The TRIZ Ontology Webinar. Oct. 27, 2020

Olga Eckardt: The ontologies “Flow Model” and “Flow Analysis”.

The material

https://triz-summit.ru/ru/confer/TDS-2020/web/web_27_10/ (in Russian).

The Chat (English translation below)

Hans-Gert Gräbe :

Len Kaplan :

Павел Петров : упомянуто о классификаторе. В связи с этим вопросы: На каких принципах должен быть построен классификатор? Что должно быть отражено в классификаторе?

Владимир Никитин : Потоки ВЭИ являются компонентами ТС или потоки являются объектом функции для ТС и её компонентов?

Hans-Gert Gräbe : Как насчет термина “поток событий”?

Oleg Stralchonak : Как вы думаете, кроме источника, приемника и канала, видимо, нужно понятие Кодирования, как мера и способ передачи потока информации и мера самой информации (степень полноты информации об объекте). По аналогии с подходом в Кибернетике.

Hans-Gert Gräbe : Может ли цепочка “как оно есть, как оно должно быть, правила построения, правила трансформации” применяться не ко всем “явлениям”?

Сергей Канделинский : Можно ли сказать что поток - это временное описание системы?

Павел Петров : либо надсистемой по отношению к ТС “Мясорубка”

Сергей Канделинский : носитель перемещается вместе с информацией

Трегубов Александр Наумович : можно ли ввести весовые коэффициенты с точки зрения стремления к идеальности или через минус в обратную сторону для оценки потоков например по десятибальной шкале

Владимир Никитин : Каналом для информационного потока может являться поток энергии, поток вещества. Кони и наездник по Юрию. Это мнение, а не вопрос.

Len Kaplan : К вопросу о «похожести природы» разных явлений. Я здесь имел в виду вот что. С точки зрения деятельности ТРИЗ, «функция», «объект», «поток», «процесс» - это то, что мы изменяем при совершенствовании системы или решении проблемы. Так сказать, «изменяемая сущность». И в этом плане, например, онтологические карты, описывающие их «полезность» (как критерий того, как мы будем изменять эту сущность), и должны быть подобными. Есть подобие между этими сущностями - с точки зрения ТРИЗ, и потому должно быть подобие онтологических карт. Это мнение, а не вопрос.

Hans-Gert Gräbe : Но цель теории должна состоять в том, чтобы вложить эти сходства в язык, верно?

Len Kaplan : Если Потоковый анализ - инструмент постановки задач, то при чём тут приёмы?

Hans-Gert Gräbe : Если анализировать связи между термами поток и процесс более пристально, то определенно следует учитывать большую область семантики процесса в информатике. Замечание.

Сергей Канделинский : иерархия функция - потоки - процессы?

Len Kaplan : Это сверху вниз или снизу вверх?

Сергей Канделинский : в кадре 12 место задач где-то будет? может и сверху вниз? как вариант

Hans-Gert Gräbe : Классической областью анализа потоков является расчет взаимозависимости в экономике (матрицы Леонтьева). Там, однако, рассматривается не временное измерение, а скорее временное измерение, которое усредняется.

Владимир Никитин : На слайде 13 последовательность понятий определяется очерёдностью их усовершенствования. У Юрия есть два возможных варианта такой очерёдности.

The Chat (English translation), slightly reordered and with some additional remarks by HGG

Hans-Gert Gräbe :

Pavel Petrov: the notion classifier was mentioned. In this connection, a questions: On which principles a classifier should be built? What should be reflected in a classifier?

Vladimir Nikitin : Are substance-energy-information flows components of a TS or are such flows the object of a function in the TS and its components?

Hans-Gert Gräbe : What about the term “event flow”?

Discussion about “flow of information”.

Sergei Kandelinsky : Is it possible to say that a flow is a description of a system in time?

Alexander Tregubov: can we introduce weighting factors to express the pursuit of perfection or with a minus in the opposite direction for evaluation of flows on e.g. a ten-point scale?

Len Kaplan : If Flow Analysis is a tool for problem setting, then what is the role of principles here?

Hans-Gert Gräbe : If you analyse the links between the notions flow and process more carefully, the large area of Process Semantics in computer science should definitely be considered.

Sergei Kandelinsky: Is there a hierarchy of function - flows - processes?

Vladimir Nikitin : On slide 13, the sequence of concepts is determined by the sequence of their improvements. Yuri (Lebedyev) has two possible options of such an order.

Is there a more general level of abstraction possible which should initially be theoretically better developed?

Discussion at Facebook, 2020-11-02

Olga Eckardt: Цель работы онтология ТРИЗ, в данном конкретном случае потоки и потоковый анализ. Цель онтологического подхода показать серые зоны, противоречия в определимых или подходах и их формализация. Мы не ставим цели научить потоковому анализу, для этого есть много курсов ТРИЗ. Мы ставим цель показать и обсудить с ТРИЗ профессионалами эту формализацию и последующие шаги. К вопросу о правилах это была одна из не формализованных частей. Надеюсь ответила и если есть желание присоединиться к следующим онтологиям - вебинарам, дайте знать - вышлю приглашение!

Boris Stroganov: ФСА Б.Л. Злотина самостоятельное направление анализа и не является инструментом ТРИЗ как и “ФСА для конструктора” одного из основателей поэлементного анализа - Соболева Ю.М. (советую познакомиться). Пусть автор “Потокового анализа” Ю. Лебедев или кто-то другой опишет его без искажений и фантазии. Раберитесь с терминами. Исправьте тексты по правилам русского языка. Чем отличается предлагаемая система анализа от ПСА или ПСС? Геометрической формой? Подскажите, где можно познакомиться с “Правилами применения закономерностей развития “потоков” в технических системах” и классификациями потоков. Не стремитесь вносить изменения в АРИЗ. Создавайте систему анализа под своим именем! Не пытайтесь редактировать таблицу умножения!

Boris Stroganov: Ольга, попробуйте решить эту задачу методом потокового анализа. “После мытья в посудомоечной машине на стаканах остаются пятна”. Ответ прилагается. Самая распространенная причина появления пятен – недостаточно высокая температура воды. И уже на втором месте – неправильно подобранные моющие средства или программа мойки. Проверьте подключение горячей воды к посудомоечной машине. Регулируйте температуру воды. Перед включением посудомоечной машины откройте кран и не закрывайте, пока вода не станет горячей.

Englisch translation:

Olga Eckardt: The target of working on a TRIZ ontology, in this particular case are flows and flow analysis. The aim of the ontological approach is to find the grey areas, contradictions in definitions or approaches and their formalisation. We do not set the goal to teach stream analysis, there are many TRIZ courses for this purpose. We set a goal to show and discuss with TRIZ professionals this formalisation and the following steps. To the question of rules, this was one of the unformalized parts. Hopefully, I replied and if there is a desire to join the following webinars on ontology design, let me know - I will send an invitation!

Boris Stroganov: FSA (funcion-value analysis) of B.L. Zlotin is an independent analysis direction and not a tool for TRIZ as is the “FSA for the Designer” of one of the founders of the per element analysis - Sobolev Yu.M. (I suggest you to get acquainted). Let the author of “Flow Analysis” Y. Lebedev or someone else describe it without distortion and fantasies. Develop precise notions. Fix the texts according to the rules of the Russian language. How differs the proposed analysis system from PSA (cause-effect-analysis) or PSS (cause-effect-chains)? In its geometric form? Please tell us where to get acquainted with the “Rules of application of development patterns of ‘flows’ in technical systems” and with the classification of flows. Do not seek to make changes to ARIZ. Create an analysis system under its own name! Do not try to edit the multiplication table!

Boris Stroganov: Olga, try to solve this problem using the flo analysis method. “There are stains on the glasses after washing in the dishwasher”. The answer is attached. The most common cause of stains is that water temperature is not high enough. And already in the second place - wrongly selected detergents or washing programme. Check the connection of hot water to the dishwasher. Adjust the water temperature. Before switching on the dishwasher, open the tap and do not close it until the water will become hot.

Some additional remarks by HGG

HGG: I think that the whole state of notions and research on Material Flow Analysis should not be forgotten in developing a TRIZ flow model theory.

OE: It is not a stock, but material, and this is only one part of this analysis. TRIZ does not stop with material, but uses other media (energy, information, …) as well.

When we go to the next level I will show you and of course discuss this part - flow consist of something, and moves something - and one possibility is material. Stock is the capacity of the media in its entry or exit point, and again it is IN!

HGG: Stock is not capacity, but the (as is, as should be, …) quantity of the “something” in the source or sink. It’s the potential that can be moved, the channel capacity is only one of the bounding conditions about how much can be moved. The other one is the stock - if the stock is empty, them the whole channel capacity does not matter, you get no “something” moved along the channel.

I understand the embedding of your theoretical approach in the TRIZ Body of Knowledge but I don’t understand its relation to flow concepts well established in science. Take e.g. electricity, Kirchhoffs laws, to analyze electricity flows, they combine current and voltage and it makes no sense to consider the flows alone. The more general mathematical notions use flows and potentials. It is (mathematically) a hard question to decide if a flow structure can be derived from a potential but if so, there are plenty of new tools to be applied. There are also theories describing the deviation from admitting a potential, and those theories also introduce plenty of new notations, see e..g. https://www.physik.uni-muenchen.de/lehre/vorlesungen/sose_13/T3p---Elektrodynamik/Uebungen/VANALYS.pdf. Sorry, at the moment I see no link to that well established “Body of Knowledge”. Should there be such a link?

What about “money flows”? A very common notion within the economy, they point in opposite direction to (in particular) substance flows. Within “smart contract” businesses this rapidly becomes also a technical problem. Moreover money counts as “information” (in MMT at least), so what is the source and what the target if the directions are opposite? Or has “information” to be counted as “emergent phenomenon” (a term introduced by V. Petrov on the very first pages of his new monograph in 4 volumes). For some more considerations on this and the “field of social energy” see my paper https://hg-graebe.de/EigeneTexte/DAT-20-en.pdf (I added this part to the paper after a critique by one of the reviewers).

V.M.Petrov, 2020-11-08 (English translation below)

Отличная работа! Мне многое понравилось. Прекрасный подход. Профессиональный разбор.

Как мне показалось вы, Ольга, не использовали или не полностью использовали первоначальную работу по потоковому анализу, выполненному еще в GEN3 Александром Любомирским. В последствии была опубликована статья на Саммите разработчиков ТРИЗ в 2006 году. Любомирский А. “Закон повышения эффективности использования потоков вещества, энергии и информации” https://triz-summit.ru/confer/tds-2006/203452/203525/ и работу Юрия Лебедева «Классификация потоков в технических системах» https://www.metodolog.ru/node/967. Возможно, я и ошибаюсь.

По поводу классификации потоков. Мне трудно судить, когда вы эту работу делали. Но интересно, что еще в прошлом году я пришел к примерно той же классификации потоков тоже на основе функций.

В моей книге Петров Владимир. Законы и закономерности развития систем. Книга

  1. https://ridero.ru/books/zakony_i_zakonomernosti_razvitiya_sistem/, которая издана 05.10.2020 у меня следующая классификация потоков.

Цитирую (примеры в основном убрал):

1.8. Поток

1.8.1. Классификация потоков

Работа системы осуществляется вследствие прохождения потоков.

Потоки также как и функции можно классифицировать по:

Вид потока:

Потоки вещества могут быть:

В свою очередь твердые потоки могут быть:

К потокам вещества относятся и все виды транспортных систем.

Потоки могут быть организованные и неорганизованные.

К организованным потокам относятся потоки, созданные человеком или другими живыми существами, например, дороги, трубопроводы, электрические и оптические кабели и т. д. Примером потоков, созданных другими живыми существами, могут служить муравьиные потоки, поток перелетных птиц, поток рыб и т. д.

К неорганизованным потокам можно отнести любые случайные потоки, например, потоки ветра, движение волн в море, случайные излучения и т. д.

Потоки могут быть управляемые и неуправляемые.

Управлять потоками можно видоизменяя их и не видоизменяя (обрабатывать и не обрабатывать):

Это могут быть дамбы на реках, усилители в электрических цепях, модуляторы и демодуляторы, цифровая обработка сигнала и т. д.

Потоки осуществляют взаимодействия и выполняют работу.

Кроме того, потоки могут быть внутренние и внешние.

Внутренние потоки осуществляют воздействия одного элемента системы на другой или их взаимодействие по организованным связям между ними.

Внешние потоки осуществляют взаимодействие системы с надсистемой, окружающей средой и обратное влияние надсистемы и окружающей среды на систему.

Отсутствие учета таких влияний может не только отрицательно сказаться на работоспособности системы, но и вредно влиять на внешнюю среду.

Пример 1.37. Компьютер

В компьютер поступает поток внешней информации. Компьютер обрабатывает эту информацию. Это внутренний информационный поток. Компьютер выдает результаты обработанной информации на внешние устройства, например, на монитор – это внешний информационный поток.

1.8.2. Оценка потоков

Оценку потоков можно проводить по:

Опишем оценку потока:

  1. По полезности:
    • полезный;
    • бесполезный;
    • вредный;
    • полезный и вредный.
  2. По степени выполнения полезности потока:
    • достаточный;
    • избыточный;
    • недостаточный.

Полезный поток – поток, обеспечивающий работоспособность системы.

Бесполезный поток – поток, не создающий работоспособность системы. Иногда такие потоки называют лишними.

Вредный поток – поток, создающий нежелательный эффект.

Достаточный поток – поток, создающий необходимое (достаточное) действие.

Избыточный поток – поток, создающий избыточное действие.

Недостаточный функция – функция, создающая недостаточное действие.

Полезный и вредный поток – поток, обеспечивающий работоспособность системы и создающий нежелательный эффект вместе.

Пример 1.39. Компьютер

Бесполезный поток – поток энергии, когда на компьютере не работают, а он включен. Поток электроэнергии в компьютере должен быть только тогда, когда вводится, обрабатывается и выводится информация. В остальное время компьютер впустую расходует энергию. Кроме того, поток энергии должен подаваться только к тем частям, которые в данный момент работают.

Вредный поток компьютера – поток электромагнитного излучения от компьютера и Wi-Fi, поток шума от вентилятора.

Достаточный поток – поток электроэнергии и информации, необходимый для нормальной работы компьютера.

Недостаточный поток – недостаточный поток электроэнергии и информации, необходимый для нормальной работы компьютера, например, разряженная батарея, когда происходит долгая обработка информации, например, при скачивании информации из Интернета.

Полезный и вредный поток – поток входной информации. Помимо полезного потока информации, этот поток может содержать и вредный поток, например, вирусы.

Вот такие забавные вещи встречаются – люди приходят почти к одному и тому же…

English Translation

Well done! I liked a lot of things. It’s an excellent approach. Professional analysis.

It seemed to me that you, Olga, did not or did not fully use the initial work on flow analysis of Alexander Lubomirsky as early as at GEN3. An article was subsequently published at the TRIZ Developers Summit in 2006.

and the work of Yury Lebedev “Classification of flows in technical systems” https://www.metodolog.ru/node/967. I may be wrong.

About the classification of flows. It is difficult for me to judge when you dir this work. But it’s interesting that last year I came to about the same conclusions about flow classifications also based on functions.

In my book, V.Petrov. Laws and regularities of system development. Book 1. … https://ridero.ru/books/zakony_i_zakonomernosti_razvitiya_sistem/, which was issued on 05.10.2020 I have the following flow classification.

I quote (examples mostly removed):

1.8. Flow

1.8.1 Classification of flows

The system operates as a result of the throughput of flows.

Flows as well as functions can be classified by:

Types of a flow:

The flows of a substance can be:

In turn, solid flows may be:

All types of transport systems also belong to substance flows.

Flows can be organised and unorganised.

Organised flows refer to flows created by a person or others living creatures, e.g. roads, pipelines, electricity and optics cables, etc. Examples of flows created by other living creatures include ants, migratory birds, fish flows, etc.

Unorganised flows can include any random flows, for example, wind flows, wave movement at sea, random radiation, etc.

Flows can be controlled and unmanaged.

Flows can be controlled by modifying them and not modifying them (processed and not processed):

These can be river dikes, amplifiers in electrical circuits, modulators and demodulators, digital signal processing, etc.

Flows interact and perform work.

In addition, flows can be internal and external.

Internal flows realize action of one element of the system on another or their interaction on organised connections between them.

External flows realize the interaction of the system with the super-system, the environment and the reverse action of the super-system and the environment on the system.

Failure to account for such influences may not only have a negative impact on the system’s operability, but also a harmful impact on the external environment.

Example 1.37. Computer

The computer receives a flow of external information. The computer processes this information. This is an internal information flow. The computer produces the results of the processed information to external devices, such as a monitor - this is an external information flow.

1.8.2. Assessment of flows

Flows can be assessed by:

Let us describe the flow assessment:

  1. By utility:
    • useful;
    • useless;
    • harmful;
    • useful and harmful.
  2. By the degree of performance of the utility flow:
    • sufficient;
    • redundant;
    • insufficient.

A usable flow is a flow that ensures that the system works.

A useless flow is a flow that does not create system performance. Sometimes such flows are called redundant.

A harmful flow is a flow that creates an undesired effect.

Sufficient flow - a flow that creates a necessary (sufficient) action.

Excess flow - a flow that creates an excess action.

Insufficient function - a function that creates an insufficient action.

Useful and harmful flow - a flow that ensures that the system is working and also creates an undesired effect.

Example 1.39. Computer

Useless flow - a flow of energy when the computer is not working but is switched on. The flow of electric energy to the computer must only be active when information is entered, processed and displayed. At the rest of the time, the computer is wasting energy. In addition, the energy flow should only be supplied to those parts that are currently in operation.

Harmful computer flow - flow of electromagnetic radiation from a computer and Wi-Fi, fan noise stream.

Sufficient flow - the flow of electricity and information required for normal computer operation.

Insufficient flow - insufficient power and information flow, necessary for normal computer operation, e.g. a discharged battery, when long processing times occur, e.g. when downloading information from the Internet.

Useful and harmful flow - input information flow. In addition to the useful flow information, this flow may also contain harmful flow, for example viruses.

These are funny things you see - people come to almost the same conclusions.

Hans-Gert Gräbe, last update Nov. 8, 2020