích theo phần 2 của ARIZ. Phần 2: Phân tích mô hình bài toán Bước 2.1: Xác định vùng hành động (VH). Bước 2.2: Xác định thời gian hành động (TH). Bước 2.3: Xác định các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) của hệ thống đang xem xét, của môi trường bên ngoài và của sản phẩm. Lập danh sách các nguồn dự trữ chất–trường (NCT). Phần 3: Xác định kết quả lý tưởng cuối cùng (KLC) và mâu thuẫn vật lý (ML). Bước 3.1: Viết lời phát biểu kết quả lý tưởng cuối cùng 1 (KLC-1): Yếu tố X, tuyệt đối không làm phức tạp hệ và không gây ra các hiện tượng có hại, khắc phục (chỉ ra tác động có hại) trong TH và VH, duy trì khả năng của công cụ thực hiện (chỉ ra tác động có lợi). Bước 3.2: Tăng cường lời phát biểu KLC-1 bằng yêu cầu bổ sung: Không thể đưa vào hệ các chất và trường mới, phải sử dụng các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) có sẵn. Bước 3.3: Viết lời phát biểu mâu thuẫn vật lý (ML) ở mức vĩ mô: VH trong TH phải (chỉ ra trạng thái vật lý vĩ mô, ví dụ “phải nóng”), để hoàn thành (chỉ ra một trong các tác động xung đột), và phải không (chỉ ra trạng thái vật lý vĩ mô đối lập, ví dụ “phải lạnh”) để hoàn thành (chỉ ra tác động hoặc yêu cầu xung đột khác). Bước 3.4: Viết lời phát biểu ML ở mức vi mô: Trong VH phải có những hạt vật chất (chỉ ra trạng thái vật lý hay tác động của chúng) để bảo đảm (chỉ ra trạng thái vĩ mô cần thiết nêu trong bước 3.3), và phải không có những hạt đó (hoặc là phải có những hạt với trạng thái hay tác động đối lập) để bảo đảm (chỉ ra trạng thái vĩ mô cần thiết khác nêu trong bước 3.3). Bước 3.5: Viết lời phát biểu kết quả lý tưởng cuối cùng 2 (KLC-2): VH (chỉ ra) trong TH (chỉ ra) phải tự bảo đảm (chỉ ra các trạng thái vật lý vĩ mô hay vi mô đối lập nhau). Bước 3.6: Kiểm tra khả năng áp dụng hệ thống các chuẩn để giải bài toán vật lý, được phát biểu dưới dạng KLC-2. Nếu bài toán không giải được, hãy chuyển sang phần 4 của ARIZ. Nếu bài toán giải được, có thể chuyển sang phần 7 của ARIZ, mặc dù trong trường hợp này có lời khuyên tiếp tục phân tích theo phần 4 của ARIZ. Phần 4: Huy động và sử dụng các nguồn dự trữ chất– trường (NCT) Bước 4.1: Phương pháp mô hình hóa bài toán bằng những người tý hon (phương pháp MBN): a) Sử dụng phương pháp MBN để xây dựng sơ đồ xung đột b) Thay đổi sơ đồ a) sao cho những người tý hon hành động mà không gây xung đột c) Chuyển sang sơ đồ kỹ thuật Bước 4.2: Nếu như điều kiện bài toán cho thấy, bài toán hoàn thành xong phải như thế nào và bài toán dẫn đến việc xác định cách (phương pháp) thu nhận hệ thống này thì có thể dùng phương pháp “một bước lùi khỏi KLC”: Vẽ hệ thống hoàn thành xong, sau đó tạo ra sự thay đổi mang tính tháo dỡ tối thiểu. Ví dụ, nếu trong KLC có hai chi tiết tiếp xúc nhau, thì thực hiện bước lùi khỏi KLC sẽ cho thấy khe giữa hai chi tiết. Xuất hiện bài toán mới (bài toán–micro): Làm thế nào khắc phục nhược điểm? Giải bài toán–micro thường không khó và nó thường mách bảo cách giải bài toán chung. Bước 4.3: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách sử dụng hỗn hợp các chất dự trữ? Bước 4.4: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách thay thế các chất dự trữ hiện có bằng chỗ trống hoặc hỗn hợp các chất dự trữ và chỗ trống? Bước 4.5: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách sử dụng các chất phái sinh của các chất dự trữ (hoặc là bằng cách sử dụng hỗn hợp các chất phái sinh này với “chỗ trống”). Bước 4.6: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách đưa điện trường vào, hoặc bằng tương tác của hai điện trường thay cho các chất. Bước 4.7: Xác định xem, liệu bài toán có thể giải bằng cách sử dụng đôi “trường – chất phụ gia nhạy với trường” (ví dụ, “từ trường – chất sắt từ”, “tia cực tím – chất phát quang”, “trường nhiệt – kim loại có trí nhớ hình dạng”…). Phần 5: Sử dụng kho thông tin – công cụ (KTC) Bước 5.1: Xem xét khả năng giải bài toán (trong lời phát biểu KLC 2 và có tính đến các nguồn dự trữ chất–trường, được chính xác hóa trong phần 4) bằng các chuẩn. Bước 5.2: Xem xét khả năng giải bài toán (trong lời phát biểu KLC 2 và có tính đến các nguồn dự trữ chất–trường, được chính xác hóa trong phần 4) theo sự tương tự với các bài toán còn chưa chuẩn, được giải trước đây theo ARIZ. Bước 5.3: Xem xét khả năng khắc phục mâu thuẫn vật lý bằng các biến đổi mẫu (các nguyên tắc phân chia các mặt đối lập). Bước 5.4: Sử dụng “Chỉ dẫn các hiệu ứng vật lý”. Xem xét khả năng khắc phục mâu thuẫn vật lý nhờ “Chỉ dẫn sử dụng các hiệu ứng và hiện tượng vật lý”. Phần 6: Thay đổi hoặc thay thế bài toán Bước 6.1: Nếu bài toán giải được, chuyển từ lời giải vật lý sang lời giải kỹ thuật: Phát biểu cách và vẽ sơ đồ nguyên tắc của thiết bị thực hiện cách đó. Bước 6.2: Nếu không có lời giải, kiểm tra xem, liệu lời phát biểu của bước 1.1. có phải là tổ hợp vài bài toán khác nhau. Trong trường hợp đó, cần thay đổi bước 1.1. nhờ việc tách ra các bài toán riêng rẽ để giải lần lượt (thông thường giải một bài toán chính là đủ). Bước 6.3: Nếu không có lời giải, thay đổi bài toán bằng cách ở bước 1.4 chọn mâu thuẫn kỹ thuật khác. Bước 6.4: Nếu không có lời giải, quay trở lại bước 1.1 và phát biểu bài toán–mini một lần nữa nhưng cho hệ trên. Khi cần thiết, quay trở lại vài lần để chuyển sang hệ trên nữa… Phần 7: Phân tích cách khắc phục mâu thuẫn vật lý (ML) Bước 7.1: Kiểm tra lời giải. Xem xét các chất và trường đưa vào. Liệu có thể không đưa thêm các chất, trường mới mà vẫn sử dụng các nguồn dự trữ chất–trường (NCT) có sẵn và phái sinh? Liệu có thể sử dụng các chất tự điều chỉnh? Đưa những điều chỉnh tương ứng vào lời giải kỹ thuật. Bước 7.2: Thực hiện đánh giá sơ bộ lời giải nhận được: Các câu hỏi kiểm tra: a) Lời giải nhận được liệu có bảo đảm thực hiện yêu cầu chính của KLC-1 (“Yếu tố tự nó…”)? b) Mâu thuẫn vật lý nào được khắc phục (và liệu được khắc phục) bằng lời giải nhận được? c) Hệ thống nhận được liệu có dù chỉ một yếu tố điều khiển tốt? Yếu tố nào? Việc điều khiển được thực hiện như thế nào? d) Liệu lời giải tìm ra cho mô hình bài toán “một chu trình”, trong các điều kiện thực tế có thích hợp cho “nhiều chu trình” không? Nếu lời giải nhận được không thỏa mãn dù chỉ một trong các câu hỏi kiểm tra, hãy quay về bước 1.1 Bước 7.3: Kiểm tra (theo các dữ liệu patent) tính mới hình thức của lời giải nhận được. Bước 7.4: Các bài toán dưới nào nảy sinh khi phát triển ý tưởng thu được? Viết ra các bài toán dưới có thể có: Các bài toán sáng chế, thiết kế, tính toán, tổ chức… Phần 8: Áp dụng lời giải nhận được Bước 8.1: Xác định xem, hệ trên của hệ bị thay đổi, phải thay đổi như thế nào. Bước 8.2: Kiểm tra xem, liệu hệ bị thay đổi (hoặc hệ trên) có được áp dụng theo cách mới. Bước 8.3: Sử dụng lời giải thu được khi giải các bài toán kỹ thuật khác: a) Phát biểu nguyên tắc giải thu được một cách khái quát. b) Xem xét khả năng áp dụng trực tiếp nguyên tắc giải thu được khi giải các bài toán khác. c) Xem xét khả năng sử dụng nguyên tắc ngược với nguyên tắc thu được. d) Xây dựng bảng hình thái (thí dụ, kiểu “sắp xếp các phần – các trạng thái của sản phẩm” hoặc “các trường được sử dụng – các trạng thái của môi trường bên ngoài”) và xem xét tái cấu trúc có thể của lời giải theo vị trí của các bảng này. e) Xem xét sự thay đổi nguyên tắc tìm ra khi thay đổi các kích thước của hệ thống (hoặc là các phần chính của nó): Các kích thước tiến đến zêrô, các kích thước tiến đến vô cực. Phần 9: Phân tích quá trình giải Bước 9.1: So sánh quá trình thực giải bài toán cho trước với lý thuyết (theo ARIZ). Nếu có sự chênh lệch, ghi lại. Bước 9.2: So sánh lời giải nhận được với các dữ liệu của kho thông tin–công cụ TRIZ (các chuẩn, các thủ thuật, các hiệu ứng vật lý…). Nếu trong kho thông tin–công cụ không có nguyên tắc tương tự, viết nguyên tắc đó vào phần tích lũy sơ bộ. 16.3. ARIZ-85 ARIZ-85C được cải tiến từ ARIZ-85, nhưng cải tiến này không mang tính chất đột phá nên vẫn giữ nguyên số năm (1985). Tuy ARIZ-85 ra đời trước ARIZ-85C nhưng ARIZ-85 không phải là ARIZ lạc hậu. Ngược lại, ARIZ-85 có những ưu điểm riêng của mình mà người viết sẽ đề cập rõ hơn khi so sánh ARIZ-85, ARIZ-85C với nhau ở mục sau. Trong ý nghĩa như vậy, người viết thấy cần phải giúp bạn đọc làm quen với ARIZ-85 trong mục 16.3 này. Mục nhỏ 16.3.1 cung cấp cho bạn đọc sơ đồ khối của ARIZ-85. Trong văn bản đầy đủ của ARIZ-85 có các quy tắc, chú giải, lưu ý như đã trình bày trong văn bản đầy đủ của ARIZ-85C (xem mục nhỏ 16.2.2 của quyển sách này). Để tránh nhắc lại những gì đã có, mục nhỏ 16.3.2 chỉ trình bày văn bản các bước giải của ARIZ-85 kèm theo lời giải thích bổ sung của người viết. Như vậy, kết hợp các phần quy tắc, chú giải, chú ý của ARIZ-85C với phần giải thích của ARIZ-85, bạn đọc có được bức tranh chi tiết hơn giúp hiểu các bước của các ARIZ này. Cuối cùng mục nhỏ 16.3.3 có nhiệm vụ minh họa việc sử dụng ARIZ-85 giải các bài toán sáng chế thông qua một ví dụ cụ thể. 16.3.1. Sơ đồ khối ARIZ-85 Sơ đồ khối ARIZ-85 được trình bày trên Hình 404. ARIZ-85 có bảy phần (hay còn gọi bảy giai đoạn), thể hiện thành bảy khối với 38 bước. Tên và số bước trong từng giai đoạn được viết trong từng khối. Giai đoạn một là giai đoạn phân tích tình huống vấn đề xuất phát nhằm đưa ra bài toán cụ thể cần giải. Nếu bài toán thuộc các bài toán chuẩn thì có thể chuyển ngay sang giai đoạn năm, nếu không chuẩn thì đi tiếp giai đoạn hai: Phân tích bài toán. Giai đoạn hai có nhiệm vụ tìm những mâu thuẫn kỹ thuật và xây dựng mô hình bài toán. Trong giai đoạn ba, người giải cần đi tìm yếu tố có khả năng khắc phục mâu thuẫn kỹ thuật và đi sâu hơn tìm mâu thuẫn vật lý ẩn náu trong mâu thuẫn kỹ thuật. Để định hướng công việc tìm kiếm, người giải phải phát biểu “kết quả lý tưởng cuối cùng” cần có của yếu tố được chọn nói trên. Giai đoạn bốn là giai đoạn khắc phục mâu thuẫn vật lý. Nếu trong giai đoạn bốn người giải chưa tìm được lời giải hoặc không hài lòng với lời giải, cần quay trở lại các giai đoạn hai hoặc ba. Nếu mọi việc tốt đẹp, người giải chuyển sang giai đoạn năm. Hình 404: Sơ đồ khối ARIZ-85 Giai đoạn năm có tác dụng đánh giá cách khắc phục mâu thuẫn vật lý, xem đã tối ưu chưa. Nếu thấy còn vấn đề, người giải phải quay về giai đoạn hai để phân tích lại bài toán, rồi lặp lại các giai đoạn tiếp theo. Giai đoạn sáu khái quát hóa lời giải nhận được nhằm mục đích mở rộng phạm vi ứng dụng của nó. Giai đoạn bảy đòi hỏi người giải phải phân tích lại quá trình giải để: 1) Tổng kết đúc rút kinh nghiệm sáng tạo cho bản thân (vì thường khi bài toán giải xong thì mọi việc trở nên rõ ràng hơn, tự người giải có thể đánh giá được mình đúng chỗ nào, chỗ nào còn bị ảnh hưởng mạnh của tính ì tâm lý…, điều này sẽ giúp ích cho các lần sau); 2) Kiểm tra xem ARIZ mạnh chỗ nào, chỗ nào cần cải tiến để không ngừng hoàn thiện ARIZ. 16.3.2. Văn bản các bước giải của ARIZ-85 và giải thích các bước Phần 1: Phân tích tình huống xuất phát Phần 1: Phân tích tình huống (vấn đề) xuất phát có nhiệm vụ giúp người giải hiểu bài toán cho trước; tìm phổ các bài toán cụ thể có thể có để quyết định chọn bài toán cụ thể đúng cần giải với lời phát biểu được làm chính xác hóa; tìm lời giải bằng cách sử dụng hệ thống các chuẩn; chuẩn bị một số điều kiện cần thiết để thực sự bắt tay vào giải bài toán nếu như hệ thống các chuẩn không cho lời giải mong muốn. Giải thích: Khi giải bài toán, người giải phải viết, vẽ chứ không được chỉ nghĩ thầm trong đầu. Bước 1.1: Xác định mục đích cuối cùng của lời giải (LG) bài toán (BT) cho trước: a) Đặc trưng nào của đối tượng cần phải thay đổi? b) Những đặc trưng nào của đối tượng rõ ràng không thể thay đổi được khi giải BT? c) Nếu như BT giải xong, những chi phí nào sẽ giảm đi (được lợi về những mặt nào, ra sao?). d) Những chi phí cho phép để giải BT bằng bao nhiêu? e) Các chỉ tiêu nào phải làm tốt hơn? Giải thích: - Những BT chúng ta gặp trong thực tế là những tình huống vấn đề xuất phát (xem 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một). Người giải, trước hết, phải xác định tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên giải vì thường không đủ các nguồn lực cần thiết để cùng một lúc giải quyết tất cả các tình huống vấn đề xuất phát đang gặp. Do cách nhìn chủ quan, người giải thường rút ra một bài toán cụ thể từ tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên. Bài toán (BT) này được gọi là BT cho trước và được phản ánh trong lời phát biểu BT, bao gồm giả thiết và kết luận. - Bước 1.1 đòi hỏi người giải phải trả lời 5 câu hỏi, căn cứ vào lời phát biểu bài toán cho trước. Tùy từng bài toán cho trước cụ thể, thời gian để trả lời 5 câu hỏi này có thể ngắn hoặc dài. Có những câu hỏi như c) và d) đòi hỏi người giải phải mất nhiều thời gian thực hiện các cuộc điều tra, khảo sát, tính toán, xin ý kiến, kể cả phải tưởng tượng nữa. Tinh thần chung khi giải BT theo ARIZ là người giải không được vội vàng, phải suy nghĩ cẩn thận, gọt giũa các câu trả lời (vì người ta suy nghĩ bằng ngôn ngữ), sao cho chúng đầy đủ, rõ ràng, lôgích và không gây hiểu lầm. - Câu hỏi d) Những chi phí cho phép để giải BT bằng bao nhiêu? đòi hỏi người giải phải biết ngay từ đầu, từ trước khi thực sự bắt tay vào giải BT chi phí cho phép để giải BT. Biết chi phí cho phép để giải BT giúp người giải: 1) Xác định hướng giải BT cho trước cho phù hợp với chi phí, vì thông thường, có nhiều loại lời giải với các giá thành khác nhau cho một bài toán (có nhiều loại nhà với giá tiền khác nhau là các lời giải cho vấn đề nhà ở chứ không phải duy nhất có một loại nhà, xem thêm toán tử KTG trong mục nhỏ 10.3.2. Một số điều cần lưu ý về tính ì hệ thống của quyển ba); 2) Nhờ biết trước chi phí và xác định được hướng giải BT cho trước, người giải thực hiện việc giải bài toán (đổi mới) một cách tin cậy, tránh những rủi ro không đáng có; 3) Đánh giá với chi phí đó, BT cho trước có thể có lời giải ít tiền nhất được không, hay không đủ. Nếu BT là BT tất yếu phải giải nhưng không đủ chi phí, lúc đó, cần huy động thêm các nguồn lực nào để bù đắp. Câu hỏi d) còn đòi hỏi chúng ta thay đổi cách xử sự: Đánh giá lời giải BT nào đó phải đi kèm với giá thành của lời giải chứ không chỉ đánh giá riêng lời giải. - Các câu trả lời của người giải ở bước 1.1, trong một số trường hợp cụ thể, có thể giúp người giải ra quyết định liệu bài toán cho trước có nên giải hay không nên giải. Bước 1.2: Kiểm tra “đường vòng”: giả sử, về nguyên tắc, BT không giải được. Cần phải giải BT nào khác để vẫn nhận được kết quả cuối cùng đòi hỏi. a) Phát biểu lại BT ở mức hệ trên b) Phát biểu lại BT ở mức hệ dưới c) Phát biểu lại BT ở ba mức (hệ trên, hệ, hệ dưới) sau khi thay tác động đòi hỏi (hay tính chất đòi hỏi) bằng tác động (hay tính chất) ngược lại Giải thích: - Bước 1.2 chính là giai đoạn B. Xác định cách tiếp cận đối với tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên nhằm xác định bài toán cụ thể đúng cần giải (xem phần 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một) nhìn dưới góc độ không gian hệ thống (xem mục nhỏ 10.2.1. Một số khái niệm cơ bản và ý tưởng chung về hệ thống của quyển ba). Bước 1.3: Xác định xem giải BT nào hợp lý hơn: BT cho trước ban đầu hay một trong những “BT vòng”. Thực hiện sự lựa chọn có tính đến những yếu tố khách quan (có những nguồn dự trữ nào của hệ cho trước có trong BT) và chủ quan (mục đích nhắm vào BT nào: BT-mini hay BT-maxi) Giải thích: - Bước 1.3 cũng chính là giai đoạn B. Xác định cách tiếp cận đối với tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên, lựa chọn trong số các bài toán cụ thể kể trên (các bài toán có trong các bước 1.1 và 1.2) ra bài toán cụ thể đúng cần giải (xem phần 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một). - TRIZ khuyên người giải, bài toán cụ thể đúng cần giải là BT-mini (xem mục nhỏ 10.3.2. Một số điều cần lưu ý về tính ì hệ thống của quyển ba). Chỉ khi BT-mini không có lời giải, người giải mới chuyển sang giải bài toán khác. Bước 1.4: Xác định những chỉ tiêu định lượng đòi hỏi Giải thích: - Về mặt nguyên tắc, thực hiện xong bước 1.3, người giải có trong tay lời phát biểu bài toán cụ thể đúng cần giải. Bước 1.4 và 1.5 dành cho loại bài toán mà trong phần kết luận của bài toán có yêu cầu về chỉ tiêu định lượng với những con số cụ thể. - Thực tế cho thấy, nhiều bài toán định lượng giải khó hơn các bài toán định tính vì 1) cần thêm sự đo lường 2) cần tìm ra nguyên lý đáp ứng được chỉ tiêu định lượng đòi hỏi. - Các con số cụ thể của chỉ tiêu định lượng có thể có sẵn trong yêu cầu của nơi đặt hàng giải BT hoặc do người giải phải tự điều tra, khảo sát và tính toán ra. Bước 1.5: Tăng cường các chỉ tiêu định lượng đòi hỏi, có tính đến thời gian cần thiết để thực hiện giải BT và thời gian sống cho phép đối với LG Giải thích: - Bước 1.5 đòi hỏi người giải điều chỉnh, làm chính xác hóa những con số của chỉ tiêu định lượng có trong bước 1.4 vì 1) thực hiện giải bài toán cần có thời gian nhất định và 2) lời giải thực tế nào cũng có thời gian sống của nó để người giải tránh đưa ra lời giải lạc hậu so với thời gian được yêu cầu (lời giải hết phát huy tác dụng trong khi thời gian yêu cầu vẫn còn). - Để thực hiện bước 1.5, người giải, nhiều khi phải đi tìm thông tin, tính toán và cả tưởng tượng nữa. Bước 1.6: Làm chính xác các yêu cầu của hệ thực tế có thể nảy sinh, khi thực hiện giải BT: a) Tính đến những đặc thù khi áp dụng vào hệ thực tế và mức độ phức tạp cho phép đối với LG của BT cho trước b) Tính đến những quy mô sử dụng LG của BT cho trước trên thực tế Giải thích: - Giai đoạn G. Áp dụng thành phẩm vào thực tế là giai đoạn cuối cùng trong quá trình thực hiện giải BT (xem phần 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một). Mặc dù xong bước 1.5, người giải vẫn chưa thực sự bắt đầu suy nghĩ tìm ý tưởng giải BT nhưng bước 1.6 đã đòi hỏi người giải phải “nhảy” sang nghiên cứu hệ thực tế. Dưới đây là các lý do cần thiết phải làm điều đó. - Bước 1.6 là bước rất quan trọng căn cứ theo khái niệm đổi mới hoàn toàn, nhằm mục đích xác định a) các đặc thù của hệ thực tế; b) quy mô của hệ thực tế là nơi LG của BT cho trước sẽ đem ra áp dụng (xem các ý liên quan của phần 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một). Vì, có thực hiện thành công được giai đoạn áp dụng, BT mới được coi là giải xong, mới đưa ra cái mà hệ thực tế cần chứ không phải cái mà người giải có. - Để thực hiện bước 1.6, người giải phải đi tìm thông tin, tính toán và cả tưởng tượng nữa. - Các kết luận, cũng là các yêu cầu cuối cùng thu được ở bước 1.6, về mặt nguyên tắc, sẽ chi phối toàn bộ quá trình tiếp theo của người giải trong việc tìm ý tưởng, thiết kế, tổ chức thực hiện và kiểm tra xem thành phẩm có thỏa mãn các yêu cầu liệt kê ở bước 1.6 hay không. Do vậy, người giải, trong suốt quá trình thực hiện giải bài toán, cần luôn nhớ đến những yêu cầu đó. Bước 1.7: Kiểm tra xem BT có thể giải được bằng cách sử dụng trực tiếp các chuẩn hay không ? Nếu thu được LG, chuyển sang bước 5.1. Nếu không thu được LG, chuyển sang bước 1.8 Giải thích: - Như đã biết trong quyển tám: Hệ thống các chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế, bài toán có thể phân loại thành các bài toán chuẩn và các bài toán không chuẩn. Nếu bài toán cho trước do người giải chọn giải thuộc bài toán chuẩn thì bước 1.7 đề nghị người giải sử dụng ngay hệ thống các chuẩn để tiết kiệm thời gian. Đặc biệt, khi bài toán có lời giải, người giải “nhảy” ngay sang phần 5 của ARIZ. - Chương trình giải bài toán bằng cách sử dụng các chuẩn giúp người giải thực hiện bước 1.7 (xem mục nhỏ 15.5.1. Chương trình sử dụng hệ thống các chuẩn để giải các bài toán sáng chế của quyển tám). - Trường hợp bài toán chọn giải cho trước không phải là bài toán chuẩn hoặc là bài toán chuẩn nhưng việc sử dụng hệ thống các chuẩn không cho lời giải mong muốn, người giải phải đi tiếp bước 1.8. Bước 1.8: Làm chính xác hóa BT bằng cách tìm thông tin: a) Trong thông tin có LG nào của các BT, tương tự với BT xuất phát b) Có những LG nào của những BT, giống BT xuất phát nhưng thuộc các lĩnh vực chủ đạo Giải thích: - Những ý nêu trong bước 1.8 đã được trình bày và giải thích trong mục nhỏ 6.4.7. Tìm thông tin ý tưởng của quyển hai. - Những thông tin tìm được khi thực hiện bước 1.8 đóng vai trò chuẩn bị cho các phần sau của ARIZ-85. - Tuy trong quá trình thực hiện giải bài toán, có hẳn một giai đoạn là giai đoạn C. Tìm thông tin giải bài toán (xem 1.2. Một số khái niệm cơ bản và các ý nghĩa của chúng của quyển một). Trên thực tế, ở bất cứ thời điểm nào khi giải bài toán, người giải có thể nảy sinh ý muốn tìm thêm thông tin. Vậy những ý nêu lên trong bước 1.8 không chỉ dùng riêng cho bước 1.8 mà còn dùng cho các bước khác nữa, kể cả những bước trước bước 1.8. Bước 1.9: Sử dụng toán tử Kích thước-Thời gian-Giá thành (KTG). Hãy tưởng tượng: a) Cho kích thước của đối tượng tăng đến vô cực, BT giải như thế nào? b) Cho kích thước của đối tượng giảm đến zêrô, BT giải như thế nào? c) Cho thời gian của quá trình hay vận tốc của đối tượng tăng đến vô cực, BT giải như thế nào? d) Cho thời gian của quá trình hay vận tốc của đối tượng giảm đến zêrô, BT giải như thế nào? e) Cho giá thành (những chi phí cho phép để giải BT) đối tượng tăng đến vô cực, BT giải như thế nào? g) Cho giá thành đối tượng giảm đến zêrô, BT giải như thế nào? Giải thích: - Những ý nêu lên trong bước 1.9 đã được trình bày và giải thích trong mục nhỏ 10.3.2. Một số điểm cần lưu ý về tính ì hệ thống của quyển ba. - Bước 1.9. Sử dụng toán tử KTG có thể dùng độc lập tại tất cả những nơi người giải muốn khắc phục tính ì và phát triển trí tưởng tượng. - Có thể mở rộng toán tử KTG cho các đại lượng khác chứ không nhất thiết chỉ có ba đại lượng: Kích thước, thời gian và giá thành theo quy luật triết học biện chứng: Quy luật chuyển những thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất và ngược lại. - Bước 1.9. Sử dụng toán tử KTG là bước cuối cùng của phần 1, ARIZ-85, có thể coi là bước chuẩn bị hay lấy đà để chuyển sang phần 2, phần bắt đầu thực sự suy nghĩ tìm ý tưởng giải bài toán. Chính vì vậy, tùy theo quỹ thời gian có trong tay, người giải không nên dành quá nhiều thời gian cho bước 1.9. Phần 2: Phân tích BT Giải thích: Phần 2: Phân tích bài toán có nhiệm vụ xây dựng mô hình của bài toán-mini. Như đã biết trong mục nhỏ 10.3.2. Một số điểm cần lưu ý về tính ì hệ thống của quyển ba, bài toán cụ thể đầu tiên nên chọn giải là bài toán-mini vì điều đó đem lại nhiều ích lợi cho người giải. Mô hình của bài toán-mini là hệ thống rút gọn chỉ gồm đôi yếu tố xung đột, phản ánh “cái lõi” của bài toán-mini. Bước 2.1: Viết lời phát biểu BT-mini (không dùng thuật ngữ chuyên môn) theo mẫu sau: Hệ dùng để (nêu mục đích của hệ) gồm (kể ra các yếu tố chính của hệ). Mâu thuẫn kỹ thuật-1 (MK-1) (chỉ ra). MK-2 (chỉ ra). Khi trong hệ những thay đổi là ít nhất, cần có (chỉ ra kết quả cần đạt được). Giải thích: - Để thực hiện bước 2.1, người giải cần dành thời gian để hiểu bài toán và vẽ hình, tương tự như giai đoạn I trong mục nhỏ 12.3.2. Chương trình rút gọn dùng để giải quyết vấn đề và ra quyết định của quyển năm. - Cần thay các thuật ngữ chuyên môn (nếu có) trong lời phát biểu bài toán cụ thể ban đầu cho trước bằng các từ ngữ (có thể hơi dài một chút) dùng trong đời thường, sao cho một em học sinh phổ thông trung học cũng có thể hiểu được. Yêu cầu này đem lại ích lợi: 1) Khắc phục tính ì do chuyên môn hẹp tạo ra, 2) Tạo điều kiện thuận lợi để những người không thuộc chuyên môn cho trước có thể tham gia thảo luận và giải bài toán. - Sau cụm từ “Hệ dùng để” người giải cần nêu tính hệ thống (xem mục nhỏ 10.2.1. Một số khái niệm cơ bản và ý tưởng chung về hệ thống) của hệ có trong bài toán. - Sau từ “gồm” người giải cần liệt kê các yếu tố tạo thành hệ thống. - Sau đó, người giải phát biểu MK-1 và MK-2, xem mục nhỏ 9.4.2. TRIZ: Các loại mâu thuẫn trong giải quyết vấn đề và ra quyết định của quyển ba. - Cụm từ “Khi trong hệ những thay đổi là ít nhất” cho thấy bài toán được chọn giải là bài toán-mini. - Sau từ “cần có” người giải nêu kết luận của bài toán: Mục đích (kết quả) thực sự cần đạt được mà hoàn toàn không cần nghĩ đến, không cần chỉ ra cách làm thế nào để đạt được điều đó. - Mục đích (kết quả) thực sự cần đạt được phải xuất phát từ việc hiểu bài toán chứ không đơn thuần nhắc lại yêu cầu có trong lời phát biểu bài toán cụ thể ban đầu, tương tự như giai đoạn II trong mục nhỏ 12.3.2. Chương trình rút gọn dùng để giải quyết vấn đề và ra quyết định của quyển năm. - Mục đích (kết quả) thực sự cần đạt được thường bao gồm hai phần: 1) Giữ nguyên tính hệ thống của hệ có trong bài toán và 2) Có thêm ưu điểm hoặc loại bỏ được nhược điểm theo yêu cầu có trong lời phát biểu bài toán cụ thể ban đầu. Bước 2.2: Tách ra và ghi lại đôi yếu tố xung đột: Công cụ và sản phẩm. Nếu theo điều kiện BT chỉ có một sản phẩm, hãy đưa vào yếu tố X Giải thích: - Từ “xung đột” được hiểu là không tương hợp. “Đôi yếu tố xung đột” là hai yếu tố tương tác (làm việc với nhau) không tương hợp căn cứ vào chức năng, nhiệm vụ của những yếu tố này và tính hệ thống của hệ có trong bài toán. - Để thực hiện bước 2.2, người giải cần quay trở lại bước 2.1, tìm xem trong số các yếu tố liệt kê sau từ “gồm” có hai yếu tố nào tương tác (làm việc với nhau) không tương hợp, do vậy, làm bài toán nảy sinh. - Ở đây có thể xảy ra, ví dụ, một trong các trường hợp sau: 1) Tìm được duy nhất một đôi yếu tố xung đột. Lúc đó người giải cần phân biệt tiếp: 1) Yếu tố nào trong đôi đó là công cụ, yếu tố còn lại sẽ là sản phẩm hoặc ngược lại, xác định sản phẩm trước rồi mới đến công cụ. 2) Tìm được hai đôi yếu tố xung đột trở lên. Đến đây lại có thể nảy sinh hai trường hợp: 2a) Tìm được đôi yếu tố xung đột nhất, hiểu theo nghĩa, khắc phục được sự xung đột của đôi này thì khắc phục được xung đột của các đôi còn lại. Vậy người giải chỉ cần chú ý đôi yếu tố xung đột nhất và cũng phân biệt tiếp chúng thành yếu tố công cụ và yếu tố sản phẩm. 2b) Các đôi yếu tố xung đột dường như tương đương. Lúc đó người giải cần phải giải bài toán lần lượt theo từng đôi yếu tố xung đột một. 3) Chỉ tìm được yếu tố sản phẩm. Lúc đó người giải tự động đưa vào bài toán yếu tố X làm yếu tố công cụ. Yếu tố X tương tự như ẩn số X trong phương trình đại số. Giải xong phương trình (bài toán) người giải mới biết X bằng bao nhiêu (yếu tố X là yếu tố gì). 4) Nếu việc tìm đôi yếu tố xung đột khó khăn hoặc không ra thì người giải cần xem xét những yếu tố liệt kê sau từ “gồm” trong bước 2.1 như hệ thống để phân chúng thành các yếu tố mới thích hợp cho việc tìm đôi yếu tố xung đột. Nói cách khác, người giải cần đi tiếp xuống các thang bậc hệ thống dưới. Bước 2.3: Lập sơ đồ diễn tả MK-1 và MK-2 Giải thích: - Để vẽ sơ đồ MK-1 và MK-2, người giải cần sử dụng các ký hiệu có trong phân tích Vepol. - Người giải có quyền tự tạo dạng sơ đồ sao cho mình cảm thấy phù hợp với mình nhất. Bước 2.4: Chọn sơ đồ bảo đảm thực hiện tốt nhất yêu cầu hoặc chức năng chính của hệ theo lời phát biểu BT. Chỉ ra, cái gì là quá trình chính Giải thích: - Chọn một trong hai sơ đồ MK-1 và MK-2 không có nghĩa người giải đã ra quyết định đi theo cách làm nào. Bước 2.4 chỉ có ý nghĩa nhấn mạnh: Người giải cần phải chú ý vào thông số nào và dự phòng sau này không thể đạt được cả hai thông số đều tốt thì cần ưu tiên cho thông số được chọn. Bước 2.5: Tăng cường sự xung đột và phát biểu trạng thái (hành động) giới hạn của các yếu tố xung đột Giải thích: - Bước 2.5 yêu cầu người giải đẩy xung đột tìm ra trong bước 2.2 đến tối đa có thể. Để làm điều này, người giải cần phải tưởng tượng các trạng thái (hành động) giới hạn của đôi yếu tố xung đột và phát biểu chúng. - Bước 2.5 được xây dựng dựa trên quy luật chuyển những thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất và ngược lại, và có tác dụng 1) giúp người giải quyết tâm giải bài toán theo hướng giải quyết mâu thuẫn chứ không phải dung hòa mâu thuẫn; 2) giúp người giải từ bỏ nguyên lý quen thuộc, đã biết; 3) gợi ý người giải về hướng đi tìm nguyên lý mới.