Технология творческого мышления - Марк Меерович

Глава 12. ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СИСТЕМ

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД КАК МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

В последнее время не осталось практически ни одного научного направления, в том числе гуманитарного, которое не применяло бы системный подход в формулировке новых задач исследования и понимании уже накопленных материалов.

В науке под системным подходом понимается методологическое направление, одна из основных задач которого заключается в разработке и применении методов исследования сложноорганизованных и развивающихся объектов — систем [Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б., 1956; Альтшуллер Г.С., 1969, 1979; Богданов А.А., 1989].

Главная проблема системного анализа вытекает из высказывания Людвига фон Берталанфи «Системы повсюду!» [Берталанфи Л. фон, 1969]. Эта проблема связана с определением самого понятия «система», выделением ее из окружающего, чтобы использовать как методологический инструмент, и производными от этого понятия — системообразующим фактором, системообразующей функцией, системным свойством, системным эффектом и рядом других, которые используются без определения. Пожалуй, единственное классическое представление о системе, которое единодушно признают все исследователи, — это ее системное свойство: оно всегда больше простой суммы свойств структурных компонентов, объединенных в систему.

Вернемся к точке зрения Берталанфи, которой придерживаются многие ученые. «Любой объект при решении определенных задач и с помощью определенных познавательных средств может быть представлен как системный»39, — считает И.С. Алексеев. А.И. Уемов рассматривает систему как комплекс «вещь — свойства — отношения»: «Любой объект является системой по определению, если в этом объекте реализуется какое-то отношение, обладающее определенным свойством»40, — но практически тут же заявляет, что «понятие системы относительно. Вещь, являющаяся системой по одному концепту, может не оказаться таковой по другому»41. Отсюда очевидно, что предложенная концепция не позволяет выделить тот характерный признак, который отличает систему от несистемы.

Однако такой фактор существует. Еще А.А. Богданов писал: «Первые попытки определить, что такое Организация, приводят к идее целесообразности»42. «Основным критерием для такого выделения является рассмотрение системы со стороны целевого назначения»43, — считает А.А. Гостев. Еще более конкретен П.К. Анохин: «Всю деятельность системы можно представить в терминах результата... Системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношение приобретает характер взаимоСОдействия компонентов на получение фокусированного полезного результата»44.

Свое отношение к системам в определении понятия «идеальная система» предельно четко высказал Г.С. Альтшуллер: «Идеальна та система, которой нет, а функция которой выполняется!» Иными словами, человечеству нужны не вещи, не объекты — нужны их функции: «Машина не самоцель, она только средство для выполнения определенной работы»45.

Использование критерия «функциональность» позволило сформулировать понятие «система» следующим образом: это совокупность взаимодействующих элементов, предназначенная для выполнения определенной функции и создающая своим объединением новое — системное — свойство [Меерович М.И., 1993]. Возникновение системного свойства при объединении специально выбранных элементов и обеспечивает системный эффект — способность системы выполнять свою основную функцию.

Опираясь на законы развития технических систем, в соответствии с которыми любая искусственная система создается для выполнения определенной основной функции, определим производные понятия:

Элемент (компонент) — структурная единица, которую можно выделить на основании различных характерных признаков.

Свойство элемента (компонента, системы) — его (ее) количественная и/или качественная характеристика, которая проявляется при взаимодействии с другими элементами (компонентами, системами).

Системообразующий фактор — субъективная потребность (замысел), которую нужно удовлетворить с помощью создания новой системы.

Системное свойство — свойство системы, возникающее при взаимодействии свойств элементов, составляющих систему и обеспечивающих ей возможность выполнять основную функцию.

Системный эффект — результат действия системного свойства созданной системы, удовлетворяющего субъективную потребность — системообразующий фактор (замысел).

Системообразующая функция — действия, которые создают из отдельных элементов систему, обладающую необходимым системным свойством и обеспечивающую достижение системного эффекта (результата) [Меерович М.И., 2005].

И по аналогии с определением понятия «идеальная система» под понятием «идеальное вещество» будем понимать результат взаимодействия элементов системы, создающих в нужное время и в нужном месте необходимое системное свойство [Меерович М.И., 1992].

Значения понятий поясним упрощенно на конкретном примере. Предположим, возникает потребность создать нечто новое, до сих пор не существующее: например, объект, который будет перемещать грузы по воздуху. Эта потребность выступает как системообразующий фактор. Для реализации этой потребности необходимо, чтобы объект мог:

подниматься в воздух с поверхности земли — обладал подъемной силой;

перемещаться в воздухе — имел двигатель для горизонтального перемещения;

перемещаться в нужном направлении — имел орган управления.

Выбираем элементы, которые могут обеспечить нам эти возможности. Так, подъемной силой обладают теплый воздух, легкие газы (водород, гелий), крыло. Перемещаться горизонтально по воздуху можно под действием ветра или двигателя (винтового или реактивного). Управлять полетом можно с помощью рулей или дополнительных двигателей.

Каждый из названных элементов обладает свойством, которое проявляется только во взаимодействии с другим объектом. Так, например, теплый воздух обладает подъемной силой до тех пор, пока температура окружающего воздуха ниже его собственной температуры. Винтовой двигатель или рули могут работать только в воздушной среде определенной плотности и т.д.

Объединяя разные элементы в группы, получим различные системы с конкретными системными свойствами: теплый воздух или легкий газ, помещенные в оболочку, позволят нам создать воздушный шар или дирижабль; крыло и винт — винтовой самолет; крыло и реактивный двигатель — реактивный самолет и т.д. Проявление каждого конкретного системного свойства позволит получить определенный системный эффект, реализующий потребность, — системообразующий фактор.

Действия, которые создают из отдельных элементов систему, обладающую необходимым системным свойством, которое преобразует системообразующий фактор (потребность, замысел) в системный эффект (результат), выполняет системообразующая функция.

ОТ ТРИЗ — К ТРИС

Напомним классификацию объектов и явлений, введенную в главе 3. По «происхождению» системы делятся на природные — возникшие в процессе эволюции природы без участия человека, и искусственные — созданные в результате деятельности человека для удовлетворения его потребностей через выполнение основной функции. Промежуточную группу составляют природно-искусственные объекты, возникшие как природные, но обладающие отдельными свойствами, усовершенствованными целенаправленной деятельностью человека (культурные растения, домашние животные и птицы и т.д.).

Наличие связей как между элементами объектов, так и между самими объектами и внешней средой позволяет рассматривать их как системы. Определим эти понятия:

Природная система — комплекс взаимодействующих природных элементов, обеспечивающий наиболее эффективное функционирование в окружающей среде с минимальными затратами энергии.

Искусственная система — объединение элементов, предназначенное для выполнения основной функции и создающее своим объединением новое системное свойство.

В качестве искусственных систем традиционно рассматривали только технические системы (ТС). Их исследование как продукта изобретательской деятельности с целью выяснить, какие изменения в них происходят, есть ли общие тенденции в характере этих изменений, показало, что общее развитие технических систем происходит по объективным законам [Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б., 1956]. Эволюция техники, таким образом, подтвердила общие положения объективной логики Гегеля: предметный мир определяет характер действий с ним. Выявленные (эта работа продолжается и в настоящее время) и сформулированные законы развития технических систем позволили разработать основы теории решения изобретательских задач — ТРИЗ.

Развитие любой ТС, в соответствии с известными законами ее развития, происходит: а) в направлении повышения уровня идеальности ТС, иными словами, каждая следующая модификация объекта выполняет свою основную функцию все лучше и лучше (с точки зрения ее создателей и потребителей); б) неравномерно; в) через разрешение противоречий. Сформулированы также законы синтеза систем и их развития [Альтшуллер Г.С., 1969, 1979].