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TRIZ创新软件:国际主流的专家辅助创新系统-IWB软件是如何诞生的?

2022-10-08 17:04 作者:法思诺教育  | 我要投稿



之前为了介绍TRIZ大师鲍里斯·兹洛廷先生(74岁)和IWB,我特别请教了阿拉·祖斯曼女士(75岁)一些问题,其中有2个问题引起了阿拉·祖斯曼女士的关注。一个是问,他们做IWB创新软件的最早想法是怎么来的?第二个是问,有什么有趣的事情可以分享?

                   

没想到,这仿佛拉开了阿拉·祖斯曼女士尘封多年的往事回忆,她专门抽空为我们写了一篇介绍。我也才发现,做IWB的最初设想就是一个非常精彩的故事。也打破了我一个旧的认识,我一直以为IWB软件是阿拉·祖斯曼女士和鲍里斯·兹洛廷先生为了更快解决创新问题而开发的,其实不是。虽然最终的结果客户用的效果都非常好。


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拉·祖斯曼和鲍里斯·兹洛廷


原来这两位TRIZ大师在工作中也在明里暗里地较量,在比试谁的创新能力更强。因为鲍里斯·兹洛廷先生解决创新问题太厉害了,阿拉·祖斯曼女士虽然输了,但是绝不是心服口服,老想着要如何才能超过他。故事很精彩,请大家直接看祖斯曼女士的介绍。以下部分为祖斯曼女士专门供稿。


IWB的诞生故事

软件开发的客观原因


背景

在前苏联TRIZ开发的头40年里,它仍然主要还是某些个人的智力爱好。在当时前苏联的环境下,TRIZ没有得到工业界、学术界和政府的支持。也没有商业环境能有效地在更大的范围内测试它,并将其传播开来。当某些行业最终对这种方法表现出一定的兴趣时,他们也会派遣专业人员(大部分是工程师)参加一个为期3至4周的研讨会,研讨会由负责强制提高行业专家专业水平的特殊组织举办。但由于TRIZ的高度反直觉性质,学习它是一件很难的事情。另外,即使经过如此长时间的培训,一个人可能仍然还是一个新手,他需要几年的密集实践才能成为该方法的自给自足的用户。


到了20世纪80年代中期,我们开始研究TRIZ在世界各地的传播情况,发现一个显而易见的事实:商业公司不可能在没有充分了解他们将获得什么好处的情况下,就把非常忙碌的工程师送去参加为期四周的培训(TRIZ当时在西方世界几乎一无所知)。


我们的初步研究表明,典型的初始专业培训课程为3-5天。这可能足以学习TRIZ最简单的工具,如矛盾矩阵表和40发明原则,也许是方法论的一些一般前提;然而,我们的研究也证明它会导致失败。因为尽管这些工具代表着在解决困难技术挑战方面比传统方法迈出了一大步,但成功的可能性仍然不会超过10%-20%,这不足以使TRIZ在任何技术领域中获得有效的可靠概念证明。


使用TRIZ语言,矛盾是显而易见的:简单的工具不能提供令人满意的结果,而更强大的工具需要太长的时间来学习和努力实践。因此,挑战是找到一种方法,使TRIZ工具更容易学习和使用,同时又不影响其效率,而最明显的方法是过程的自动化或计算机化,这在20世纪80年代中期已经相当普及。


并行方式

发明和解决创造性问题的自然方法总是通过反复试验和试错来实现的,这种方法被天才发明家应用时尤其有效。TRIZ中包含的方法论取消了这种“人性化”方法的第一步。TRIZ与人类自然的创造性思维方法没有什么共同之处;相反,它是一种发明的方法,可以让人获得与“自然”创造性思维相同的结果,但方式更有效和更可控。

与TRIZ类似,基于TRIZ的软件必须成为下一个发明的应用程序,通过这个应用程序可以实现与TRIZ类似的结果,但它会以更有效和更可控的方式实现。事实上,用IWB解决问题应该成为与“自然”创造性思维和“手动”TRIZ并列的一种创新发明方式。鉴于此,TRIZ的计算机化是TRIZ进一步发展和广泛传播的合乎逻辑和必然的一步。


接受挑战


我们在基希涅夫学校的TRIZ开发团队没有计算机专业知识。开发第一个支持TRIZ的软件的任务被分配给了明斯克的学校,由计算机科学家瓦莱里·佐里科夫领导。他们很快就开发出了计算机版的最简单的TRIZ工具,如带有40发明原则的矛盾矩阵,76标准解和现象,这是最简单的知识库工具。然而,计算机化最强大的工具-ARIZ-85包含大约60个步骤,需要与用户进行多次交互,这是一项艰巨的挑战。到了20世纪80年代末,我们的团队清楚地认识到,将为密集的脑力劳动而设计的复杂工具进行计算机化的方式已经走到了尽头。


解决这一挑战的方法可能来自另一个方向。我们的基希涅夫-TRIZ学校以其在技术进化模式领域的研究而闻名。对人类各种活动自动化的历史研究表明,最初的尝试是模仿人类的做事方式(例如,第一辆火车头有腿,第一台缝纫机有手臂等等),但结果证明是失败的。真正的成功通常是通过修改这些过程使其适合自动化来实现的。


显然,需要修改TRIZ工具和开发更适合计算机化的新工具。这种方法的第一步是开发一个新版本的ARIZ,它可以作为机器版本的一个场景,适合手动使用来测试它(ARIZ-SMVA)。这个版本是在20世纪90年代末开发的,并提供给明斯克TRIZ学校作为他们发明机器软件的下一个版本。出于各种原因,他们决定遵循自己的软件开发策略。


软件开发的个人原因


1991年底,我决定总结我在TRIZ的10年经验。那时,我在TRIZ的所有领域和工具上进行了大量的培训(有些是和阿奇舒勒先生一起的),参加了所有TRIZ会议,与鲍里斯·兹洛廷和其他TRIZ同事一起提交论文,积累了大量关于改进ARIZ以及如何将其呈现给学员的建议。在特定领域进行了我自己的研究,比如利用资源,扩展TRIZ解决科学问题的方法等等。


基本上,我无所不知,但与我的一位老师和我10年的密切合作者Boris Zlotin相比,我在解决实际问题方面的效率较低。我问自己一个问题——为什么?有什么不同?


经过深入的比较,我认为有以下几个原因:

1.鲍里斯有更多的经验——至少比我多7年以上,包括在一家大公司担任问题解决者。


2.他在教育上有优势——虽然我们毕业于同一所学校—圣彼得堡理工大学,但他的专业是电气和机械工程,而我的专业是更偏科学的无线电物理。我缺乏真正的行业经验,这对于在解决问题之前理解问题非常重要。


3.他记忆力很好,能记起这些年来他所处理的每一个问题。他已经成功地创建了自己的卡片文件,其中包含这些问题以及他读到的其他问题(他还接受过快速阅读技巧的培训)。我的记忆力很好,但不是那么好。


4.他是一个非常自信的人,每次面对问题,他都确信自己会找到好的解决办法。我不是。显然,我的一些缺点是无法弥补的,比如记忆力、自信心和更多的经验。但是,如果我能建立一个系统来指导我,尽管这个系统过程结合了鲍里斯·兹洛廷经验中的成功方法,以及从他(当然还有其他人)成功解决问题中提取的知识储备,我就可以用它来支持我自己努力解决问题了。最终,它可能是一个模仿鲍里斯·兹洛廷特长的专家系统。所以,我在1991年底开始开发这样的系统。


IWB开发



这项工作主要从两个方面进行:

1.开发易于计算机化的过程,包括解决问题的主要步骤:(问题定义、问题表述、利用知识库产生想法、概念开发和结果评估)。


2.开发一个广泛的知识库,经过提炼和结构化,以便于寻找与给定问题的相似之处(知识库工具或算子系统,包含所有已知元素,如40发明原则、76标准解、大量配图案例和科学效应(现象)。另外,在工作过程中还创建了新的发明原则或算子。


总而言之,IWB有:


1.400+ 算子

2.1300+ 配图案例

3.250+ 科学效应(现象)


第一个包含知识库的工作原型是在1992年年中用简单的超文本技术建造的,当时它主要用于软件帮助系统,不久之后,随着互联网的出现,它变得普遍起来。到第二年年底,谢尔盖·马尔金(Sergey Malkin)领导的一个软件开发团队开发出了问题建模(Problem Formulator)的第一个版本,这是IWB最重要的分析模块,它是基于最初在ARIZ-SMVA中引入的原理图。


第一次测试

到1992年底,我们去了美国,向我们潜在的商业伙伴展示了我们的原型,并成立了Ideation 国际公司。同时,我们也有机会为一家美国大公司提供TRIZ概念的验证。该公司给我们提供了他们正在努力解决的4个技术难题;我们开始为这些问题开发TRIZ解决方案。


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以下是鲍里斯·兹洛廷(Boris Zlotin)后来描述所发生的事情的方式。

“我用我最大的能力和所有可用的TRIZ工具来解决这些问题,最终得到了无数的想法,因为我认为这是一套相当详尽的可能的解决方案。然后阿拉·祖斯曼问我是否愿意测试软件以比较结果。我从其中一个问题开始(后来成为IWB的案例研究中的一个封闭环),看看我是否能找到相同的解决方案(我不相信我能找到更多,因为IWB中包含的几乎所有知识都来自我的卡文件或大脑记忆)。结果令人震惊。我确实得到了更多创意,其中一些甚至比我已经获得的更好。从那以后,我从未在不使用IWB的情况下解决任何问题。”

——作者:阿拉·祖斯曼


结语

有人说,这是不是鲍里斯·兹洛廷怕老婆,所以妥协了呀?我觉得这么说的人可能不太了解人性。一个成功的男人怎么会在自己最擅长的专业领域轻易认输呢?这是他的荣耀和自信来源啊!只不过,阿拉·祖斯曼也不愧为一位创新大师,我打不过你,我就用“机器”来帮忙。


真没想到吧,最后是机器“战胜”了人类的大师,这可是在创新领域呀!而这比“深蓝”计算机在1997年战胜人类世界象棋冠军时间更早了几年。而今天的IWB早已经升级到“阿尔法狗”般的完善和强大,更关键的是,有了中文版本! 惊不惊喜?意不意外?


希望越来越多的中国企业能通过运用IWB来提升企业整体的技术创新水平。


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法思诺创新 Fasinno

法思诺拥有一支超强实力的创新顾问团队。如技术创新领域,汇聚了两位华人TRIZ五级大师(含全球首位华人TRIZ五级大师),四位TRIZ四级专家;在产品创新领域,拥有一位设计思考大师和三位设计思考教练;在研发和管理创新方面,拥有三位六西格玛黑带大师和精益管理大师。

法思诺拥有自主知识产权的专业创新课程体系,其中的TRIZ Talk课程更是成为华为、美的、中石油等企业内部指定创新课程。

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