Морфологический анализ
В современной форме морфологический анализ создан швейцарским астрофизиком Ф. Цвикки, который в 30-е годы применил морфологический подход к решению астрофизических проблем и предсказал существование нейтронных звезд.
В годы мировой войны, когда Цвикки привлекли к американским ракетным разработкам, морфоанализ — уже вполне сознательно — был использован для решения технических задач. Сущность морфологического анализа заключается в стремлении систематически охватить все (или хотя бы все главнейшие) варианты, исключив влияние случайности.Прообразом морфологического анализа можно считать «Арс магна» — «Великое искусство» Раймундо Луллия (XIII в.).
Основная идея «Великого искусства» состоит в том, что структура любого знания определяется изначальными понятиями, категориями. Комбинируя эти понятия, можно вывести все знания о мире. Гегель пишет в «Средневековой философии» о том, что Луллий систематичен, но вместе с тем он становится механистичным. Луллий строил приборы в виде концентрических окружностей. На каждой окружности были записаны определенные понятия. Перемещая окружности относительно друг друга, можно было получить различные высказывания и суждения. Сохранились рисунки этих приборов («фигур»). Наиболее крупной «фигурой» был прибор с 14 окружностями. Диковинная машина как бы
воплощала в себе некий всеобъемлющий ум, способный выразить в формализованных суждениях все, что можно знать обо всем на свете: она давала 18 квадрильонов сочетаний[12].
В простейшем случае морфологический анализ предусматривает построение двухмерной морфологической карты: выбирают две важнейшие характеристики технической системы, составляют по каждой из них список всевозможных видов и форм, а затем строят таблицу, осями которой являются эти списки. Клетки такой таблицы соответствуют вариантам технической системы. Возьмем, например, задачу 2.1 о борьбе с примерзанием лыж.
Чтобы освободить примерзшую лыжу, прежде всего нужен запас энергии. Составим список разных источников энергии, не предопределяя заранее годится или нет тот или иной способ: электроаккумуляторы, взрывчатые вещества, горючие вещества, химические реактивы, гравитационные устройства, механические устройства (например, пружинные), пневмо- и гидроаккумуляторы, биоаккумуляторы (человек, животные), внешняя среда (ветер, волна, солнце). Далее запишем всевозможные формы воздействия на лыжи и лед: механическое ударное воздействие, вибрация, ультразвуковые колебания, встряхивание проводника при прохождении тока, взаимодействующего с магнитным полем, световое излучение, тепловое излучение, непосредственный нагрев, обдув горячим газом или жидкостью, электроразряд. Если теперь построить таблицу, получится 81 вариант, каждый из которых заслуживает рассмотрения. Разумеется, таблицу нетрудно расширить.Обычно для морфоанализа строят морфологический ящик, т. е. многомерную таблицу. Построение начинают с выбора главных характеристик — осей ящика. В качестве осей берут части объекта или этапы процесса. Их обозначают буквами А, Б, В... Записывают возможные альтернативы по каждой оси (элементы оси), например, А-1, А-2, А-3 и т. д. Затем строят морфологический ящик, например:
А-1, А-2, А-3, А-4, А-5;
Б-1, Б-2, Б-3, Б-4, Б-5, Б-б, Б-7;
В-1, В-2, В-3;
Г-1, Г-2, Г-3, Г-4, Г-5;
Д-1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-5, Д-6, Д-7, Д-8.
Общее количество вариантов в таком ящике соответствует произведению элементов осей, в данном случае 5х7хЗх5х8= = 4200.
Самый трудный этап морфоанализа — выбор нужного сочетания. Правил отбора нет, поэтому действовать приходится наугад.
Между тем сильное сочетание «прячется» среди миллионов слабых и бессмысленных. Длительные наблюдения за применением морфоанализа в школах ТРИЗ показали, что наиболее распространенная ошибка состоит в стремлении получать сочетания путем выбора на каждой оси наиболее «яркого», внешне привлекательного сочетания. Разумнее действовать иначе: выбрать несколько главных элементов, а остальные подбирать так, чтобы они соответствовали, «подыгрывали» им. Фактически это означает возврат к применению двухмерной таблицы. Однако и применение двухмерных таблиц наталкивается на трудности: надо правильно выбрать ось, от чего зависит плодотворность сочетаний. В связи с этим возникает логический вопрос: нельзя ли построить универсальную таблицу, пригодную для морфологического анализа многих технических систем?Такая таблица получила название фантограммы (предложена Г. С. Альтшуллером в 1970 г.), так как в школах ТРИЗ она применялась в основном не для решения технических задач, а в упражнениях по развитию воображения. Вертикальной осью фантограммы служат следующие универсальные показатели, характеризующие любую систему — от часового механизма до человеческого общества: химический состав вещества, физическое
состояние вещества, объект, элементы микроструктуры объекта (например, для дерева — клетка, для общества — человек), над- структура (система, в которую входит объект, например, для дерева— лес), направление развития, воспроизведение, энергопитание, способ передвижения, сфера распространения, управление, цель, назначение, смысл существования. В качестве горизонтальной оси используют перечень приемов изменения: уменьшить, увеличить, объединить, разъединить, раздробить, заменить данное свойство «антисвойством», ускорить, замедлить, сместить во времени назад, сместить во времени вперед, сделать свойства меняющимися во времени (а если они уже меняются, наоборот — сделать их постоянными), отделить функцию от объекта, изменить связь со средой (включая полную замену среды). Из 144 сочетаний, даваемых фантограммой, обычно 60—70% имеют определенный смысл. В этом преимущество метода фантограммы по сравнению с обычным морфоанализом. Однако и здесь возможности весьма ограничены. Следовало бы увеличить число элементов по каждой оси, одновременно повысив их точность и конкретность, а следовательно, и определенность сочетаний. Но с увеличением числа элементов начинает снижаться доля осмысленных сочетаний, фан- тограмма теряет компактность и удобство использования. Тут мы сталкиваемся с явлением, характерным для всех методов перебо
ра вариантов: эти методы не имеют резервов развития, они могут видоизменяться, но не развиваться, оставаясь в пределах исходного принципа.
Еще по теме Морфологический анализ:
- Морфологическая и динамическая парадигмы
- Морфологические воззрения Э. Геккеля
- ЛЕКСИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ВЫРАЗИТЕЛЬНОСТЬ СЛОВ
- МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ НАИМЕНОВАНИЙ: КАТЕГОРИЯ ОДУШЕВЛЕННОСТИ (КОРПУСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ) Г. Б. Гурин
- 51. СТАТИСТИЧЕСКИЙ И СЦЕНАРНЫЙ АНАЛИЗ. МОДЕЛИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ, РАСЧЕТ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ СТАТИСТИЧЕСКОГО И СЦЕНАРНОГО АНАЛИЗА В СИСТЕМЕ PROJECT EXPERT
- Как избежать редукционизма при анализе и объяснении психических явлений? Гносеологические аспекты анализа психических явлений
- 4. АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ
- Анализ и синтез.
- СЕТЕВОЙ АНАЛИЗ
- ВИДЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
- Опыт автобиографического анализа
- Глава IX. Анализ взаимодействий
- Вербальный анализ решений
- Системный анализ в моделировании
- Глава 12 СЕТЕВОЙ АНАЛИЗ
- 49. АНАЛИЗ БЕЗУБЫТОЧНОСТИ ПРОЕКТА