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内容大纲
本书聚焦研发提效需求,创新性构建“AI+TRIZ双核创新”方法论,打破传统TRIZ“难学难用难落地”的困境。全书从认知升级入手,先拆解传统研发创新的四大核心障碍,系统梳理TRIZ三大问题模型底层逻辑与生成式AI的创新能力边界,提出“人+AI+TRIZ”的创新铁三角模式,明确三者协同可实现数倍研发提效。
在此基础上落地形成“问题分析—问题建模—方案生成—转化落地”四步智能创新工作流,结合大量研发实战案例,分别演示用AI高效解决矛盾问题、功能问题、物场问题的具体路径,同时延伸覆盖技术进化趋势预判、产品路线图规划、专利挖掘布局等进阶场景,最后对AI智能体时代的人机协同创新新范式做出前瞻展望。
本书面向一线科研人员、企业研发工程师与技术管理者,以实战为导向,帮助读者把结构化创新方法融入AI工作流,让可复制的高效创新成为研发常态。 -
作者介绍
徐昊博士 创新探索者,拥有上海交通大学博士学位、20年世界百强企业创新实践经验。作为国际TRIZ协会认证三级专家、以色列系统创新思维认证高级培训师、精益六西格玛黑带大师(MBB),徐博士将先进的创新方法论TRIZ与生成式AI,以及企业研发、大学科研实践紧密结合,形成了一套独特的创新方法体系:AI+TRIZ。目前,徐博士是上海科技大学 iHuman 研究所高级工程师,从事前沿医疗影像技术、AI创新方法论的研究与实践。本书是他探索AI与TRIZ协同创新的智慧结晶,旨在为企业和高校的科技创新带来革命性提升。 -
目录
第一部分 认知升级:重构创新范式
第一章 TRIZ萃智:创新探索者的创新导航图
第一节 创新为什么这么难?研发困境的四大障碍
一、障碍一:方向缺失,陷入“无人区”的迷雾
二、障碍二:路径依赖,被“过去的成功”所束缚
三、障碍三:风险厌恶,因“害怕失败”而止步不前
四、障碍四:短期主义,陷入“小修小补”的循环
五、创新案例:戴森如何“吸”走行业拦路虎?
六、创新困境的本质:我们缺的不是灵感,而是“方法论”
第二节 TRIZ起源:从百万专利总结出来的发明理论
一、TRIZ的本质:全球发明家的“智慧公理”
二、TRIZ创始人的传奇经历
三、TRIZ核心思想:太阳底下没有新鲜事
第三节 技术问题的类型:TRIZ三大问题模型
一、模型一:矛盾问题(Contradictory Problem)
二、模型二:功能问题(Functional Problem)
三、模型三:物场问题(Substance-Field Problem)
第四节 TRIZ的价值与挑战:创新利器,但难学又难用
一、TRIZ的价值:系统性创新方法论
二、TRIZ挑战之难学——陡峭的学习曲线
三、TRIZ挑战之难用——理论与实践的鸿沟
第二章 生成式AI:创新探索者的智能助手
第一节 AI进化的三次浪潮
一、第一波浪潮(1950s—1980s):符号的黎明
二、第二波浪潮(1980s—2000s):专家的崛起
三、第三波浪潮(2000s至今):智能的喷发
第二节 大语言模型LLM:生成式AI的“最强大脑”
一、生成式AI:从“判断题”到“开放式作文”
二、大语言模型LLM:一位博览群书的“概率学家”
三、LLM的核心概念:AI“大脑”的三大基石
四、LLM工作原理:基于概率预测的“注意力”大师
第三节 生成式AI的创新基因:天然的创造力与不足
一、核心能力之知识抽取与模式识别——奠定创新根基
二、核心能力之知识组合与变异——创造无限可能
三、核心能力之跨界知识连接——打破创新边界
四、生成式AI的不足:四点关键缺陷
第四节 提示词工程:与智能助手高效对话
一、提示词工程:从“随口一问”到“系统化设计”
二、提示词工程方法论:简单高效的RICE框架
三、实操案例:手机散热的专业简报
第三章 人+AI+TRIZ:打造创新铁三角
第一节 AI激活TRIZ:降低学习门槛,提升应用效率
一、创新智能助手帮忙:让晦涩理论通俗易懂
二、学习实践:研发新人与AI智能助手的TRIZ学习之旅
三、AI智能助手:让TRIZ创新秘籍成了“活”手册
第二节 TRIZ如何引导AI:约束天马行空,确保输出质量
一、系统性创新方法:TRIZ为AI创新设定“路线图”
二、结构化提示词:用TRIZ工具指挥AI助手,让创新更高效
三、TRIZ创新导航:让AI从“霰弹枪”升级为“精确制导”
第三节 人+AI+TRIZ:创新铁三角如何实现20倍提效
一、创新铁三角的力量:各司其职,聚力创新
二、学习加速:AI帮你秒懂TRIZ,学习效率提升5倍
三、方案倍增:AI在TRIZ引导下,创意质和量翻倍
四、周期减半:AI辅助转化、仿真,研发周期减半
五、三者协同创新:至少20倍提效
第二部分 实战方法:AI+TRIZ创新四步法
第四章 AI+TRIZ创新四步法:从问题分析到方案落地
第一节 问题分析:用AI穿透问题表象,直击本质
一、问题分析的主要任务与输出结果
二、TRIZ的问题分析工具
三、AI+TRIZ协同:分析问题的根本原因
第二节 问题建模:用AI将特定问题标准化
一、问题建模的主要任务与输出结果
二、TRIZ的三大问题模型的标准化表述
三、AI+TRIZ加速:将具体情景抽象为标准问题
第三节 方案生成:用AI生成TRIZ原理性方案
一、方案生成的主要任务与输出结果
二、TRIZ的通用问题解决方法
三、AI+TRIZ导向:快速生成通用解决方案
第四节 转化落地:用AI将原理转化为工程方案
一、转化落地的主要任务与输出结果
二、AI+TRIZ双引擎:转化出可实施的工程方案
三、结语:创新范式的智能进化
第五章 矛盾问题:用AI解决两难问题
第一节 因果链分析:用AI探究问题的根本原因
一、根本原因分析法:因果链分析(CECA)
二、因果链分析的结束条件
三、因果链分析的难点与AI的优势
四、研发案例:用AI进行因果链分析
第二节 矛盾问题建模:AI辅助精确表述矛盾三段论
一、矛盾三段论:矛盾问题的结构化表述
二、将系统参数转化为标准工程参数
三、AI将具体问题“翻译”为抽象参数
四、研发案例:用AI进行矛盾问题建模
第三节 工程矛盾求解:AI快速查找矛盾矩阵
一、矛盾矩阵:浓缩发明智慧的“藏宝图”
二、查找矛盾矩阵:双向查找法与AI助力
三、研发案例:用AI查找矛盾矩阵
第四节 物理矛盾求解:AI高效探索分离策略
一、分离策略:破解物理矛盾的四把钥匙
二、研发案例:用AI执行分离策略
第五节 方案转化落地:AI辅助将发明原理转化为工程方案
一、解决问题的最后一步:从“方向”到“方案”
二、研发案例:用AI将“发明原理”转化为“解决方案”
三、结语:从“两难”到“两全”,创新世界的大门已经打开
第六章 功能问题:用AI实现跨界创新
第一节 组件与功能分析:AI辅助解构系统的组件与功能
一、组件分析:确定舞台上的角色
二、相互作用分析:描绘组件之间的关系
三、功能分析:讲清楚每个“情节”
四、研发案例:用AI+TRIZ进行功能分析
第二节 功能问题模型:用AI识别工程系统的关键缺陷
一、梳理功能缺陷列表:从“现象”到“功能问题”
二、构建标准功能问题模型:从“工程问题”到“标准功能问题”
三、研发案例:用AI+TRIZ将工程问题转化为标准模型
第三节 组件裁剪:AI驱动的资源分析与成本优化
一、组件裁剪的定义和价值
二、如何选择裁剪对象:裁剪的优先级
三、AI驱动的资源分析:寻找有用功能的资源宝藏
四、裁剪的三大核心策略
五、研发案例:用AI+TRIZ尝试裁剪组件
第四节 功能导向搜索:让AI成为“跨界灵感”引擎
一、FOS的核心思想:发现而非发明
二、标杆系统的选择:到哪里寻找异域的顶尖智慧?
三、研发案例:用AI+TRIZ执行功能导向搜索
第五节 科学效应库:用AI搭建科学与工程的桥梁
一、科学效应创新的“第一性原理”
二、从标准功能问题到科学效应:AI的价值最大化
三、研发案例:用AI+TRIZ从科学效应角度重构工程方案
第七章 物场问题:用AI完善最小工程系统
第一节 物场问题分析:用AI识别最小工程系统的三要素
一、两个基本概念:物质和场
二、物场模型:最小工程系统及其图示化表示方法
第二节 物场问题模型:用AI定义标准最小工程系统的缺陷
一、不完整的物场模型
二、作用不足的物场模型
三、有害作用的物场模型
四、AI+TRIZ实战:为高铁轨道轮廓仪建立物场模型
第三节 标准解系统:AI调用76个标准解,直达最终方案
一、物场问题的76个标准解系统概览
二、应用标准解解决物场问题的步骤
三、AI+TRIZ实战:为高铁轨道轮廓仪开出“根治处方”
第三部分 能力跃升:成为未来创新领导者
第八章 技术进化趋势:用AI辅助产品规划
第一节 S-曲线:AI辅助判断技术的生命周期
一、技术生命周期:S-曲线的四个阶段
二、三步定位技术系统的S-曲线阶段
三、AI+TRIZ实战案例:站在成熟的巅峰还是新曲线的起点
第二节 进化趋势:洞悉技术系统演进的十大法则
法则一:提高理想度法则——创新的“北极星”
法则二:增加系统的完备性法则——“麻雀虽小,五脏俱全”
法则三:减少人工介入法则——“润物细无声”的智慧进化
法则四:向超系统进化法则——“好风凭借力,送我上青云”
法则五:增加系统的协调性法则——“琴瑟之和,无不谐也”
法则六:子系统不均衡进化法则——“木桶理论”的启示
法则七:增加系统的可控性法则——从“听天由命”到“精准驾驭”
法则八:增加系统的动态性法则——“唯一不变的,就是变化本身”
法则九:增加裁剪度法则(简化法则)——“大道至简,衍化至繁”
法则十:流增强法则——打通创新的“任督二脉”
第三节 产品规划:用AI设计下一
一、未来规划:从进化法则到三层地平线路线图
二、AI+TRIZ生成的汽车座椅未来产品路线图
三、从产品路线图到行动计划
四、结语:手握蓝图,设计未来
第九章 专利挖掘:用AI构建技术护城河
第一节 专利思维:像专利审查员一样思考创新
一、破除专利认知的三大误区:扫清思维障碍
二、专利思维三部曲:从具体问题到有益效果
三、我国专利的三种类型
四、专利授权的“三性”铁律
第二节 专利挖掘:AI驱动专利发现与前瞻布局
一、专利挖掘:用AI对现有产品进行地毯式“寻宝”
二、专利布局:用AI为未来产品“拓荒”
第三节 专利撰写:AI辅助生成高质量技术交底书
一、解构专利技术交底书:专利代理人想看到什么?
二、AI智能助手:把汽车座椅的创意写成技术交底书
三、铸就专利“三板斧”
第十章 AI智能体:开启人机协同新范式
第一节 AI智能体:从“创新助手”到“创新执行者”
一、AI智能体的特质
二、AI智能体的发展简史:从“专家”到“通才”
三、主流AI智能体设计平台简介
第二节 工作原理:解构AI智能体如何思考
一、工作原理:AI智能体的五步工作循环
二、关键组件:构建一个强大智能体的五大支柱
三、智能体设计三步流程
第三节 实战案例:构建一个专利交底书写作智能体
一、需求分析:定义“专利写作智能体”的使命
二、提示词设计与组件配置:搭建智能体的“骨架”与“器官”
三、测试与迭代:检验“写作智能体”的实战能力
第四节 展望未来:人决策、TRIZ导航、AI执行的智能创新
一、未来的创新“铁三角”
二、未来的创新图景
三、写在最后:出发,向着智能创新的星辰大海
附录
附录一 39个通用工程参数
附录二 40条发明原理
附录三 矛盾矩阵
附录四 76个标准解系统
附录五 AI+TRIZ创新提示词索引
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