Алгоритмы решения нестандартных задач

Министерство образования и науки Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное 

образовательное учреждение высшего образования 

«Казанский национальный исследовательский 

технологический университет» 

 
 
 
 
 
 
 

А. А. Стародубова 

 
 
 
 
 

АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ 

НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ 

 

 

Учебно-методическое пособие 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Казань 

Издательство КНИТУ 

2018 

УДК 608.1, 338.33 
ББК 65.050

С77

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета 

 

Рецензенты: 

канд. экон. наук, доц. Н. А. Гареева 

канд. пед. наук, доц. Е. Ю. Гирфанова 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
С77 

Стародубова А. А. 
Алгоритмы решения нестандартных задач : учебно-методическое 
пособие / А. А. Стародубова; Минобрнауки России, Казан. нац. 
исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2018. – 88 с. 
 
ISBN 978-5-7882-2442-8

 
Рассмотрены теоретические и практические основы решения изобрета-

тельских задач.  

Предназначено для студентов очной формы обучения направления под-

готовки бакалавриата 27.03.05 «Инноватика», профиль «Управление инно-
вациями (по отраслям и сферам экономики)». Может применяться для под-
готовки к сдаче зачета и выполнения семинарских заданий по дисциплине 
«Алгоритмы решения нестандартных задач». 

Подготовлено на кафедре инноватики в химической технологии. 

 

 
 

ISBN 978-5-7882-2442-8
© Стародубова А. А., 2018
© Казанский национальный исследовательский  

технологический университет, 2018

УДК 608.1, 338.33 
ББК 65.050

В В Е Д Е Н И Е  

Целями освоения дисциплины «Алгоритмы решения нестандарт-

ных задач» являются: 

а) формирование знаний об условиях для генерации идей, о мето-

дах решения нестандартных задач, о стратегиях принятия оптимальных 
решений;  

б) обучение технологии решения изобретательских задач по тео-

рии Г.С. Альтшуллера; 

в) обучение способам генерации и оценки новых идей; 
г) раскрытие процессов, происходящих при принятии решений. 
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: 
а) условия для генерации идей; 
б) методы решения нестандартных задач; 
в) методы оценки новых идей; 
г) барьеры в принятии оптимального решения; 
д) стратегии преодоления барьеров в принятии оптимального ре-

шения. 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:  
а) решать изобретательские задачи по теории Г.С. Альтшуллера; 
б) определять и снимать барьеры в принятии решений; 
в) генерировать новые идеи; 
г) оценивать новые идеи. 
В результате освоения дисциплины обучающийся должен владеть:  
а) способностью принимать оптимальное решение; 
б) навыками командной работы для генерирования идей; 
в) современными технологиями генерации идей. 

1 .  М Е Т О Д  П Р О Б  И  О Ш И Б О К  

Изобретательством человек занимается с древнейших времен. Но 

методы изобретения новых идей не меняются. Основным методом выработки 
новых идей был и остается метод проб и ошибок.  

Метод проб и ошибок – перебор множества вариантов решения задачи, 
наугад. Этот метод является врожденным методом мышления человека. 
Для метода проб и ошибок необходимо много попыток, вариантов 
и времени (рис. 1).  

 

Рис. 1. Метод проб и ошибок 

Этапы решения задачи изобретателем методом проб и ошибок:  
– 1 этап – исходные данные задачи; 
– 2 этап – готовое решение задачи. 
Правило для метода проб и ошибок – «первое пришедшее в голову 

решение – слабое».  

Преимущества метода проб и ошибок: 
– этому методу не надо учиться; 
– методическая простота решения; 

– удовлетворительно решаются простые задачи (не более 10 проб 

и ошибок). 

Недостатки метода проб и ошибок: 
– плохо решаются задачи средней сложности и практически не решаются 
сложные задачи; 

– нет приемов решения и алгоритма мышления, мы не управляем 

процессом, идет хаотичный перебор вариантов; 

– неизвестно, когда будет решение и будет ли вообще, неясно, когда 
прекращать думать (а вдруг в следующее мгновение придет гениальное 
решение); 

– требуются большие затраты времени и волевых усилий при решении 
трудных задач; 

– иногда ошибаться нельзя (зависит от профессии). 
Изобретательские задачи условно можно разделить на пять уровней.  


Для решения изобретательской задачи первого уровня достаточно 

перебрать с десяток вариантов. Такие изобретения (они вполне патентоспособны) 
может сделать каждый. 

Изобретательские задачи второго уровня требуют нескольких сотен 
проб. Их решение не так очевидно, оно не каждому под силу: если 
знания и опыт малы, человек выдыхается после десятка попыток.  

На третьем уровне решения изобретательских задач отыскиваются 
среди тысяч неудачных вариантов. 

На четвертом уровне решения изобретательских задач необходимо 
перебирать десятки и сотни тысяч проб. 

На пятом уровне решения изобретательских задач необходимо перебирать 
миллион вариантов проб. 

Для очень трудных задач пятого уровня необходима кооперация 

изобретателей нескольких поколений. Их усилия постепенно превращают 
задачу пятого уровня в сравнительно простую задачу второго 
уровня, кто-то делает последний рывок – методом проб и ошибок. 

Развитие инноваций предъявляет к «индустрии изобретений» новые 

требования: необходимо резко повысить количество и – главное – качество 
вырабатываемых технических новшеств. А для этого нужны эффективные 
методы решения изобретательских задач высших уровней. 

Задание 1 для закрепления темы: Придумайте все возможные 

способы поднять, не нагибаясь, мяч на теннисном корте. 

2 .  Т Е О Р И Я  Р Е Ш Е Н И Я  И З О Б Р Е Т А Т Е Л Ь С К И Х  

З А Д А Ч  

Мореплаватель наносит на карту течения, рифы, мели, для того 

что бы в следующий раз другие не совершали те же ошибки. А у изобретателя 
нет такой карты как у мореплавателя. Начинающий изобретатель 
проходит через одни и те же ошибки, которые совершали другие 
изобретатели. Изобретателю нужны годы, для того чтобы накопить 
опыт, выработать навыки, научиться творчеству. Поэтому чтобы изобретения 
не опаздывали, нужна специальная наука.  

Например, человеку, необходимо достичь высоты пять метров. 

Человек может подпрыгнуть, но это выше физических возможностей. 
Но можно не прыгать, так как есть лестница. При помощи лестницы 
каждый человек сможет достать до высоты пять метров. Изобретателю 
тоже нужна такая лестница – наука, которая позволит сложную задачу 
разбить на простые шаги как по лестнице. Эта наука необходима для 
того, чтобы: 

– решать творческие, изобретательские, научно-исследовательские 
задачи любой сложности без перебора вариантов; 

– прогнозировать новые решения; 
– развивать творческое воображение; 
– выявлять проблемы.  
О такой науке давно мечтали, ее не было до XX века, она сформировалась 
в 1946 году и называется Теория решения изобретательских 
задач, или сокращенно – ТРИЗ, основал ее Генрих Саулович Альтшул-
лер. 

Г. С. Альтшуллер – российский инженер-патентовед, изобрета-

тель, учёный. Он был убеждён в возможности выявить из опыта предшественников 
устойчиво повторяющиеся приёмы успешных изобретений 
и возможности обучить этой технике всех заинтересованных и способных 
к обучению. 

«Теория решения изобретательских задач» основана на 25-летнем 

исследовании Г. С. Альтшуллером 40 тысяч патентов и авторских свидетельств.  


На рис. 2 показана структура «Теории решения изобретательских 

задач». 

Методы «ТРИЗ» применяются в проектах компаниями Ford, 

Daimler-Chrysler, Johnson&Johnson, Boeing, NASA, Hewlett Packard, 
Motorola, General Electric, Xerox, IBM, LG, Samsung, Procter and Gamble, 
Expedia, Kodak. 

 

Рис. 2. Структура «ТРИЗ» 

После смерти Г. С. Альтшуллера в 1998 г. «ТРИЗ» испытала застой 
в развитии.  

В 1999 г. создана Международная ассоциация «ТРИЗ», в которую 

входят организации из России, Белоруссии, Латвии, Эстонии, Украины, 
США, Перу, Франции, Израиля, Кореи, Европы. 

Выводы: 
– метод проб и ошибок неэффективен, он изжил себя; 
– нужна новая технология решения задач, основанная не на переборе 
вариантов, не на ожидании подсказки «зеленых человечков», а на 
знании и применении законов развития технических систем; 

– стремление технических систем к идеальности (это означает, что 

новый результат должен быть достигнут «без ничего», без дополнительных 
затрат, без усложнения оборудования и т.д.). 

ТРИЗ

алгоритмы решения 
изобретательских
задач (АРИЗ)

40 стандартных
приёмов для
изобретателей

Нестандартные

задачи

Стандартные

задачи

3 .  Т Р И З :  И Д Е А Л Ь Н Ы Й  К О Н Е Ч Н Ы Й  Р Е З У Л Ь Т А Т  

Для решения изобретательских задач по методу «ТРИЗ» необходимо 
сформулировать идеальный конечный результат.  

По методу «ТРИЗ» при формулировке задачи, которую надо решить 
изобретателю необходимо убрать все сложные термины, то есть 
задача должна быть понятной и простой. 

Решение задачи по методу «ТРИЗ» начинают с конца, то есть 

определяют сразу ответ. Для этого нужно представить идеал разрабатываемого 
устройства, то есть идеальный конечный результат (ИКР). 

Идеальный конечный результат – решение, которое мы хотели бы 

видеть в своих мечтах, например выполняемое при помощи фантастических 
устройств, веществ (волшебная палочка, ковер-самолет, живая 
вода). 

Варианты идеального конечного результата показаны на рис. 3. 

 

Рис. 3. Варианты идеального конечного результата 

Идеальное вещество – вещества нет, а функции остаются (прочность, 
непроницаемость). 

Идеальный процесс – мгновенное получение результатов без процесса. 


Идеальный 
конечный 
результат

Идеальное 
вещество

Идеальное 
устройство

Идеальный 

процесс

Идеальная форма

Идеальная форма – максимум полезного эффекта (прочность), 

при минимуме используемого материала. 

Идеальное устройство бывает двух вариантов: 
– должно появляться только в момент, когда необходимо выполнять 
полезную работу (должно нести 100% нагрузку), в остальное 
время это устройство не должно существовать (пример, скатерть-самобранка); 

– 
устройства нет, а работа, производится сама собой (пример, волшебная 
палочка). 

Задание 1 для закрепления темы: ответьте на вопрос. Однажды 

П.Л. Капица задал задачу Ландау. Собаке привязали к хвосту сковородку. 
С какой скоростью должна бежать собака, чтобы не слышать 
стук сковородки? 

Ответ на задание 1: собака должна стоять на месте.  

4 .  Т Р И З :  П Р О Т И В О Р Е Ч И Я  

Для решения изобретательских задач по методу «ТРИЗ» необходимо 
выявить противоречия в изобретении. 

В результате сложных изобретательских задач улучшение одних 

параметров приводит к ухудшению других параметров. То есть возникают 
противоречия. 

Обычно эти противоречия пытаются сгладить (чуть-чуть улучшить 
один параметр и чуть-чуть ухудшить другой). Но более правильно 
решить противоречие. 

Виды противоречий в «ТРИЗ» показаны на рис. 4, противоречия 

решают по цепочке. 

 

Рис. 4. Виды противоречий 

Решение, принимаемое при помощи метода «ТРИЗ» можно изобразить 
в виде формулы (1): 

 

ПП → УП → ИКР→ ОП 
(1) 

 

поверхностное
противоречие

(административное)

углубленное
противоречие
(техническое)

обостренное
противоречие
(физическое)

ПП
УП
ОП

- в виде нежелательного 
эффекта;
- что-то плохо;
- необходимо создать 
что-то новое, 
неизвестно каким, 
образом.

- введение или усиление 
полезного действия;
- устранения или 
ослабления вредного 
действия, вызывает 
ухудшение одной из 
частей системы или всей 
системы в целом.

- изучение причин, 
породивших 
техническое 
противоречие, приводит 
к необходимости 
выявления 
противоречивых 
физических свойств.