Bài giảng Phương pháp luận sáng tạo - Bài 2

Phương pháp luận sáng tạo III.1 Giải quyết các vấn đề nhờ 40 thuật sáng tạo cơ bản  Khái niệm về thuật : thuật hay thủ thuật là các thao tác tư duy đơn lẻ có tính định hướng nhất định.  Gọi là cơ bản vì các thao tác tư duy theo các thuật là đơn giản nhất, không thể đơn giản hơn nữa.  40 thuật sáng tạo cơ bản được Altshuller và các cộng sự tìm ra từ việc phân tích hàng trăm nghìn các bằng phát minh, sáng chế của con người.  Cách học và áp dụng các thuật sáng tạo nên đi theo 3 mức: Kiến  Luyện  Vẽ III.1 Giải quyết các vấn đề nhờ 40 thuật sáng tạo cơ bản  Mức 1 : Kiến là kiến thức, là nội dung của thuật cần nắm vững nhờ học thầy, học sách, tài liệu, học bạn  Mức 2 : Luyện là luyện tập, thực hành những điều đã học, dùng kiến thức đã học để giải quyết các bài tập trong sách, bài tập trên lớp, ở nhà, các bài toán trong thực tế để rèn luyện.  Mức 3 Vẽ là dùng các thuật để giải các bài toán mà mình cần giải quyết trong cuộc sống, là tưởng tượng và vẽ ra được các kiến thức mới của thuật hướng áp dụng mới của thuật trong các lĩnh vực mới mà mình quan tâm III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  1. Nguyên tắc phân nhỏ  -Chia đối tượng thành các phần độc lập  -Làm đối tượng trở nên tháo lắp được  -Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  2. Nguyên tắc “tách khỏi”  Tách phần gây “phiền phức” hay ngược lại phần duy nhất cần thiết ra khỏi đối tượng. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ  Chuyển đối tượng có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất.  Phần khác nhau của đối tượng cần có chức năng khác.  Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản 4. Nguyên tắc phản đối xứng  Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung là giảm bậc đối xứng). III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  5. Nguyên lý kết hợp  -Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận.  -Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động kế cận. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  6. Nguyên tắc vạn năng  -Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  7. Nguyên tắc “chứa trong”  -Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba  -Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  8. Nguyên tắc phản trọng lượng  -Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác có lực nâng.  - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ  -Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ  -Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tượng.  -Cần sắp xếp các đối tượng trước sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  11. Nguyên tắc dự phòng  -Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng các chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu an toàn. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  12. Nguyên tắc đẳng thế  -Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  13. Nguyên tắc đảo ngược  -Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại.  -Lật ngược đối tượng . III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  14. Nguyên tắc cầu hoá  -Chuyển những đường thẳng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu  -Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn  -Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  15. Nguyên tắc linh động  -Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”  -Nếu như khó nhận được 100% nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn một chút. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác  -Chuyển từ đường sang cả mặt phẳng, chuyển mặt phẳng sang không gian 3 chiều.  -Đặt đối tượng nằm nghiêng  -Sử dụng mặt sau của đối tượng III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  18. Sử dụng các dao động cơ học  -Làm đối tượng dao động  -Sử dụng tần số cộng hưởng. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ  -Tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ  -Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động có ích khác. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích  -Thực hiện công việc có ích một cách liên tục.  -Khắc phục vận hành không tải và trung gian. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  21. Nguyên tắc vượt nhanh  -Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn.  -Vượt nhanh để có hiệu ứng cần thiết. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  22. Nguyên tắc biến hại thành lợi  -Sử dụng tác nhân có hại để thu được hiệu ứng có lợi  -Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác.  -Tăng cường tác nhân có hại đến nỗi nó không còn có hại nữa. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi  -Thiết lập quan hệ phản hồi  -Nếu đã có hãy thay đổi nó. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  24. Nguyên tắc đối tượng trung gian  -Sử dụng đối tượng trung gian chuyển tiếp. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  25. Nguyên tắc tự phục vụ  -Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.  -Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  26. Nguyên tắc sao chép (copy)  -Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ thì sử dụng bản sao. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”  -Thay đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (ví dụ về tuổi thọ). III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  28. Thay thế sơ đồ cơ học  -Thay sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng  -Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng  -Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối.  -Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng vỏ dẻo và màng mỏng. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  31. Sử dụng vật liệu xốp  -Sử dụng vật liệu xốp hoặc có lỗ thay cho vật liệu đặc.  -Nếu đối tượng là vật liệu xốp hoặc nhiều lỗ thì sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc  -Đổi màu sắc của đối tượng.  -Thay đổi độ trong suốt của đối tượng. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  33. Nguyên tắc đồng nhất  -Những đối tượng tương tác với đối tượng cho trước phải được làm từ cùng 1 loại vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  34. Nguyên tắc phân huỷ hoặc tái sinh  -Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc không cần thiết phải tự phân huỷ hoặc biến dạng.  -Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng  -Thay đổi kích thước, hình dạng  -Thay đổi nhiệt độ, áp suất.  -Thay đổi nồng độ, độ dẻo, III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  36. Sử dụng chuyển pha  -Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong các quá trình chuyển pha như thay đổi thể tích, áp suất, thu toả nhiệt III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  37. Sử dụng sự nở nhiệt  -Sử dụng sự nở hay co nhiệt của các vật liệu.  -Nếu đã sử dụng sự nở nhiệt, sử dụng vài vật liệu có hệ số nở nhiệt khác nhau. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  38. Sử dụng các chất oxy hoá mạnh  -Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy  -Thay không khí giàu oxy bằng oxy.  -Thay oxy bằng ozôn. III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  39. Thay đổi độ trơ  -Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà III.2 Danh sách 40 thuật sáng tạo cơ bản  40. Sử dụng vật liệu hợp thành (Compzit)  -Chuyển từ vật liệu đang sử dụng sang dùng những vật liệu hợp thành, hay nói chung là sử dụng vật liệu mới. Ưu điểm của các thủ thuật  Khá đơn giản, giúp định hướng tư duy  Hiệu quả giải các bài toán khá cao nếu người giải có trí tưởng tượng mạnh  Có thể nhân sức mạnh của các thuật bằng các tổ hợp của chúng  Các thuật tuy được tìm ra từ kỹ thuật song chúng cũng có thể được dùng để giải mọi bài toán nếu người giải hiểu chúng một cách linh hoạt. Nhược điểm của các thủ thuật  Chưa có các tiêu chuẩn khách quan để xác định cụ thể dùng thủ thuật gì để giải bài toán.  Trên thực tế người ta thường dùng tổ hợp các thuật để giải bài toán trong cuộc sống, do vậy lại đụng đến vấn đề số lớn của phương pháp thử sai.  Khi một số thủ thuật mang lại lợi ích cho người giải và trở nên được yêu thích, chúng tiềm chứa tính ỳ tâm lý. TRIZ – Innovation - Vishwanath Ramdas 39 Characteristics. Qualities – Static & In Motion (6*2 > 12)  Dimension, area, volume, weight, durability, energy Physical Qualities (7)  Shape, strength, speed, pressure, force, brightness, temperature, power Performance Qualities  Stability, reliability, control complexity, system complexity Product outcomes (6)  Ease of use, ease of repair, harmful side fx, harmful factors, measurement accuracy, manufacturing accuracy Wastes (5)  Time, effort, material, materials used, information Process Characteristics (8)  Adaptability, manufacturability, productivity,, automation Mind Map of Characteristics Static Qualities t tic lities Quality in motion lit i ti Phy. Qualities. lities Wastesstes Processingr cessi Outcomestc es weightweight DimensionDimension AreaArea VolumeVolume EnergyEnergy DurabilityDurability weightweight DimensionDimension AreaArea VolumeVolume EnergyEnergy DurabilityDurability ForceForce PressurePressure TemperatureTemperature BrightnessBrightness strengthstrength ShapeShape SpeedSpeed InformationInformation MaterialMaterial Usage of MttlUsage of Mttl timetime efforteffort Ease of UseEase of Use Ease of Repair Ease of Repair Accuracy of manufacture Accuracy of manufacture Accuracy of measurement Accuracy of measurement ReliabilityReliability Harmful Side effects Harmful Side effects StabilityStability ManufacturabilityManufacturability ProductivityProductivity AdaptatbilityAdaptatbility Harmful Factors Harmful Factors System complexity System complexity Control complexity Control complexity AutomationAutomation Performance Qualities erf r ce lities 40 Inventive Principles  Organize (6)  Segmentation, merge, Abstraction ( extract out), Nesting,  Counter weight, Asymmetry  Compose (7)  Local Quality, Universality,  Homogenity, composites,  Spheroids, thin films, Cheap disposables  Physical (4)  Porosity, Additional Dimension,, Thermal Expansion, Colour Changes  Chemical (4)  Oxidate – reduce, inertness,  Transform states, Phase transition  Interactions (5)  Reduce Mechanical Movement, Bring Fluidity  Equipotence, dynamicity, vibration  Process (9)  Do it in reverse, ++ / --, continued action, repeated action, skip through, negative to positive  Prior Cushioning, Prior Actions, Prior Counter Actions  Service (5)  Self service, intermediary, feedback,  use and retrieve, cheap copies Mind Map – 40 Inventive Principles 40 inventive Principles Organizer i Compose Physicallyi ll Chemicallyi ll InteractionsI t r ti Processr NestNest SegmentSegment Counter weight Counter weight Abstract – extract Abstract – extract asymmetryasymmetry MergeMerge homogenoushomogenous Thin filmsThin films shperoidsshperoids Local qualityLocal quality universalityuniversality compositescomposites + dimension+ dimension porosityporosity Color changes Color changes Thermal expansion Thermal expansion intermediaryintermediary Transform states Transform states inertnessinertness OxidateOxidate Phase transition Phase transition invertinvert Continued Useful action Continued Useful action Prior Cushioning Prior Cushioning ++ / -- actions ++ / -- actions Self serviceSelf service Repeated Action Repeated Action feedbackfeedback vibrationsvibrations dynamismdynamism Equi potenceEqui potence Negative to positive Negative to positive Dispose retrieve Dispose retrieve cheap copy cheap copy fluidityfluidity Servicer i Prior Counter Action Prior Counter Action Prior Action Prior Action Skip through Skip through Cheap disposables Cheap disposables Less mechanicalLess mechanical