Законы развития: от технических к функционально-целевым системам Текст научной статьи по специальности «Математика»

Б01: 10.24412/С1-37095-2023-1-23-49

Рубин М.С., Мисюченко И.Л., Щедрин Н.А.

Законы развития: от технических к функционально-целевым системам

Аннотация. Законы развития технических систем (ЗРТС) являются важнейшей составляющей и основой ТРИЗ как научной дисциплины. В настоящей статье авторы подготовили критерии научной корректности формулировок законов развития и проанализировали уже известные в ТРИЗ комплексы законов развития систем. На основе этого авторами был сформирован динамически развивающийся комплекс законов развития функционально-целевых систем (ЗРФЦС), который выявляет общие законы развития как живых, так и социально-культурных, социально-технических систем. В частности, удалось показать общность ТРИЗ и теории развития творческой личности (ТРТЛ), основанную на том, что предметом и той, и другой теории является функционально-целевая система - техническая система и творческая личность. Авторы сформулировали однозначное различие между законом развития и линией развития функционально-целевых систем. В основе научных моделей функционально-целевых систем лежат цель системы, программа ее достижения, принцип действия систем для выполнения программ и комплексы функций принципа действия.

Ключевые слова: теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), теория развития творческой личности (ТРТЛ), комплексы законов развития функционально-целевых систем (ЗРФЦС), принцип действия, линии и пространства развития систем, эволюциоведение.

ВВЕДЕНИЕ

Законы развития технических систем (ЗРТС), разработанные Г.С. Альтшуллером в 1977 году [1] стали фундаментом для формирования теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). ЗРТС и сейчас остается важнейшей составляющей и основой ТРИЗ. Законы позволяют не только исследовать процесс эволюции техники, но и строить прогнозы о направлениях этой эволюции. Несмотря на многочисленные разработки в этой области специалистов по ТРИЗ, сохраняется высокая актуальность проведения исследований в ней. Для этого имеется несколько причин:

- ТРИЗ активно применяется для развития не только технических систем, но и нетехнических: информационных технологий, бизнес, социальных систем и в других;

- известные комплексы законов развития технических систем имеют недостаточно четкие формулировки, нет единых и устоявшихся представлений о ЗРТС, многие исследователи подвергают сомнению соответствие этих законов критериям научности;

- нет четкого разграничения между законами развития и линиями (закономерностями) развития систем.

В настоящей работе авторы исследовали критерии научных законов и на их основе сформулировали комплекс законов развития функционально-целевых систем, который распространяется не только на технические системы, но и на любые функционально-целевые системы: технические, биологические, социальные, научные и другие системы, в которых формируются комплексы функциональных связей между элементами для достижения какой-либо цели.

1. КРАТКИЙ ОБЗОР ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ЗРТС

Можно выделить следующие этапы в формировании и развитии комплекса законов развития технических систем.

1. Первый этап можно отнести к концу 19 века, когда техника рассматривалась как второстепенный компонент более важных процессов. К. Маркс, например, интересовался не столько машинами, сколько их влиянием на экономику, социум и формирование капитала. В 1867 г. в первом томе «Капитала» К. Маркс, описывая роль машин при формировании капитала и повышении эксплуатации рабочих, отметил, что «необходимо исследовать, каким об-

разом средство труда из орудия превращается в машину, или чем отличается машина от ремесленного инструмента» [2]. Ф. Энгельс в своей статье «История винтовки» [3] в действительности писал о популяризации новой на тот момент военной техники. Он так завершает свою статью: «Ни один сознательный солдат не должен быть в неведении относительно того, по каким принципам сконструировано оружие и как оно должно действовать...». Однако в этих работах был заложен эволюционный подход к изучению истории развития техники и объективность процессов, лежащих в основе этого развития, хотя и не были сформулированы законы развития техники.

Переходными процессами с первого на второй этап можно считать работы многих исследователей, которые центром своего внимания делали именно технику и ее развитие, формировали классификации и отдельные закономерности развития техники, например, в работах Энгельмейера П.К.,Зворыкина А.А. [4, 5, 6] и других авторов. При этом не рассматривались инструменты создания изобретения, как ключевого объекта развития технических систем, не выделялось понятие технической системы, как ключевого элемента техники в целом.

2. Вторым этапом развития ЗРТС стали работы Г.С. Альтшуллера, начиная со статьи, написанной в 1956 году совместно с Р.Б. Шапиро [7]. Впервые ЗРТС были сформулированы Генрихом Сауловичем Альтшуллером в 1977 году, а затем опубликованы в 1979 г. в книге [8]. В таблице 1 приведен комплекс законов развития технических систем, предложенный Г.С. Альтшуллером.

Таблица 1. Законы развития технических систем

Статика Кинематика Динамика

1. Закон полноты частей системы. 2. Закон «энергетической проводимости» системы. 3. Закон согласования ритмики частей системы. 4. Закон увеличения степени идеальности системы. 5. Закон неравномерности развития частей системы. 6. Закон перехода в надсистему. 7. Закон перехода с макроуровня на микроуровень. 8. Закон увеличения степени вепольности.

Кроме системы законов Г.С. Альтшуллер сформулировал несколько линий развития технических систем, например, линию развития по S-образной кривой, линию перехода в надсистему «моно-би-поли», линию пустотности. [9,10]

Г.С. Альтшуллер выделял два подхода к поиску и уточнению законов развития технических систем:

- так называемый «патентный слой» - анализ сотен или тысяч изобретений из разных областей техники за последние 20-50 лет;

- «патентная скважина» - анализ истории развития изобретений по одной системе за несколько тысячелетий или с самого начала ее возникновения, например, часы, оружие, дома и другие.

3. Третий этап развития ЗРТС связан в первую очередь с работами учеников и последователей Г.С. Альтшуллера по развитию комплекса ЗРТС по нескольким направлениям:

- иллюстрация на примерах уже сформулированных законов развития технических систем, например, в книге [11];

- уточнение формулировок законов и линий развития технических систем [12];

- дополнение новых и детализация известных законов развития технических систем

[13, 14];

- применение ЗРТС в качестве инструментов прогнозирования развития технических систем и решения изобретательских задач, повышение инструментальности применения комплекса ЗРТС;

- распространение законов развития технических систем на другие виды систем: биологических, художественных, журналистика и реклама, менеджмент, система потребностей и многие другие области [15, 16];

- различные способы структурирования, классификации и группировки законов в комплексах ЗРТС.

4. Четвертый этап связан с формированием более общего по сравнению с ЗРТС комплекса законов развития любых систем, не только технических. К этому направлению относится и настоящая статья.

Необходимость разработки нового комплекса законов развития систем по сравнению с известными комплексами ЗРТС связана с рядом их недостатков. Перечислим только некоторые из них.

В настоящее время опубликованы сотни работ по законам развития технических систем, в которых предлагаются десятки и даже более сотни законов развития техники. Такое обилие сильно осложняет применение этих законов в практической деятельности. Законов очень много - десятки и сотни. Излишняя детализация. Например, в одной из систем законов предлагается такая формулировка закона: «Структура технической системы должна быть организована так, чтобы при взаимодействии компонентов отбиралась и выделялась только та информация, которая необходима. Информационная ценность технической системы или процессов зависит не от количества заключенной в ней информации, а от способов и методов использования этой информации».

Используемые в формулировках законов термины очень часто не конкретизированы и не формализованы, что делает формулировки расплывчатыми, трудно применимыми и трудно доказуемыми. Например, в одной из работ предлагается «Закон сохранения сложности», «Закон увеличения степени системности», или другой «Закон комплексного использования форм движения материи для осуществления функционирования технической системы». В ТРИЗ не формализованы такие понятия как сложность системы, степень системности или формы движения материи, а при попытке их формализовать и корректно сформулировать можно столкнуться с серьезными научно-методическими сложностями. Использование нечетких понятий неизбежно приводит нечеткости самих законов и комплекса законов в целом.

Безусловно можно встретиться и с просто не очень корректными формулировками законов. Например, очень распространена формулировка закона «Каждая техническая система должна включать четыре основные части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган и орган управления». Элементарные факты подсказывают, что это не соответствует действительности. Например, дом, стул или копье не имеют двигателя, но они, очевидно, - технические системы. Карл Маркс, на которого при этом ссылаются, писал не о технической системе вообще, а о машинах: «Всякая развитая совокупность машин (Entwicklung der Maschinerie) состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, передаточного механизма, наконец, машины-орудия, или рабочей машины» [2]. Перенос структуры машин на все технические системы не корректен.

Еще один пример - формулировка законов, которые противоречат сами себе. Например, закон стремления к идеальности-антиидеальности, закон стабилизации-динамизации [17]. В предлагаемой авторами далее в этой стать системе законов будут исключаться подобные противоречия внутри одного закона. Можно наблюдать и некоторую путаницу между законами и следствиями из них, между законами и линиями развития. Авторы избегают подобную путаницу в предлагаемой системе законов развития функционально-целевых систем.

Не всегда корректной можно считать не только сами формулировки законов, но и способы их компоновки в комплексы законов, способы их классификации. Например, в некоторых работах предлагается построить иерархию законов на основе главенства «закона» развития в соответствии с S-образной кривой, хотя это вовсе не закон, а линия развития, то есть это производная от нескольких законов развития.

В предлагаемом ниже комплексе законов развития функционально-целевых систем авторы также откажутся от главенства главной функции как целиком определяющей всю иерархию функций системы и будут использовать более общее понятие - принцип действия систем.

Для повышения научной объективности предлагаемой системы законов развития авторы проанализировали возможные критерии корректности формулировок научных законов.

2. КРИТЕРИИ КОРРЕКТНОСТИ КОМПЛЕКСОВ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

ТРИЗ в настоящее время является по сути теорией развития, обретающей все в большей степени черты, свойственные полноценной науке. Это так, поскольку в современной ТРИЗ присутствуют фактически все основные компоненты, характерные для науки (предмет, метод, теория, закон и т. п.). Так в ТРИЗ существуют Законы (комплексы Законов), имеются структурированные базы фактов (например, база физ. эффектов, использование в качестве базы фактов патентнов на изобретения и т. п.), выдвигаются и проверяются гипотезы, формируются специфические методики и инструменты, модели, аналитические процедуры, системы понятий и т. д.

ТРИЗ основан на сборе и анализе массивов информации об изобретательских решениях, дифференциации этих массивов по уровням сложности разрешения противоречий, выявлении приемов и способов разрешения противоречий, моделей творческого процесса и примерами применения разработанных методов решения изобретательских задач и развития систем. [18]

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) - это область знаний о законах и тенденциях развития технических систем, методах и инструментах прогнозирования, выявления, анализа и решения противоречий развития систем. В основе ТРИЗ лежат законы диалектики, используется эволюционный, системный, функциональный, модельный, и другие фундаментальные научные подходы. Модель ТРИЗ включает в себя связи моделей изобретательских задач с моделями их решения, а также модели систем с моделями их развития. Выявляются закономерности и методы формирования и развития изобретательского мышления, методы развития творческого воображения. Методы и инструменты ТРИЗ применимы для решения изобретательских задач не только в технике, но и для нетехнических систем. ТРИЗ используется на практике для развития творческой личности [15], решения изобретательских задач в различных областях, в инновационном предпринимательстве, при решении задач на предприятиях.

Основные теоретические методы научного исследования: индукция, дедукция, аксиоматический метод, анализ, синтез. Основные эмпирические методы научного исследования: наблюдение, эксперимент, анкетирование, беседа (интервью). Классификация методов научного познания: наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, абстрагирование. Ключевые понятия и термины, применяемые в науке: Гипотеза, Закон, Закономерность, Система законов, Теория, Факты и другие понятия, например, Наблюдение, Эксперимент, Утверждение, Научное понятие, Сообщество научное, Тенденция, Явление, Механизм явления, Правило, Принцип. На основе фактов выдвигаются гипотезы, подтвержденные фактами, гипотезы формулируются в виде законов, из которых могут выделяться закономерности, как частные случаи или следствия законов. Эксперименты позволяют получить новые факты и подтверждать сформулированные законы и закономерности. Система законов содержит взаимосвязанные между собой законы одной теории. Теория ограничена областью применения и содержит в себе систему моделей (понятий), законов и закономерностей.

Сравнивая этот базовый методический и терминологический набор характерный для науки с аналогичным методологическим и терминологическим набором в ТРИЗ, можно увидеть, что в ТРИЗ присутствуют практически все эти компоненты научной теории. Например, факты в ТРИЗ - это фонды изобретений и фонды решенных при помощи ТРИЗ задач. Гипотезы - это предварительные образы инструментов постановки и решения изобретательских задач, например, перед созданием системы стандартов на решение изобретательских задач были сформулированы первые пять экспериментальных стандартов. Для выявления новых

закономерностей в ТРИЗ формировались так называемые сводные картотеки с набором примеров на ту или иную тему. Для анализа эффективности применения инструментов ТРИЗ, как и в любой науке, также используются различные эксперименты. Например, собирают статистику решения изобретательской задачи в контрольных группах (без ТРИЗ) и в группе с применением ТРИЗ. Другой способ проведения экспериментов в ТРИЗ: решение изобретательской задачи в начале одними инструментами, например, противоречиями и ИКР, а затем другими инструментами, например, стандартами на решение изобретательских задач. Еще один вид экспериментов - измерение уровня изобретательского мышления на основе решения комплекса задач или другими методами. Известны также сравнительные эксперименты по измерению уровня физиологического стресса при решении изобретательских задач: не подготовленный при помощи ТРИЗ человек переживает стресс более высокого уровня, чем человек хорошо владеющий инструментами ТРИЗ.

Как и в других науках, особую роль в ТРИЗ играют Законы и их компоненты (или предшественники): тенденции, правила, закономерности. Вспомним вначале, как определяется Закон, например, в физике:

«Физический закон - это количественное соотношение между физическими величинами, которое устанавливается на основе обобщения опытных фактов и выражают объективные закономерности, существующие в природе».

На самом деле такая формулировка, обязующая отражать в Законах именно количественные соотношения, является несколько идеализированной даже для физики. Например, Галилей установил, что в вакууме все тела падают на Землю одинаково, независимо от их массы. И это утверждение является законом, в том смысле что оно однозначно, оно соответствует фактам и из него нет исключений. Но количественные соотношения здесь отсутствуют, их заменяет слово «одинаково». Можно привести много аналогичных примеров, показывающих, что в историческом контексте не всегда и не все законы формулировались именно в количественных соотношениях. [19] Да, наука стремится к строгому количественному описанию, но это не значит, что она отродясь всегда его имеет. Строгое количественное описание - это результат длительного развития. Законы ТРИЗ на сегодняшний день носят более феноменологический и менее количественный характер, чем законы физики, но это состояние не является окончательным. В то же время в других науках, например, в биологии или социологии Законы также зачастую не носят количественного характера, но отражают, например, последовательность тех или иных этапов развития, или, например, качественное описание результатов того или иного процесса и т. п. Самое главное в научном методе то, что создаются и развиваются соответствующие модели, описывающие реальность и далее наука оперирует с этими моделями для получения новых знаний, формирования предсказаний, проведения анализа. Закон также является определенной моделью, так как при его формулировке используются не объекты реальности, а модельные представления (материальная точка, элементарный заряд, геном, социально-экономический строй и т. д. и т. п.).

Следовательно, можно сказать, что Законы в науке устанавливают качественные (а в идеале и количественные) соотношения между понятиями (величинами, объектами), которые соответствуют имеющимся наборам фактов и выражают объективные закономерности, существующие в природе). Эту роль и выполняют законы ТРИЗ. Однако, законы не призваны объяснять происходящие явления. Они лишь фиксируют и отражают основные закономерности. А причины, по которым происходят те или иные явления и протекают, так или иначе, устанавливает, как правило, Теория. Законы являются частью теории, но теория содержит не только законы, но и феноменологические объяснения механизмов возникновения тех явлений, которыми данная теория занимается. Кроме того, теория, как правило, содержит и определения терминов, и инструменты анализа, правила, рекомендации, методики.

Таблица 2. Критерии корректности законов и их проекция на ТРИЗ

Критерии корректности Комментарии для ТРИЗ

законов

Ограниченность областью применения закона. Для ТРИЗ область применения ограничена рассмотрением развития систем в филогенезе и онтогенезе.

Закон обобщает большое количество фактов (индукция и дедукция), относящихся к области закона и обладать предсказательными качествами Для ТРИЗ это информационные фонды изобретений высокого уровня и факты эволюционного развития систем. Законы в ТРИЗ позволяют получать прогнозы поведения объектов в будущем и/или при изменении внешних условий.

Закон оперирует модельными объектами и понятиями, определенными в теории Формулировка закона ТРИЗ должна содержать как минимум одно понятие, определенное в ТРИЗ. В формулировках большинства версии ЗРТС этот критерий не всегда выполнялся, так как не все термины были введены, а многие введенные термины не имели четкого и однозначного определения в ТРИЗ. В предлагаемой авторами ниже системе законов сделана попытка эти недостатки устранить.

Повторяемость /воспроизводимость законов В ТРИЗ нет устойчиво повторяемых результатов, противоречащих закону в рамках области его применимости

Законы (система законов) должны иметь потенциал развития. С появлением новых объектов и процессов теории обновляются и законы. Законы ТРИЗ должны иметь возможность адаптации к новым фактам и новым областям применения ТРИЗ. Законы ТРИЗ (система законов) должны иметь максимально простую формулировку из возможных. Минимальными ресурсами должны описываться максимум законностей и связей.

Система законов должна быть полной для описания всего цикла процессов в области применения. Система законов в ТРИЗ должна содержать в себе описание формирования и эволюции (прогресс и регресс) всех этапов развития систем.

Опираясь на общенаучные подходы, можно сформулировать критерии, которым должны соответствовать те или иные Законы и спроецировать эти критерии на законы в ТРИЗ (Табл. 2).

Можно отметить, что система Законов ТРИЗ в первоначальном виде, вероятно пока не обладает полнотой. Так, например, в ТРИЗ широко используется понятие противоречия. Фактически, формулирование и разрешение противоречий - чуть ли не самый мощный инструмент решения задач, имеющийся в составе ТРИЗ. Однако на удивление авторов в имеющихся формулировках законов развития технических систем нет, например, Закона возникновения и преодоления противоречий в системах или что-то напоминающее по смыслу такой закон. Хотя близкий закон, например, в философии носит название «закона единства и борьбы противоположностей«.

Таким образом, можно сказать, что ТРИЗ движется по пути развития к уровню вполне современной науки, однако по целому ряду параметров находится ещё в начальной стадии этого процесса. Во-первых, её Законы в большинстве своём не носят пока количественный характер, а во-вторых, сами формулировки Законов нуждаются ещё в совершенствовании, до-формулировании или пере-формулировании. Во-вторых, также не исключено появление новых законов, поскольку система Законов ТРИЗ пока ещё вероятно неполна.

В значительной своей части Законы ТРИЗ соответствуют описанным критериям, хотя на каждом новом этапе развития необходимо перепроверять их на соответствие, поскольку со временем меняются объём накопленных знаний, уточняется область применения, вводятся новые термины и понятия, устанавливаются новые связи, устраняются выявленные неточно-

сти, несоответствия и противоречия. Это естественным образом приводит к новым формулировкам известных законов, к формированию новых законов, развитию структур взаимосвязей в системе законов, а также к свертыванию (объединению, обобщению) законов. Ниже авторы приводят обновленный вариант комплекса законов развития систем, учитывающие перечисленные выше недостатки и критерии корректности законов.

Перечень критериев корректности законов развития систем для формирования комплекса законов развития в ТРИЗ:

1. Используемые в формулировке каждого закона понятия и термины должны быть однозначными для трактовки и характерны именно для ТРИЗ. Формулировка закона в ТРИЗ должна содержать как минимум одно понятие, определенное именно в ТРИЗ.

2. Формулировка каждого закона не должна выходить за рамки области определения закона (например, он должен касаться именно развития систем в филогенезе и онтогенезе и не более того), и не должна быть более узкой по сравнению с реально описываемым явлением (например, нет смысла в формулировках закона ограничиваться только техническими системами, если он описывает явление, характерное для более широкой предметной области).

3. Законы и их комплекс в целом должны соответствовать известным фактам развития систем и содержать подтверждающиеся прогностические свойства.

4. Каждый закон в отдельности не должен сам себе противоречить.

5. Законы и их комплекс в целом должны быть компактными и при этом описывать весь жизненный цикл объектов, на описание развития которых они направлены. Минимальными формулировками должны описываться максимум законностей и связей.

6. Комплекс законов должен быть динамичным, с возможностью адаптации к новым фактам и новым областям применения.

7. Комплекс законов должен соответствовать своим же требованиям и законам.

3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

Авторами данной статьи предлагается новый подход к построению Законов развития технических систем, с учетом сформулированных выше критериев корректности законов развития систем. Суть этого подхода можно сформулировать в следующих основных тезисах:

- основным объектом описания в предлагаемом авторами комплексе законов являются не технические системы и их развитие, а развитие функционально-целевых систем;

- ключевым в описании развития функционально-целевых систем будет не главная полезная функция того или иного объекта, а его принцип действия, подразумевающий не одну функцию, а их комплекс, характерный для этого объекта;

- комплекс законов развития функционально-целевых систем (ЗРФЦС) будет содержать законы, следствия из законов и линии развития систем;

- формулировка каждого закона и следствия из него по отдельности не будут содержать внутренних противоречий, но комплекс законов развития в целом и линии развития должны содержать диалектические противоречия;

- предложено использовать не только линии развития систем, но и плоскости развития (сочетание двух линий развития в качестве осей плоскости) и пространства развития (сочетание трех и более линий развития в качестве осей пространства развития);

- так как комплекс законов развития сам по себе является функционально-целевой системой, то ЗРФЦС можно применять для проверки и развития этого же комплекса законов.

В статье раскрываются данные термины.

Функционально-целевые системы

Многие авторы, включая, например, Энгельмейера П.К. [4,5], вынуждены сильно расширять привычное понимание техники: техника игры на музыкальных инструментах, искусственные системы, антропогенные системы и т. д. Связано это, по всей видимости, с большой зависимостью технических систем от человека и общества. Однако предпринятые до сих пор в ТРИЗ обобщения понятия техническая система имеют серьезные недостатки. На-

пример, человек, рожденный в родильном доме при помощи акушерки - это искусственная или естественная система? Жираф в зоопарке - это антропогенная система или нет? Невозможно построить научно обоснованные законы, опираясь на подобные предложения по расширению понятия техническая система.

Комплексы ЗРТС не обладают необходимым уровнем обобщения, но зато имеется большая практика практического их применения для развития технических систем и решения изобретательских задач. Объединить обобщенность законов с их инструментальностью по мнению авторов можно при формулировании законов развития для функционально-целевых систем.

Функционально-целевая система - это система, сформированная для выполнения комплекса полезных функций и достижения целей в соответствии с требованиями надсистем и принципом действия данной системы. Функционально-целевая система формируется на основе самоорганизации, естественного или искусственного отбора, или в результате целенаправленных действий одной из надсистем. К функционально-целевым системам можно отнести биологические системы, технические системы, социальные, экономические, научные и другие системы.

Теория функциональных систем - это модель, описывающая структуру поведения живых организмов, которая была предложена П.К. Анохиным в 1935 году [20]. Он выделил два типа функциональных систем:

• Системы первого типа обеспечивают гомеостаз за счёт внутренних (уже имеющихся) ресурсов организма, не выходя за его пределы;

• Системы второго типа поддерживают гомеостаз за счёт изменения поведения, взаимодействия с внешним миром, и лежат в основе различных типов поведения.

На лицо явный (но ложный) диссонанс: модель по своей сути очень близка к техническим системам, но сформулирована для живых организмов, которые совсем не похожи на технические системы. В результате теория функциональных систем П.К. Анохина практически не повлияла на развитие ТРИЗ как научной теории.

Термин функционально-целевая система используется при описании социальных организаций, в теории и практике управления организациями и проектами, для живых и социальных систем. В одном из докладов в 2020 году [21] приведены примеры функционально-целевых систем: организм, популяция, система «природа-общество-человек», семья. В ТРИЗ термин функционально-целевые системы был введен в 2008 году [22]. При формулировании комплекса законов развития в качестве предмета исследования авторы использовали именно понятие функционально-целевая система как более общее и более точное для описания законов развития, чем технические системы. При этом была сохранена преемственность ЗРТС и ЗРФЦС (законы развития функционально-целевых систем). Это позволило с одной стороны обеспечить достаточный уровень обобщения законов, а с другой - сохранить и даже повысить инструментальность комплекса ЗРФЦС по сравнению с ЗРТС.

Можно выделить три причины, по которым необходимо использовать термин функционально-целевые системы, а не функциональные:

- термин «функциональные системы» у Анохина П.К. и в ТРИЗ являются частным случаем функционально-целевых систем;

- ЗРФЦС описывают эволюционное развитие систем, а не просто их функционирование, что требует включения понятия цели этого развития;

- ЗРФЦС охватывают развитие, в том числе, социальных систем, для которых больше подходит стремление к выполнению цели.

Рис. 1. Взаимосвязи ЗРФЦС с ЗРТС и законами развития систем [23].

Функционально-целевые системы сформировались на Земле в результате процессов самоорганизации материи примерно 4 млрд лет назад в виде в виде первых одноклеточных анаэробных организмов и их сообществ. Далее началась и по сей день продолжается эволюция этих систем: микроорганизмы, водоросли, растения и животные и их сообщества, люди, техника, наука, цивилизации, государства, экономика, юридическое право - все это и многое другое примеры функционально-целевых систем.

Переход к функционально-целевым системам сделал необходимым в качестве базового понятия рассматривать не функцию, а принцип действия, в которой функция является лишь одной из подсистем.

Принцип действия функционально-целевых систем

Принцип действия является ключевой моделью описания функционально-целевых систем. Приведем несколько примеров.

Пример 1. Система «Мотыга». Если исходить из того, что техническая система обязательно состоит из источника энергии, двигателя, трансмиссии, рабочего органа и органа управления, то мотыга вообще не техническая система [11], так как нет в мотыге ни источника энергии, ни трансмиссии. Если попытаться формулировать главную полезную функцию мотыги, то тоже возникают сложности. Можно было бы сформулировать самые разные функции мотыги: дробить комья земли, перемещать землю, выкапывать растения, убирать сорняки, формировать землю, делать борозду в земле, делать ямки и т. д. Но и эти все функции в действительности не определяют суть мотыги, все эти функции может, например, выполнить лопата или грабли. Попытка описать принцип действия даст для понимания гораздо больше. Цель использования мотыги: ручное рыхление или копка земли. Элементы, форма и материалы: металлическое или каменное (в древности) полотно рабочей части, деревянная рукоять. Рабочая часть может быть узкой или широкой, плоской, изогнутой или лопатообразной. Функции мы уже перечислили выше. К этому можно было бы добавить инструкцию пользования: какой вид мотыг выбирать для каких работ, какая почва или газон обрабатывается и т. д. Очевидно, что принцип действия описывает мотыгу гораздо полнее, чем просто перечень возможных функций. Тем более, если мы попытаемся выделить и сформулировать какую-то одну главную функцию мотыги.

В 1935 году Анохин П.К. сформулировал положения теории функциональных систем на основе исследования механизмов выполнения функций у животных:

• Функцию выполняет организм в целом, а не отдельные его органы;

• Для функции важны мотивация и поставленная цель;

• Для достижения поставленной цели готовится программа действий;

• Для выполнения программы задействуется микроуровень (подсистемы);

• При реализации функции отслеживается результат, вводится обратная связь, принимаются решения для достижения цели.

Все эти положения в полной мере относятся и к функционально-целевым системам. На рисунке 2 показана иерархическая связь от Цели до функций системы. Сформированные цели систем выполняются на основе тех или программ с обратной связью для контроля достижения Цели и коррекции программ. Программы выполняются за счет реализации принципов действия систем, в которые входят комплексы функций.

Цель

Программы достижения

1 г

Комплексы принципов действия

Комплексы функций для выполнения принципов действия

I

Функции систем

Программы достижения цели с обратными связями

I

Система взаимосвязанных требований

Рассматриваемая Система

Рис. 2. Взаимосвязь Цели, принципа действия и функций систем.

Формирование системы требований к рассматриваемой системе

Необходимо отметить, что не любая система является функционально-целевой. Существуют так называемые ресурсные системы, в которых нет действий или ими можно пренебречь, есть самоорганизующиеся системы, в которых есть действия, но нет функций и есть функционально-целевые системы, в которых выстроен определенный комплекс функций для достижения той или иной цели. Например, скалы где-то в горах или песок у берега моря -это ресурсные системы, в которых нет никакого действия или оно не существенно. Если учесть, что действие - это изменение параметра какого-то объекта, то действия наблюдаются в самоорганизующихся системах, например, галактика, солнечная система, климат Земли. Безусловно, в этих системах есть действия, есть изменения многочисленных параметров огромного числа объектов, но нет «заказчика» и «конструктора» этих действий в виде надсис-темы, как это наблюдается для комплексов функций. Солнечная система, например, не обеспечивает существование нашей галактики.

Другая ситуация с живыми организмами - их существование и жизнедеятельность зависит от функций сердца, почек, кровеносной системы, от поведения и т. д. Живые организмы можно считать переходным этапом в развитии систем от самоорганизующихся к функционально-целевым. Например, довольно сложно было бы сформулировать функцию, цель или смысл существования, экосистемы, животных или человека. Но зато можно сформулировать цели и функции дыхания, питания, движения, размножения и другие функционально-целевые составляющие живых организмов. Невозможно сформулировать функцию или цель существования человека, но можно сформулировать цели ученого, функции пекаря или металлурга.

Пример 2. Система «Рыбы с нерестовыми миграциями». Нерестовые миграции осуществляются многими видами рыб. Примером нерестовых миграций могут служить странствования дальневосточных лососевых - кеты и горбуши. В определенное время эти рыбы огромными стаями в десятки и сотни тысяч особей входят из Тихого океана в устья рек и движутся по ним вверх на сотни, даже тысячи километров. Описать такую систему через формулировку главной полезной функции будет невозможно. Это можно сделать только через комплекс: «Цели - Программы их выполнения - Принципы действия - Функции систем».

Пример 3. Система «Альпинист». Аналогично описать деятельность альпинистов невозможно через какую-то одну главную функцию. Это можно сделать через такую же цепочку: Цели - Программы их выполнения - Принципы действия - комплексы функций. Цели понятны - достичь выбранную вершину. Есть и требования в виде ограничений - спуститься назад целым и невредимым, физические и финансовые ограничения самого альпиниста и его группы. Есть целый набор программ достижения цели: программы подготовки, программа экспедиции, программа восхождения, программа преодоления скального и ледово-снежного рельефа, программа спуска с вершины, программа на случай несчастного случая, программа связи с головным лагерем и спасательным отрядом. Для каждой программы есть принципы действия систем, которые задействованы в выполнении этих программ. Есть обратная связь для корректировки программ с учетом конкретных ситуаций: погоды, состояние маршрута, скорости его прохождения, уровня реальной подготовки участников, имеющегося набора снаряжения и продуктов питания и т. д.

В качестве базиса комплекса Законов развития функционально-целевых систем предлагаются следующие понятия и определения.

Цель - это информационный образ (модель) «Системы как надо», способный инициировать субъект Цели к действиям, направленным на подготовку и реализацию программ достижения Цели. Цель формируется системой (субъектом Цели), надсистемой или на основе их взаимодействия. Цель достигается за счет реализации готовых или сформированных программ действия и комплекса взаимосвязанных функций.

Модель системы КАК НАДО (to-be) формируется из модели системы КАК ЕСТЬ теми или иными преобразованиями: параметрическими, функциональными, структурными и др.

Принцип действия - это описание способа выполнения комплекса взаимосвязанных функций системы, направленных на достижение Цели и включающая также описание ее морфологии, состава элементов и подэлементов, их взаимосвязей, а также технологий реализации функций.

Программа достижения (выполнения) цели - это информационный образ (модель) возможной последовательности действий (технологий) и промежуточных результатов, необходимых для достижения Цели тем или иным субъектом - носителем Цели. Программа выполняется за счет реализации принципов действия необходимых для этого систем и содержит механизмы корректировки (адаптации) на основе обратной связи.

Требования к системе - это комплекс функций, ограничений или взаимоотношений, которые необходимо реализовать для надсистем, направленных на тот или иной объект. Требование формулируется для достижения какой-либо цели, программы ее реализации или принципа действия того или иного субъекта и направлено на ту или иную систему. Требования могут объединяться в системы взаимосвязанных требований, составляющих основу для формирования и развития систем, на которые направлены эти системы требований. Можно выделить целенаправленные требования и ограничительные требования.

Ограничение (ограничительное требование) - это тип требований, в котором описываются обязательные или запрещенные для принципа действия функции, взаимоотношения, компоненты или параметры компонент.

Техническая система - это материальная функционально-целевая система, эволюция которой происходит под воздействием требований надсистемы и целенаправленным изменением (или применением) известной системы. Технические системы не обладают свойством саморазвития в филогенезе. Идентифицировать техническую систему невозможно, не зная, как она возникла: на основе активных действий надсистемы или за счет самоорганизации и саморазвития.

Этот комплекс понятий является основой для формирования и развития комплекса ЗРФЦС.

4. Законы, линии развития и комплексы законов развития функционально-целевых систем

Законы развития систем (ЗРС) - это комплекс общих, объективных, внутренне непротиворечивых законов развития систем, основанный на научных подходах к развитию систем. В качестве научных подходов использованы диалектический подход, системный подход, функциональный подход, эволюционный подход, параметрический и модельный подходы, основы психологии творческого мышления. Основной закон ЗРС: развитие систем идет в направлении повышения уровня и эффективности захвата и использования ресурсов. Область, которая занимается формированием и развитием ЗРС называется «Эволюционное сис-темоведение» или «Эволюциоведение».

Закон развития функционально-целевой системы (ЗРФЦС) - это объективный закон, в котором описано устойчивое направление эволюции функционально-целевой системы, обеспечивающее повышение ее конкурентоспособности на уровне системного филогенеза. Законы развития функционально-целевых систем внутренне не противоречивы. Каждый закон может иметь уточнения в виде следствий из закона. На основе ЗРФЦС формулируются линии развития функционально-целевых систем, разрабатываются методики анализа функционально-целевых систем и прогнозирования их развития. Иерархия комплекса ЗРФЦС построена на верховенстве закона стремления к идеальности.

Линии развития функционально-целевой систем - это описание того или иного направления эволюции систем, основанное на цепочке преобразований, основанных на группе законов развития функционально-целевых систем. В описание линии развития входят: законы, на основе которых построена линия развития, противоречия требований линии развития, ИКР для сформулированных противоречий, не менее трех шагов на линии развития (выполнение одного требования, выполнение противоположного требования, шаг в сторону ИКР). Сочетание из двух линий составляют плоскость развития, сочетание из трех и более линий развития составляют пространство развития системы. Линии развития систем входят в системы стандартов на решение изобретательских задач, используются при прогнозировании эволюции систем.

Комплекс ЗРФЦС - это комплекс взаимосвязанных законов и линий развития функционально-целевых системы, описывающий весь жизненный цикл формирования и развития функционально-целевых систем. Комплекс состоит из 4-х основных частей: 1) Закона увеличения степени идеальности, 2) группы законов развитие структуры системы, 3) группы законов взаимодействия с внешней средой и 4) закона развития через возникновение противоречий требований и их разрешение. Законы комплекса ЗРФЦС могут вступать в диалектическое противоречие в отличии от каждого закона в отдельности, Решение этого противоречия предусмотрено законом развития через возникновение противоречий требований и их разрешение. Комплекс ЗРФЦС сам по себе является функционально-целевой системой и может эволюционировать за счет новых следствий из законов, линий развития, новых законов и их взаимодействия. Структура комплекса ЗРФЦС показана на рисунке 3.

Модель для каждой линии развития: Законы; Противоречия; ИКР; Шаги на линии (не менее 3-х шагов: выполнение одного требования, выполнение противоположного требования, шаг в сторону ИКР)

Рис. 3. Структура ЗРФЦС: законы и линии развития функционально-целевых систем

Закон увеличения степени идеальности функционально-целевых систем является своеобразным транслятором системы требований: требования должны выполняться при минимальных или отсутствующих затратах и вредных функциях.

Система идеальных требований выполняется за счет двух групп законов: группа законов развития систем и группа законов взаимодействия с внешней средой. Так как требования законов могут вступать в противоречия, то для их разрешения в комплекс включен закон развития через возникновение противоречий требований и их разрешение при помощи принципов разрешения противоречий.

Так как комплекс ЗРФЦС сам по себе является функционально-целевой системой, то для его развития можно применять сам этот комплекс законов.

5. ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЦЕЛЕВЫХ СИСТЕМ

На рисунке 4 показана иерархическая структура комплекса законов развития функционально-целевых систем: законы, следствия из законов и линии развития систем.

Развитие структуры системы

г Система требований и целей

1. Закон увеличения степени идеальности функционально-целевых систем

V____;

Иерархия ЗРФЦС

2. Закон полноты формирования принципа действия для достижения целей

V

Следствие 2.1. Полнота компонент и функций. Следствие 2.2. Повышение проводимости потоков.

Следствие 2.3. Согласование и структуризация компонентов, полей и процессов. Следствие 2.4. Полнота использования пространства:точка-линия-плоскость-объем Следствие 2.5. Использование и постепенное вытеснение дополняющих систем, в частности, для ТС это вытеснение человека Следствие 2.6. Формирование инструментов торможения и обратной связи.

3. Закон развертывания и свертывания компонентов и функций системы

4. Закон повышения управляемости и

динамизации систем - ...

Л

Взаимодействие с Ф внешней средой

5. Закон перехода в надсистемы

Следствие 5.1. Объединение с такими же или другими системами

Следствие 5.2. Увеличение эффективности тиражирования

6. Закон последовательности в применении ресурсов и их параметров: от легко доступных к трудно доступным, от готовых к производным, от освоенных к новым

V

Следствие 6.1. Применение компонентов (веществ и полей). Следствие 6.2. Для техники. Переход на микроуровень. Следствие 6.3. Для техники. Уход от земных условий.

7. Закон формирования и развития дополняющих, альтернативных и конкурирующих систем и взаимодействия с ними

8. Закон формирования и развития программ (технологий) действий для достижения цели

9. Закон развития функционально-целевых систем через возникновение противоречий требований и их разрешение при помощи принципов разрешения противоречий

J

Линии (плоскости, пространства) развития функционально-целевых систем

L1. Линия введения элементов (веществ) |_5. Линия «моно - би - поли - свертывание»

L2. Линия введения и развития полей взаимодействия |_6. Линии коллективно-индивидуального

L3. Линия дробления и динамизации использования систем

L4. Линии согласования-рассогласования и L7. Линия развития по S-образной кривой

структуризации

Рис. 4. Иерархия в комплексе законов развития функционально-целевых систем

Рассмотрим эти законы, следствия из них и линии развития подробнее.

4.1. Закон увеличения степени идеальности функционально-целевых систем.

Закон увеличения степени идеальности функционально-целевых систем: эволюция функционально-целевых систем идет в направлении увеличения степени идеальности (соотношение комплекса полезных функций к затратам на их выполнение увеличивается). Комплексы полезных функций принципа действия системы формируются в соответствии с требованиями и целями системы.

Этот закон является своеобразным проводником системы требований и целей, которые предъявляются системе. В соответствии с законом увеличения степени идеальности эти цели и требования должны реализовываться с минимальными затратами.

Приведем примеры для функционально-целевых систем трех типов:

- для технических систем;

- для биологических систем;

- для творческих личностей, как функционально-целевой системы.

Пример 4. Для технической системы. Стремление к идеальности. КПД двигателей в процессе эволюции растет: паровая машина - 1%, карбюраторный двигатель 20-30%, паровая турбина - 35-46%, электродвигатель - более 97%.

Пример 5. Для биологических систем. Стремление к идеальности для живой материи в целом: эффективность использования доступной энергии в биосфере постоянно увеличивается. «Смысл эволюции - замедление энтропии по отношению к источнику жизни - солнечному лучу», [24]. Все многообразие органических форм есть не что иное, как своеобразный способ усложнения циклов трансформации энергии на Земле и повышения энергетической эффективности живого, проявляющейся в образовании «стойких систем энергии».

Пример 6. Для развития творческих личностей. Стремление к идеальности. В средневековье (ХГ-ХГУ века) в центральной Европе долю наукоемких продуктов можно оценить в размере примерно 0,5%. Из-за безграмотности в Англии королевские автографы ставились лишь с ХГГГ века, а женские появились на сто лет позже. В Германии даже поэты сначала диктовали свои песни клеркам. В настоящее время в Германии доля наукоемких продуктов в ВВП составляет более 60%. Время между эволюционными событиями в развитии цивилизации уменьшается по экспоненте: в древности она составляла 8000 лет, в средние века более 100 лет, в настоящее время менее 10 лет. Объем информации в мире с 1500 года до нашего времени увеличился в миллиард раз. В пересчете на каждого жителя Земли увеличение информации в 55 млн. раз. То есть ученые должны перерабатывать во много раз больший объем информации и при этом результативность повышается: чаще происходят важные эволюционные события, больше становится наукоемкой продукции.

4.2-4. Законы развития структуры функционально-целевых систем

Группа законов развития структуры систем состоит из трех законов и нескольких следствий из этих законов.

4.2. Закон полноты формирования принципа действия для достижения целей

Закон полноты формирования принципа действия для достижения целей: необходимым условием формирования и совершенствования принципа действия является обеспечение полноты выполнения принципа действия функциональной системы, проводимости её потоков и согласования ритмик её частей.

Определение понятия принципа действия давалось в статье ранее.

Закон формирования и совершенствования принципа действия обеспечивает взаимосвязь между компонентами, процессами и потоками в системе. Из этого закона вытекает несколько следствий.

Следствие 2.1. Полнота компонент и функций.

Необходимым условием выполнения принципа действия функционально-целевой системы является наличие и минимальное выполнение функций основных компонент данной системы. Под компонентом подразумевается либо элемент, либо поле взаимодействий (взаимоотношений) элементов.

Следствие 2.2. Повышение проводимости потоков.

Условием выполнения принципа действия функциональной системы является наличие необходимых связей между компонентами системы, включая необходимые для выполнения принципа действия потоки веществ, информации и энергии между ними.

Следствие 2.3. Согласование и структуризация компонентов и процессов.

Необходимым условием выполнения принципа действия функциональной системы является согласование всех параметров связей (включая потоки) между компонентами системы, включая их изменения во времени. Для целенаправленного торможения функционирования системы необходимо наоборот, снизить или полностью исключить согласованность связей между компонентами системы.

Следствие 2.4. Полнота использования пространства.

Полнота выполнения принципа действия системы обеспечивается, в частности, полнотой использования пространства, которая приводит к переходам от точки к линии, от линии к плоскости, от плоскости к объему всего доступного пространства.

Следствие 2.5. Использование и постепенное вытеснение дополняющих систем, в частности, человека.

Полнота выполнения принципа действия системы обеспечивается, в частности, за счет использования других дополняющих систем, которые восполняют недостающие компоненты и процессы. Например, плуг дополняется лошадью, парусник - ветром, а первые ткацкие станки - человеком. По мере «взросления» исходной системы, дополнительные системы вытесняются, а исходная система становится все более самостоятельной, независимой от необходимости использовать внешние системы: лошадь, ветер, человек.

Следствие 2.6. Формирование инструментов торможения и обратной связи.

У зрелых функционально-целевых систем обязательной составляющей являются механизмы торможения и обратной связи, необходимые для контроля достижения поставленной цели и динамичного приспособления к изменяющимся внешним условиям.

4.3. Закон развертывания и свертывания компонентов и функций системы.

При эволюции функционально-целевых систем рост числа новых полезных и управляемых функций опережает рост новых элементов (развертывание), а снижение количества элементов в системе (свертывание) опережает снижение количества полезных функций. Процессы развертывания и свертывания могут взаимодействовать друг с другом (одни элементы находятся на стадии развертывания, а другие - свертывания), могут чередоваться периоды развертывания и свертывания.

4.4. Закон повышения управляемости и динамизации систем.

В процессе эволюции компоненты систем, их связи и система в целом повышают возможности управляемого изменения своих параметров для адаптации к условиям внешней среды. Для этого система должна содержать элементы, которые обеспечивают управляемость и элементы, которые способны изменять свои параметры.

4.5-7. Законы развития взаимодействия с внешней средой.

Группа законов развития взаимодействия с внешней средой состоит из четырех законов и нескольких следствий из этих законов. Законы этой группы взаимосвязаны с законами группы развития внутренней структуры системы.

Например, следствие 2.5 из закона полноты формирования принципа действия о вытеснении дополняющих систем взаимосвязан с законом 7 о формировании и развитии дополняющих систем.

Закон 4 о повышении управляемости и динамизации систем взаимосвязан с законом 8 о формировании программ достижения целей.

Закон 6 о переходе от легкодоступных к труднодоступным ресурсам связан с законом 2 полноты формирования принципа действия систем: эволюционирующие на основе этого закона системы могут становиться новыми легко доступными ресурсами для других систем. Например, карета стала удобным ресурсом для первых автомобилей, микроорганизмы стали ресурсом для возникновения растений и животных.

4.5. Закон перехода в надсистемы.

Надсистема - это система, в которую входит рассматриваемая система как целостная часть. Надсистема - это множество, состоящее из систем и обладающее свойством новой системы.

Закон перехода в надсистему гласит о том, что развитие любой системы, в том числе функционально-целевой, может быть продолжено образованием или вхождением в надсис-тему. Надсистема может быть сформирована из самой системы, как например, двухстволка из винтовки, или система может войти в готовую надсистему, например, троллейбус может входить в надсистему городского транспорта. Система, вошедшая в надсистему, становится

более устойчивой и эффективной. Например, прайд львов более эффективен, чем лев-одиночка, племя эффективнее одиночной семьи и т. д.

Следствие 5.1. Объединение с такими же или другими системами.

Надсистемы могут образовываться объединением одинаковых систем, видоизмененных систем, антисистем или систем с другими принципами действия и целями.

Следствие 5.2. Увеличение эффективности тиражирования и масштабирования.

Один из способов формирования надсистем - тиражирование систем. Процессы тиражирования лежат в основе формирования одинаковых или видоизмененных систем. Для формирования системы-копии нет необходимости в точном повторении всего эволюционного пути, который понадобился для появления системы-оригинала. Всегда есть механизмы тиражирования и их эффективность в процессе филогенеза увеличивается. Например, машину тиражировать проще, чем животное, информационные данные проще скопировать компьютером, чем художнику сделать копию с оригинальной художественной картины. Внешние связи тиражируемых систем, которые образуют надсистему, становятся внутренними связями для надсистемы.

Масштабирование - это пропорциональное увеличение параметров системы без функционального искажения пропорций и с сохранением принципа действия. Увеличение изображения, увеличение производительности, увеличение размеров, увеличение клиентской базы - все это примеры масштабирования. Тиражирование может быть частным способом масштабирования, например, создание сети одинаковых магазинов является способом масштабирования бизнеса. Масштабирование может приводить к формированию надсистемы. Например, масштабирование поселка может привести к формированию города или мегаполиса. Масштабирование взвода приводит к образованию роты, полка, армии. То есть масштабирование тоже является одним из способов формирования надсистем. Внутренние связи масштабируемой системы становятся основой для образовавшейся надсистемы. Системы развиваются в направлении увеличения эффективности способов их масштабирования. Например, рост логарифма массы при увеличении длины у легковых автомобилей в 1,4 раза меньше, чем у животных [25], то есть в технике масштабирование эффективнее, чем у животных.

4.6. Закон перехода от легкодоступных к труднодоступным ресурсам.

Любая система может возникать и развиваться исключительно за счет окружающей ее среды. При этом всегда существуют механизмы, позволяющие использовать ресурсы внешней среды для формирования и развития внутренней структуры системы. Закон гласит, что в первую очередь системы используют более легко доступные для них ресурсы, а затем используются труднодоступные ресурсы, вначале используются готовые ресурсы, а затем производные от них. При этом совершенствуются и сами механизмы превращения внешних ресурсов в саму систему: недоступные ранее ресурсы становятся доступными, затраты на это превращение тоже снижаются в процессе эволюции функционально-целевых систем.

Например, в архейскую эру 4 млрд. лет назад атмосфера Земли имела низкую плотность, состояла из аммиака, водорода, метана, сероводорода, паров воды, окиси и двуокиси углерода, кислород отсутствовал, как и континенты. [26] Собственно, ничего другого для своего образования и развития у сине-зеленых водорослей и не было. К этому добавился солнечный свет -вот и все, из чего себя создавали и создают по сей день сине-зеленые водоросли. Появившиеся затем эукариотические зеленые водоросли выделяли в атмосферу ядовитый на тот момент свободный кислород. Постепенно этот «яд» стал готовым ресурсом, которым воспользовались бактерии, способные жить в кислородной среде. Сейчас в атмосфере Земли 21% кислорода, чем мы с вами ежеминутно и пользуемся, как и все остальные животные.

Другой пример - возможность использования громадных ресурсов земных недр, в которых кроме кислорода присутствует 4880 минералов, которыми толком не умеют пользоваться живые организмы, но зато минералы активно используются в технических системах. Например, живая материя появилась на Земле примерно 4 млрд лет назад и за это время общий вес биомассы на Земле составил примерно 2,4 триллиона тонн живой материи. Орудия

труда человека совершенствуются и развиваются примерно 2,5 млн. лет, а общий вес технического вещества (техносферы) уже составляет по разным оценкам от 3-х до 30 триллион тонн. О темпах роста антропогенной массы на Земле можно судить по тому факту, что в самом начале 20 века она составляла всего 3% от веса биомассы живого вещества на Земле, а сейчас уже превышает вес всего живого на Земле [25].

Следствие 6.1. Применение компонентов (веществ и полей).

В первую очередь из внешней среды для формирования системы (см. также следствие 2.1 из закона 1) используются доступные элементы (вещества) и 2) поля взаимодействия.

Например, для живых и технических функционально-целевых систем в первую очередь используются имеющиеся на Земле вода, углерод, кислород, гравитация, электричество и магнетизм, другие вещества и поля. Пирамиды экосистем построены на иерархии доступных для питания ресурсов, например, растения, травоядные насекомые, хищные насекомые, птицы. Каждый из них создает ресурс для последующей цепочки в этой экологической цепи. Аналогичные связи можно наблюдать в промышленности: добывающие отрасли, энергетика, перерабатывающие отрасли, машиностроение, производство товаров и услуг.

Автомобили и самолеты используют имеющийся ресурс - кислород в атмосфере. У космических ракет такого готового ресурса нет, приходится возить окислитель с собой.

Следствие 6.2. Для технических систем. Переход на микроуровень

Последовательность в применении ресурсов касается и их размеров. Для человека привычным являются размеры от нескольких миллиметров до нескольких сот километров. В этом диапазоне размеров и развивается в исходном виде техника. Но постепенно при помощи техники человеку удается выходить за рамки привычных размеров. Микроскопы позволяют перейти к ангстремам и нанометрам, телескопы - к световым годам и парсекам. Новые представления о размерах позволяют переходить и к созданию технических элементов подобных размеров. Типичным, например, является переход на микроуровень для технических систем: от молотка - к пескоструйке, от пескоструйки - к лазеру, от ламповых ЭВМ - к ноутбукам, от старинных телефонов - к мини телефонам и смартфонам.

В качестве примера для данного следствия из закона можно привести эволюцию ЧПУ станка для резки различных материалов (от фанеры до металла). В середине 20 века рабочем органом такого станка была фреза, удаляющая материал обрабатываемого объекта. Сегодня рабочим органом является лазерный луч, который обрабатывает объект по площади взаимодействия в несколько микрометров, что дает более точный результат обработки.

Следствие 6.3. Для технических систем. Уход от земных условий.

Еще одно следствие из закона перехода от легкодоступных к труднодоступным ресурсам применительно к техническим системам является уход от земных условий при применении веществ и полей. Например, от привычной атмосферы переходят либо к чисто кислородной, либо к инертной среде. От привычного давления в одну атмосферу переходят к использованию либо вакуума, либо очень больших давлений. То же касается привычных для Земли температур, состава атмосферы и земной коры, гравитации и других земных характеристик. От применения привычных значений этих параметров техника постепенно уходит к их экстремальным значениям. Соответственно на других космических объектах обычными будут другие параметры, и тенденция примет соответствующий этим условиям вид.

4.7. Закон формирования и развития дополняющих, альтернативных и конкурирующих систем и взаимодействия с ними.

Для любой системы во внешней среде всегда формируются дополняющие системы, альтернативные системы, выполняющие те же функции, но другим способом, а также конкурирующие системы. Конкуренция может быть не только по функциям, но и по используемым ресурсам, по возможности войти в ту или иную надсистему. Взаимодействие с этими системами может быть, как источником развития системы, так и источником торможения этого развития.

Пример дополняющей системы. Для автомобилей создана целая сеть ремонтных мастерских и заправочных станций. Для авиасообщений создается соответствующая инфраструктура наземного транспорта.

Пример альтернативной системы. Автомобилю всегда есть альтернатива в плане перемещения в другое место: метрополитен, троллейбус или электромобиль, велосипед, катер, самолет, вертолет и другие средства передвижения. Альтернативные системы могут быть дополнительными и конкурирующими, могут объединяться в надсистемы. [27]

Примеры конкурирующих систем по функциям. Многие альтернативные системы могут быть конкурирующими, например, железнодорожный транспорт и авиатранспорт. Дизельные двигатели конкурируют с двигателями на газе, авторучки - с карандашами, линолеум с паркетом и т. д.

Конкуренция по ресурсам. У волков много конкурентов с теми, кто питается зайцами и копытными: барс, лиса, песец, енотовидная собака, шакал, росомаха, барсук, бурый медведь, кабан. В промышленности существует конкуренция за энергоресурсы, промышленные площадки, площадки для захоронения отходов.

Конкуренция за рынки сбыта и встраивание в бизнес-процессы. Например, конкуренция за государственные заказы, конкуренция бизнес-моделей (зарабатывать на услугах или товарах, сейчас или с отсрочкой платежей) и т. д.

4.8. Закон формирования и развития программ (технологий) действий для достижения цели.

Для достижения цели функционально-целевые системы формируют программы действий и реализуют их на основе присущего для них принципов действия. При этом формируется также и образ ожидаемого итога выполнения программы действий, а за счет обратной связи происходит коррекция программы действий на основе сравнения этого образа ожидаемого итога с результатами действий.

Понятия программа действий и ожидаемого итога выполнения программы действий (акцептор результата действия) являются частью теории функциональных систем Анохина П.К. [20]. Для животных, например, формируется программа действий и ожидаемый итоговый образ при охоте на добычу, при защите детеныша, для продолжения рода, при пожаре или наводнении и т. д. Очевидно, что программы разные для каждого животного, так как у всех разные возможности в соответствии с их «принципом действия». Эти программы по ходу корректируются в зависимости от реального результата выполненных действий. Аналогичные программы действий выстраиваются во всех функционально-целевых системах, например, при подготовке бизнес-планов, при строительстве зданий и сооружений, при формировании и развитии городов и т. д.

4.9. Закон развития систем через формирование и разрешение противоречий.

Эволюция компонентов системы и их параметров происходит неравномерно, что приводит к нарушению закона согласования и к возникновению противоречий в развитии систем.

Закон неравномерности развития компонентов системы представлен в системах многих авторов, например, [11]. Несмотря на то, что многие авторы указывают данный закон в предлагаемых системах ЗРТС, ранее не была обозначена в явном виде связь данного закона с другими законами развития систем. Онтологический подход к исследованию ЗРТС позволил продемонстрировать связь в явном виде. Её существование говорит о том, что в процессе развития система преобразуется под действиями тех или иных законов. Подобные преобразования приводят к появлению и обострению противоречий, решение которых в свою очередь приводят к неравномерности развития компонентов системы.

4.10. Принцип действия комплекса ЗРФЦС.

Развитие комплекса ЗРФЦС, как и любая функционально-целевая система, должен описываться самим этим комплексом законов. В частности, можно описать принцип действия комплекса ЗРФЦС.

Цель комплекса ЗРФЦС состоит в создании модели эволюции функционально-целевых систем. Комплекс состоит из четырех составляющих:

- закон увеличения степени идеальности

- группы законов развития структуры системы

- группа законов развития взаимодействия с внешней средой

- закон развития через формирование и разрешение противоречий.

Все законы и группы законов связаны друг с другом. Сформированные комплексы требований к системе через закон стремления к идеальности приводит к постепенному формированию и развитию внутренней структуры системы на основе принципа действия, необходимого для реализации требований. Внутренняя структура развивается в направлении увеличения полноты всех необходимых для принципа действия компонент и процессов, эволюция сопровождается чередованием свертывания и развертывания в системе, повышения управляемости и динамизации компонентов и процессов.

Развитие системы происходит во взаимодействии и взаимном влиянии системы и внешней среды. С одной стороны, система берет из внешней среды необходимые ресурсы для развития, а с другой - изменяет саму эту внешнюю среду и выполняет требования внешней среды. Взаимодействие и взаимовлияние с внешней средой происходит за счет образования над-систем, использования имеющихся ресурсов и конкуренцией или взаимодействием с другими конкурирующими и дополняющими системами. С учетом имеющейся конкретной структуры и принципа действия системы, а также условий изменяющейся внешней среды, формируются программы достижения поставленных целей и выполнения имеющихся требований.

Описанные процессы и формирующиеся требования к системе по объективным причинам приводят к образованию противоречий, которые решаются основными принципами разрешения противоречий требований: во времени, в пространстве, в отношениях, системным переходом.

5. ЛИНИИ, ПЛОСКОСТИ И ПРОСТРАНСТВА РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

Если законы развития систем не должны содержать в себе внутреннего противоречия, то в линии развития противоречие обязательно должно содержаться. Модель описания для каждой линии развития:

• Законы, лежащие в основе линии развития;

• Противоречия требований в линии развития;

• ИКР для линии развития - направление разрешения противоречия требований;

• Шаги на линии (их должно быть не менее 3-х: удовлетворение одному требованию, удовлетворение второму требованию, шаг в сторону ИКР для разрешения противоречия требований).

Плоскости развития могут формироваться из двух любых линий развития, например, Линия дробления и динамизации с Линией коллективно-индивидуального пользования. Добавь еще одну линию, например, Линия развития по S-образной кривой, получаем пространство развития системы. Идея линии, плоскости и пространства развития системы перекликается с структурой деревьев эволюции Н. Шпаковского. [13]

L1. Линия введения элементов (веществ)

Противоречие: Если ввести новый элемент, ТО можно увеличить функциональность или устранить нежелательный эффект, НО усложнится система и потребуются дополнительные ресурсы

ИКР: Отсутствующий дополнительный элемент САМ увеличивает функциональность или устраняет нежелательный эффект

Ключевые шаги: Пустота - Модификация ресурса - Поле - Малые дозы - На время -Копия - исчезает после применения

L2. Линия введения и развития полей взаимодействия

Противоречие: Если ввести новое поле, ТО можно увеличить функциональность или устранить нежелательный эффект, НО усложнится система и потребуются дополнительные ресурсы

ИКР: Отсутствующее дополнительное поле САМО увеличивает функциональность или устраняет нежелательный эффект.

Ключевые шаги: Модификация имеющегося ресурса - Поля из доступной внешней среды - Использование управляемых полей - Введение поля на время - Поле исчезает после применения

L3. Линия дробления и динамизации

Противоречие: Если раздробить систему или ее элемент и связать эти части тем или иным способом, ТО можно увеличить динамичность и управляемость системы, НО при этом система усложнится и потребуются дополнительные ресурсы

ИКР: Система без дробления и объединения САМА обеспечит возможность динамизации и повышения управляемости.

Ключевые шаги: Раздробить систему на две части - Раздробить систему на много частей - Жесткое объединение раздробленных частей - Объединение частей гибкими связями -Объединение частей полями - Сами разделенные части гибкие - Гибкие элементы объединенные управляемыми полями - Вся система гибкая - Вместо элементов управляемые поля взаимодействия.

L4. Линии согласования-рассогласования и структуризации

Противоречие: Если согласовать и структурировать систему или ее элементы, ТО можно повысить эффективность системы, НО при этом система усложнится и потребуются дополнительные ресурсы

ИКР: Система САМА обеспечивает согласование и структуризацию без дополнительных затрат.

Ключевые шаги: Принудительное согласование частей - Буферное (специальным элементом, полем или подсистемой) согласование частей - Самосогласованнее частей без введения элементов и полей - Временное согласование и структуризация - Согласование ритмики процессов - Использование капиллярно-пористой структуры для структуризации -Использование эффектов и локальных активных добавок для согласования необходимых свойств.

L5. Линия «моно - би - поли - свертывание»

Противоречие: Если к системе добавить новые системы, ТО можно увеличить функциональность и возможности нового комплекса, НО комплекс усложнится и потребуются дополнительные ресурсы

ИКР: Отсутствующая новая дополнительная система САМА увеличивает функциональность и новые возможности объединенного комплекса систем

Ключевые шаги: Добавить к системе еще одну такую же систему (бисистема) - Добавить к системе много таких же систем (полисистема) - В одинаковых объединенных системах делают разными некоторые характеристики - Вместо объединения одинаковых систем объединяются разные системы - Объединяются системы и антисистемы - Много одинаковых частей разных систем объединяются в один элемент (частичное свертывание) - Развиваются связи между объединенными системами - Свертывание би- и полисистем в моносистему с возможным повторением цикла образования полисистем

L6. Линия коллективно-индивидуального использования систем

Эта линия - частный случай развития бисистем, в которой одной из систем является рассматриваемый объект, а другой - потребитель, пользователь этого объекта (человек, группа лиц, коллектив). Линия относится к социальным функционально-целевым системам.

Противоречие: Если система создана для индивидуального использования (владения) одним субъектом (человеком), ТО это удобно и не создает конфликты с другими субъектами, НО это дорого и требует излишние ресурсы.

Если система создана для коллективного использования (владения) многими субъектами (коллективом), ТО это снижает затраты, НО создает неудобства при пользовании и конфликты между членами коллектива пользователей.

ИКР: Коллективная система с низкими затратами САМА обеспечивает удобство и бесконфликтность индивидуального использования.

Ключевые шаги: Коллективное использование - Индивидуальное использование -Часть времени коллективное - часть индивидуальное - Часть системы коллективная - часть индивидуальная - В одном месте коллективная, а в другом индивидуальная - Коллективно-индивидуальная система.

L7. Линия развития по S-образной кривой

Можно выделить пять характерных этапов на S-образной линии развития систем. Для каждого этапа будет свое характерное противоречие, ИКР и соответствующие шаги развития.

1. 1-й этап (начало развития). Противоречия связаны с низкой функциональностью и большими удельными затратами. Формулировки ИКР направлены на формирование принципа действия и повышение эффективности функционирования, на использование готовых ресурсов для системы. Рекомендации:

• необходимо максимально использовать уже существующие инфраструктурные ресурсы и потребности;

• рекомендуется объединить систему с лидирующими в данный момент системами;

• рекомендуется развивать систему в конкретной области, где ее достоинства значительно превосходят ее недостатки.

2. Переходной этап от 1 -го ко 2-му.

• необходимо максимально ускорить внедрение.

• требуется достичь минимально приемлемого значения основных параметров и резкого опережения как минимум по одному из них.

• следует внедрять ТС в одной конкретной области, где соотношение ее достоинств и недостатков наиболее приемлемо и востребовано.

• систему нужно приспособить к существующим инфраструктуре и ресурсам.

• допустимы серьезные изменения в составе системы и ее элементов. Принцип действия самой ТС (ее ядро) менять не следует.

3. 2-й этап, бурное развитие.

• рекомендуется адаптировать систему к новым видам применения;

• адаптировать имеющиеся инфраструктурные ресурсы к нуждам системы.

4. 3-й этап, стабилизация, прекращение роста.

• На ближнюю и среднюю перспективы следует решать задачи по снижению затрат и развитию сервисных функций.

• На дальнюю перспективу следует предусмотреть смену принципа действия ТС или ее компонентов, разрешающую противоречия, тормозящие развитие системы.

• Очень эффективны глубокое свертывание, объединение альтернативных систем и другие способы перехода в надсистему.

5. 4-й этап, колебания или спад.

• На ближнюю перспективу следует решать задачи по снижению затрат и развитию сервисных функций.

• На среднюю и дальнюю перспективы следует предусмотреть смену принципа действия ТС, разрешающую тормозящие развитие противоречия.

• Следует искать локальные области, в которых система все еще будет конкурентоспособной

Так как сочетание законов развития может быть много, то и линий развития тоже может быть больше описанных выше. Кроме того, могут быть линии развития для специальных областей или систем. Например, для бизнеса можно сформулировать целый комплекс линий развития, например, Линия формирования цепочек создания ценностей, Линия формирования структуры организации, Линия объектов бизнеса, Линия цены и оплаты, Линия ассортимента, Линия развития рынка, Линия развития покупателя.

Таблица 3. Связь законов и линий развития

Законы Линии развития 1. увеличения идеальности 2. полноты принципа действия 3. развертывания и свертывания 4. повышения управляемости и 5. переход в надсистемы 6. переход в применении ресур- 7. формирования и развития альтернативных систем 8. возникновение противоречий

L1. Линия введения элементов V V V V V

L2. Линия введения и развития полей V V V V V

L3. Линия дробления и динамизации V V V V V

L4. Линии согласования и структуризации V V V

L5. Линия перехода к надсистемам V V V V V

L6. Линии коллективно-индивидуального использования V V V

L7. Линия по S-образного развития V V V V V V V V

В качестве примера приведем описание Линии развития ассортимента продукта.

Противоречие требований линии. Ассортимент должен быть широкий, чтобы обеспечить и предвосхитить желания покупателя, и должен быть узкий, чтобы не отвлекать большие ресурсы производителя и продавца.

ИКР 1: Широкий ассортимент продуктов САМ создает возможность не отвлекать большие ресурсы производителя и продавца.

ИКР 2: Узкий ассортимент продуктов САМ обеспечивает и предвосхищает все желания покупателя.

Использованные законы и линии развития: линия L5 «Моно - би - поли - свертывание» и Линия L1 введения элементов (веществ).

Шаги линии развития ассортимента:

• Одиночный продукт, ассортимента нет

• Продукты со «сдвигом» характеристик и цены. Ассортиментные группы.

• Увеличение количества ассортиментных групп и их ценового диапазона.

• Насыщение ассортимента. Полное покрытие выбранной ниши.

• Партнерство поставщиков и производителей для регулирования ассортимента.

• Формирование, структурирование и динамизация ассортиментной политики в зависимости от территории, места в магазине, сезонного периода и времени суток.

• Вместо части ассортимента - их копии для определения спроса, анализ ассортимента конкурентов[28]

• Использование интернет-технологий для самостоятельного формирования пользователем необходимого набора ассортимента.

Таблица 4. Пример плоскости развития: «Линия дробления и динамизации» и «Линия коллективно-индивидуального пользования». Приведены только часть

шагов этих лини

Линия коллективно-индивидуального пользования Линия дробления и динамизации 1. Коллективное использование 2. Инди-видуальн. использование 4. Часть системы коллективная -часть индивид. 5. В одном месте коллектив-ная - в другом индивид. 6. Коллективно- индивидуальная система

1. Монолитная система 1 - 2

3. Много частей 2 - 1

5. Гибкие связи 5 - 4

6. Объединение частей полями 6 - 5

9. Вся система гибкая 9 - 6

10. Система из полей

В таблице 4 в приведен пример плоскости развития, для которой выбраны две линии развития: «Линия дробления и динамизации» и «Линия коллективно-индивидуального пользования». Для простоты приведены только часть шагов этих линий. В качестве объекта выберем, например, автобус. Тогда в ячейке 1-2 этого пространства развития может быть расположен частный индивидуальный автобус. В ячейке 2-1 - два или более автобусов (прицепы, полуприцепы), прицепленные друг к другу для коллективной перевозки пассажиров. Ячейка 5-4 - это может быть разделенный на части (секции) автобус с гибкими связями с частным (индивидуальным) водителем, но для общественного пользования пассажирами. Или другой вариант - тягач частный, а гибкие автобусы-полуприцепы коллективного пользования. Ячейка 6-5 - это могут быть индивидуальные, частные автобусы без водителей, которые могут на трассе объединяться через городскую информационную систему в коллективный поезд, если их маршруты хотя бы частично совпадают. Ячейка 9-6 - это могут гибкие с полностью изменяющейся геометрией автобусы. При индивидуальном использовании он «сжимается» до маленьких размеров, а при коллективном - раздвигается до больших размеров.

6. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСА ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЦЕЛЕВЫХ СИСТЕМ

Предложенный авторами комплекс ЗРФЦС имеет несколько направлений и довольно широкую область применения. Можно выделить пять направления применения и развития комплекса ЗРФЦС:

1. Прогнозирование развития функционально-целевых систем. Можно использовать линии, плоскости или пространства развития систем. Можно использовать непосредственно сами законы.

2. Постановка изобретательских задач. На основе прогноза можно поставить задачу, связанную с переходом конкретной функционально-целевой системы к следующему этапу ее развития.

3. Применение комплекса ЗРФЦС для построения и уточнения комплексов законов различных функционально-целевых систем.

4. Развитие комплекса ЗРФЦС. Комплекс ЗРФЦС может и должен развиваться. Для этого можно использовать различные подходы:

- сбор и анализ картотек изобретений («патентные слои») и истории развития систем («патентные скважины»);

- взаимная адаптация законов из различных областей;

- детализация комплекса ЗРФЦС для конкретной узкой области, например, металлургия, медицина, юриспруденция, теория ценностей (аксиология) и др.;

- применение комплекса ЗРФЦС к развитию самого комплекса ЗРФЦС (комплекс ЗРФЦС сам по себе тоже функционально-целевая система и к нему могут применяться законы и линии развития комплекса ЗРФЦС).

5. Сбор картотек примеров подтверждения или нарушения законов развития функционально-целевых систем.

Переход от анализа эволюции технических систем к функционально-целевым системам, как объекту изучения ТРИЗ, позволяет очень сильно расширить круг систем, эволюцию которых способен изучать и описывать ТРИЗ. В частности, ЗРФЦС позволяют объединить ТРИЗ и теорию развития творческой личности (ТРТЛ). Приведем только несколько примеров соответствия ТРТЛ комплексу ЗРФЦС. В ТРТЛ, например, есть аналоги закона увеличения степени идеальности: Великая Достойная Цель, стремление к Идеальной Творческой Личности, стремление к реализации Идеальной творческой стратегии. Полнота принципа действия в ТРТЛ - это, например, комплекс качеств творческой личности и их формирование. [15]

Группа законов развития структуры системы и группа законов взаимодействия с внешней средой соответствуют в жизненной стратегии творческой личности (ЖСТЛ) взаимодействию Творческой Личности и Внешних обстоятельств. Закон повышения управляемости и динамизации для ЖСТЛ - это регулярная смена специализации, смена Целей, смена программы действий, смена учеников и собственных Школ. Переход в надсистемы предусматривает концепция максимального продвижения вверх, обобщения поставленных целей и применения полученных результатов, переход от единоличной работы - к Школе учеников, созданию институтов. Безусловно, ЖСТЛ предусматривает максимальное использование ресурсов и сделанных заранее предварительных шагов. Наличие партнеров и конкурентов, формирование и развитие программ достижения поставленной цели - все это характерно для ЖСТЛ и описано в ЗРФЦС.

Вся деятельность Творческой личности пронизана противоречиями и необходимостью их решать. Выбор Достойной Цели, построение и реализация планов по ее достижению, получение необходимого образования и поиск нужной информации, защита и сохранение полученных результатов, уход от давления внешних обстоятельств и предательства коллег и учеников - все это требует умения преодолевать возникающие противоречия.

7. АНАЛИЗ ПРЕДЛАГАЕМОГО КОМПЛЕКСА ЗРФЦС НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ К КОМПЛЕКСУ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ

В таблице 5 приведено сравнение разработанного авторами комплекса законов развития функционально-целевых систем с разработанными критериями к этому комплексу законов.

Таблица 5. Сравнение комплекса ЗРФЦС с критериями требований к нему

Критерий Соответствие комплекса ЗРФЦС

1. Использование терминов ТРИЗ Каждый закон и линия развития в комплекс сформулирован на основе терминов, понятий и явлений, описанных в ТРИЗ

2. Соответствие области применения законов Все законы и линии развития в комплексе ЗРФЦС соответствуют и ограничены областью функционально-целевых систем. При этом они не противоречат более общим законам развития систем и более узким законам развития технических систем.

3. Подтверждение фактами и прогнозами Комплекс ЗРФЦС соответствует массивам изобретений и эволюционному развития функционально-целевых систем из самых разных областей. Комплекс обладает большим прогностическим потенциалом.

4. Законы непротиворечивы Каждый закон комплекса ЗРФЦС в отдельности не противоречив.

5. Лаконичность формулировок при полноте описаний. При значительном увеличении области применения и введении новых законов развития количество законов сократилось до восьми. Идеальность комплекса ЗРФЦС возросла.

6. Динамичность и возможность адаптации комплекса ЗРФЦС При сохранении общей структуры комплекса ЗРФЦС, может изменяться количество законов, следствий из них и линий развития.

7. Соответствие своим же требованиям и законам Направления развития комплекса ЗРФЦС соответствует законам и линиям развития этого же комплекса: увеличилась идеальность и полнота законов, комплекс прошел этапы развертывания и свертывания, повысилась его возможность к динамизации и адаптации, есть надсистема в виде законов развития систем.

Разработанный комплекс законов развития функционально-целевых систем соответствует критериям требований к комплексам развития систем.

Авторы выражают благодарность коллегам, которые приняли участие в обсуждении этого материала и внесли предложения и замечания: А. Курьяну, А. Харитонову, Н. Рубиной, А. Трантину и другим специалистам по ТРИЗ.

ВЫВОДЫ

• Авторы провели анализ известных публикаций по теме законов развития технических систем в ТРИЗ, выявили их положительные и отрицательные стороны, сформулировали критерии корректности комплексов законов развития систем.

• На основе анализа большого фактического материала и публикаций по теме развития функциональных систем авторы разработали комплекс законов развития функционально-целевых систем, который соответствует критериям корректности комплексов законов развития систем.

• Комплекс ЗРФЦС является динамически развивающимся, способен к адаптации к новым областям знаний и специализации к более узким направлениям применения, опирается на понятие полноты принципа действия функционально-целевых систем.

• Комплекс ЗРФЦС позволяет с единых позиций рассматривать систему ТРИЗ-ТРТЛ, так как стратегии творческой личности также являются функционально-целевыми системами.

• Одно из направлений развития комплекса ЗРФЦС - переход от линий развития к поверхностям и пространствам развития функционально-целевых систем

• Последующие шаги представленного исследования связаны с уточнением комплекса ЗРФЦС, его применением для развития и прогнозирования функционально-целевых систем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Альтшуллер Г.С. О законах развития технических систем. - Баку, 20.01.1977

2. К. Маркс. КАПИТАЛ. Книга первая. Отдел четвёртый. Производство относительной прибавочной стоимости. Глава тринадцатая. Машины и крупная промышленность. 1. Развитие машин. http://lugovoy-k.narod.ru/marx/23/020.htm

3. Фридрих Энгельс, История винтовки, Написано Ф. Энгельсом в конце октября 1860г - первой половине января 1861г http://lugovoy-k.narod.ru/marx/15/036.htm

4. Энгельмейер П.К. Философия техники. Вып. 1-4. СПб., 1912

5. Энгельмейер П.К. Теория творчества -М.: ТЕРРА -Книжный клуб, СПб.: Северо-Запад, 2009 (1910 г.)

6. Зворыкин А.А. О некоторых вопросах истории техники. - Вопросы философии, 1953, № 6.

7. Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. О психологии изобретательского творчества //Вопросы психологии, № 6, 1956. - с. 37-49 https://www.altshuller.ru/triz/triz0.asp

8. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. - М.: Сов. радио, 1979.-184 с. Кибернетика. (с. 113-127)

9. Г.Альтшуллер, «Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач», изд. Наука, Новосибирск, 1991 г.

10. Г.С. Альтшуллер, Б.Л. Злотин, А.В. Зусман, В.И. Филатов «Поиск новых идей: от озарения к технологии». Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1989г.

11. Саламатов Ю.П. Законы развития технических систем (основы теории развития технических систем), в издательстве «Карелия» (Петрозаводск) в сб. «Шанс на приключение» 1991 г. (с. 5 - 174).

12. Любомирский А.Л., Литвин С.С. Законы развития технических систем, февраль 2003. http://www.metodolog.ru/00767/00767.html

13. Шпаковский Н.А. Деревья эволюции. Анализ технической информации и генерация новых идей, Учебно-методическое пособие, Издательство «Пульс», Москва, 2006

14. Голдовский Б.И. О некоторых особенностях механизма действия законов развития технических систем и о системе ЗРТС, Сентябрь 2019 г., г. Нижний Новгород https://triz-summit.ru/triz/metod/gold/zrts/

15. Альтшуллер Г.С., Верткин И.М. Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности. -Мн.: Беларусь, 1994. 479 с.

16. Петров В.М. Биология и законы развития техники, 1976, 2008. https://triz-summit.ru/triz/metod/204718/

17. Петров Владимир Закон - антизакон, https://metodolog.ru/00787/00787.pdf

18. Магерамов Г. «Об общих принципах построения алгоритма творческого процесса», 1973 г., https://triz-summit.ru/triz/metod/science/203865/

19. Королева Е.А., Елисеева А.В., Законы масштабирования в живой и неживой природе, КузГТУ, 2017. http://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2017/RM17/pages/Articles/0806007-.pdf

20. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем, 1973. [Электронный ресурс]. - URL: http://www.bio.bsu.by/phha/downloads/anohin_obscaia_teoria_fs.pdf

21. Зачем космосу многодетная семья https://cosmatica.org/articles/1090-zachem-kosmosu-mnogodetnaja-semja.html 26-27 сентября 2020 г.

22. Рубин М.С. «О теории проектирования инновационно-технологических систем», C.-Петербург, 2008 г., http://temm.ru/ru/section.php?docId=3935

23. Рубин М. С. Основы ТРИЗ для предприятий. Учебное пособие к базовому курсу по ТРИЗ для промышленных предприятий. - М.: КТК «Галактика», 2022.

24. В. Л. Комаров «Смысл эволюции.» Н. В. Павлов. «Владимир Леонтьевич Комаров» Изд-во Академии Наук СССР, М., 1951 г. Библиотека естествознания http://www.biografia.ru/timiryazev/komarov42.html

25. Масса созданных людьми объектов превысила массу всех живых организмов, 2020, https://nplus1.ru/news/2020/12/10/human-made-materials-vs-biomass

26. Архейская эра (4-2,5 млрд лет назад), https://sitekid.ru/planeta_zemlya/arhejskaya_era_425_mlrd_let_nazad.html

27. Герасимов В.М., Литвин С. С. Зачем технике плюрализм: (развитие альтернативных технических систем путем их объединения в надсистему) / // Журнал ТРИЗ. - 1990. - Т.1. - № 1. - С. 11-26. -http://www.metodolog.ru/00594/00594.html

28. С.А. Шевченко, Е.В. Кузьмина, В.Ф. Трунина Ассортиментная политика промышленного предприятия, Научный журнал: Экономика и предпринимательство, 2015, https://naukarus.com/assortimentnaya-politika-promyshlennogo-predpriyatiya