Что такое идеальная система

Что такое идеальная система

Что в этом плохого и что хорошего? Плохо то, что задача решена «нечестно», не совсем самостоятельно и то, что эффект научения уменьшен. А хорошо то, что задача решена легко, быстро и правильно.

А нельзя ли этот приём использовать в жизни, когда есть задачи и нет правильных ответов?

ИКР практически недостижим, но теоретически к ИКР можно подойти как угодно близко. Для этого надо последовательно убирать все отрицательные сверхэффекты, возникающие по мере приближения к ИКР.

Рассмотрим несколько практических задач с красивыми идеальными решениями, чтобы показать скептикам, что идеальные решения возможны, потом поучимся формулировать ИКР, а потом и получать ИКР.

Пример 1. Среднеазиатский полководец и эмир Самаркандского царства Тимур (Тамерлан, 1336-1405), разгромивший Золотую Орду и совершавший грабительские набеги на Индию и Персию (Иран), сам подвергся нападению свирепых боевых слонов, за которыми бежало несметное войско. Что делать?

Тамерлан приказал нагрузить на верблюдов сено, поджечь его и гнать верблюдов навстречу слонам. Слоны испугались движущегося на них «моря огня», повернули назад и растоптали свою же пехоту. Победа над врагом была обеспечена ресурсом врага.

Как Вам понравятся такие формулировки ИКР: «Слоны САМИ уничтожают свою пехоту и САМИ убегают с поля боя» или «Войско неприятеля САМО себя уничтожает». Этим Вы направили своё мышление к сильному решению.

Правила поиска и формулирования ИКР

1. Поняв задачу, настройте себя на то, что Вы можете ВСЁ! Даже невозможное. У Вас «море» ресурса, Вы волшебник! Не стыдитесь и не бойтесь своих фантастических идей!

2. Определите главную функцию системы или главный процесс, который надо улучшить. Вот это и должно выполниться САМО, как говорят, «без ничего».

Слово «САМ» подразумевает, что система или часть системы выполняет требуемое действие без затрат, без внешнего ресурса. Когда мы формулируем ИКР со словом САМ, мы указываем объект, в котором надо в первую очередь поискать ресурс.

Зачем формулировать ИКР?

Овладев умением формулировать ИКР, можно сказать, что Вы овладели навыком фантастически быстро находить наилучшее решение любой творческой задачи, не решая её.

Пути повышения степени идеальности (для взрослых).

1. Повышение многофункциональности.

Например, наручные часы: определяют пульс, служат будильником, секундомером, термометром, микрокомпьютером, радиоприемником, даже телеэкраном. Показывают погоду, расписание движения всего транспорта мира.

2. Уничтожение системы как самостоятельной единицы и перевод ее в Надсистему, без уничтожения функции.

Задачи на понятие идеальности (для взрослых)

Отвечая на подобные вопросы можно глубоко проникнуть в суть проблемы и откинуть слабые, беспомощные, но привычные подходы.

Возможные ответы можно посмотреть здесь.

Copyright © 2000 ТРИЗ-группа (Великий Новгород)

Источник

ТРИЗ. Идеальность системы. Идеальный конечный результат (ИКР) + примеры задач

Идеального результата мы стараемся добиваться в любом виде деятельности, будь то бизнес, обучение, или же бытовые вопросы. Решая задачу из раза в раз, мы получаем все лучшие и лучшие показатели.

Есть такое выражение: «Прежде чем построить дом для себя, нужно выстроить минимум три дома для других». И это более чем верно. Повторяя действия, мы учитываем ошибки, промахи, и стараемся не допускать их вновь.

Идеальность системы ТРИЗ заключается в том, чтобы миновать строительство трех предыдущих домов и возвести первый, не допуская ошибок. Благодаря разработанным алгоритмам вы получаете идеальный конечный результат (ИКР).

Формула идеальности в ТРИЗ звучит так: системы нет, а ее функция выполняется. Например, контролёра нет, а функция проверки билетов выполняется.

Говоря простым языком это такие манипуляции, благодаря которым система сама, используя существующие ресурсы, решает поставленную задачу. Здесь прекрасно подойдет пословица «Лень – двигатель прогресса».

Понятие идеальный конечный результат включает в себя три основных аспекта:

— система сама решает поставленную задачу;

— задачи решаются в отсутствии системы;

— необходимости в задаче нет.

То есть в итоге мы получаем результат без затрат.

Результативность ТРИЗ зависит от правильно поставленных вопросов и, вполне естественно, найденных на них всех возможных вариантов ответов. Здесь хорошо играет свою роль принцип – если нет, то.

Например, при усовершенствовании работы сайта бассейна следуют такие вопросы:

— Каждый посетитель сайта заинтересован в плавании. Если нет, то…

— Каждый посетитель сайта записывается на пробное занятие. Если нет, то…

— Каждый посетитель сайта заключает договор на долговременное сотрудничество. Если нет, то…

И так далее. Постановка вопроса «Если нет, то…» заставляет искать решения, которые побудят посетителя сделать нужные нам действия.

Основатель теории ТРИЗ Генрих Альтшуллер выделял пять этапов решения любой задачи:

— правильная постановка самой задачи;

— предвидение идеального конечного результата;

— выявление противоречий, которые мешают прийти к желаемому;

— выявление причины противоречий, почему именно они мешают получить результат;

— выявление условий, при которых противоречие снимается.

Задача – настроить ведение отчетности посещаемости бассейна, учета медицинских осмотров и продаж бара в одном отчете.

ИКР – бухгалтер в одном отчете видит все произведенные операции за сутки.

Противоречие – не существует программы, способной собирать и анализировать информацию из различных источников.

Причина противоречия – различаются языки программирования.

Снятие противоречия – приведение всех используемых программ к единому языку программирования.

Можно много спорить от том, стоит, или не стоит заниматься изучением ТРИЗ. Подойдут ли предлагаемые методы в конкретной ситуации. А можно взять и попробовать.

Разложить по полочкам любую задачу, начать практиковаться с простейшей, решение которой итак лежит на поверхности. Попробовать и понять, что то, что вы считали единственно правильным решением, далеко таким не является.

ТРИЗ позволяет мозгу работать таким образом, чтобы вытащить из него все возможные ресурсы. Заставить работать так, чтобы задача решилась сама собой, без вашего участия.

Источник

3.3. Идеальная система – функция

Идеальной системы быть не должно, а ее работа выполняется как бы сама собой, по мановению волшебной палочки.

Функция должна выполняться без средств.

Идеальная система – это система, которой не существует – ее нет, а ее функции выполняются в нужный момент времени, в необходимом месте (причем в это время система несет 100% расчетную нагрузку), не затрачивая на это вещества, энергии, времени и финансов.

Таким образом, идеальная система должна выполнять полезные функции в нужный момент времени, в необходимом месте, иметь нулевые затраты и не иметь нежелательных эффектов.

Использование информации, если она не требует финансовых затрат, не относится к затратам. Система тем идеальнее, чем больше она использует бесплатной информации.

Тенденция: материальная система заменяется виртуальной или программным обеспечением.

Пример 8. DVD-ROM

Сегодня в квартирах часто имеется несколько компьютеров, которые объединяют в единую местную сеть. Тогда встает вопрос, как сэкономить на отдельных частях компьютеров, например, не покупать для каждого компьютера DVD-ROM.

Идеальный DVD-ROM – это отсутствующий DVD-ROM, который выполняет его функцию.

Можно использовать виртуальный DVD-ROM за счет программного обеспечения, которое имеется в операционной системе; например, в Windows эта операция называется «подключение сетевого диска». Таким же образом можно подключать дополнительный жесткий диск с другого компьютера, находящегося в местной сети.

Пример 9. Идеальная клавиатура компьютера

Клавиатуры быть не должно, а ее функция должна остаться. Клавиатуру проектируют на ровную поверхность, например, письменный стол (рис. 7). Нажатие клавиши определяется по пересечению пальцем определенного луча, проецирующего изображение.

Рис. 7. Идеальная клавиатура

Виртуальная клавиатура имеется и в планшетах, и смартфонах.

Другое решение подавать все команды голосом, которые с помощью компьютерной программы распознают голос (voice recognition).

Еще один проект (Project Soli) представляет собой чип, помогающий управлять любыми устройствами, не касаясь их. Трехмерное движение кисти и пальцев воспринимаются с помощью радара. Размеры чипа небольшие (5х5мм), что позволит встраивать его даже в небольшие гаджеты, браслеты или смарт-часы (рис. 8).

Рис.8. Проект Project Soli

Пример 10. Идеальный экран

Идеальный экран для прожектора – это его отсутствие (его быть не должно), а функция должна выполняться.

Можно использовать стену (лучше белого цвета) или доску, на которой пишут фломастерами. Тогда появляется еще дополнительный эффект – на изображение можно наносить изображения фломастерами.

Идеальная информация – нет информации, а выполняется только ее функция – действие, процесс, которые должны происходить с использованием данной информации. Например, принято решение, для которого собиралась данная информация.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Источник

Открытие «Идеальной Системы» с помощью эзотерического метода познания

Не даром в фундаментальной науке нет изобретений или созданий. Есть Открытия. То есть, всё в мире уже существует, нужно только открыть очередную тайну. Вся суть вещей содержится в них самих. Значит и секрет Идеальной Системы невозможно изобрести, его можно только открыть. В этой статье, я, с помощью эзотерического метода познания, попытаюсь открыть, что есть «Идеальная Система».

Предупреждение: топик «антинаучный», и сложный для понимания.

Многие люди в своей деятельности занимаются созданием чего-либо. Часто результатом человеческого труда является какая-либо система. Простая или сложная, но всегда Техническая или Информационная Система. Но человек не идеален. Логично, что у неидеального творца получаются неидеальные творения. У кого-то получается лучше, у кого-то хуже, но до совершенства всегда очень далеко.

Да, человек не идеален, но ведь есть Идеальный Творец (Его можете называть как угодно — Бог, Вишну или Высший Космический Разум, сути это не меняет). А если Творец идеален, значит и творения его идеальны. Следовательно примеры Идеальных Систем мы уже видим вокруг себя. Осталось только сделать Открытие.

Выбор Систем для анализа

Существует множество систем, к созданию которых человек не причастен. В качестве примера Идеальной Системы, я возьму самое явное — живое существо. Думаю любое живое существо можно назвать Идеальной Системой. Но пускай этот термин будет использоваться для описания теоретического объекта исследования. Поэтому чтобы не путать исследуемый объект с примером, предлагаю использовать термин «Биологическая Система» (БС). Для особой наглядности, пускай примером Биологической Системы будет Человек. Для сопоставления выберу Техническую и Информационную Системы созданные человеком. В качестве Технической Системы (ТС) возьмём автомобиль. А в качестве Информационной Системы (ИС) — интернет-ресурс, сайт.

Мнимое противоречие

Наверное, кто-то уже обратил внимание на кажущееся противоречие в приведённых утверждениях. Если Творец идеален, то и творения его идеальны. Человек неидеален, и творения его так же неидеальны. Но человек создан Творцом, значит должен быть идеальным, но утверждается обратное. На лицо противоречие. Но это только если смотреть поверхностно, и не доходить до тонкого понимания. Человек создан идеальным по своей сути. Он подобен Творцу. Но он является автономной, саморазвивающейся системой, которая самостоятельно приобретает новые качества, развиваясь или деградируя. То, чем человек является, и каким он является — разные вещи. Не хочу вдаваться в эти тонкости, да и не смогу наверное. Хочу лишь подчеркнуть, что противоречия на самом деле нет.

Из чего состоит Идеальная Система?

Идеальная Система состоит из трёх основных частей. Наверняка всё гораздо сложнее, но пока мне не открылось большего.

Часть 1. Интерфейс

Интерфейс — это часть системы определяющая особенности её физического или информационного взаимодействия с другими системами. То есть, с помощью интерфейса, мы можем управлять системой или собирать о ней информацию.

Интерфейс: Техническая Система

Интерфейсами автомобиля являются его управляющие элементы — руль, педали, рычаги. Это очевидно. Ещё есть датчики и сигнальные огни. Это интерфейс, созданный человеком. Но большая часть интерфейса строится сама. По внешнему виду и звуку автомобиля мы можем определить его примерный вес (инертность в управлении, центр тяжести), ходовые качества (в каких дорожных условиях этот автомобиль можно эксплуатировать), приблизительную мощность, возраст, и ещё очень много информации.

Интерфейс: Информационная Система

Ситуация примерно та же что и с ТС. Но есть отличие. В Технической Системе часть интерфейса выстраивается самостоятельно, так как связанна с цепочкой причина-следствие (поломана подвеска — слышно стук). Но в ИС интерфейс не выстраивается самой системой, а весь создаётся человеком. Поэтому интерфейсы ИС почти все далеко не идеальны. Это большая проблема для всех пользователей.

Интерфейс: Биологическая Система

Интерфейс человека очень богат. Существует невероятное количество способов воздействия на него. Так же по тому как он ходит, разговаривает, реагирует, выглядит, и прочему, можно собрать огромное количество информации о нём. В отличии от ИС здесь всё честно — всё так как есть, всё обоснованно. Если исключить несовершенство нашего восприятия информации и анализировать верно, то выводы всегда можно делать верные. Потому что интерфейс БС идеален, создан не человеком.

Резюме:
Интерфейс важная, но не самая главная часть системы. Разумный человек не станет покупать автомобиль только из-за цвета, и круг друзей мы выбираем не по росту или цвету глаз. Интерфейс важен в момент первого знакомства с новым объектом, когда у нас нет о нём никакой информации. Так же он нужен для анализа текущего состояния системы и взаимодействия с ней. Но интерфейс — это только проводник доступа к самому главному. Он важен, но не первичен.

Часть 2. Механизм функционирования

Сложная система обычно является замкнутой, автономной. Значит у неё должен быть механизм работы, позволяющей ей самостоятельное, «независимое» существование. Независимое условно, объяснение ниже.

Механизм функционирования: Техническая Система

У автомобиля есть система функционирования — двигатель, трансмиссия, электроника. Это то, что даёт возможность автомобилю работать. Но эта система не является независимой. Ей нужно питание в виде топлива, и обслуживание. Срок её жизни ограничен износом. Если конечно менять всё что ломается, то теоретически можно поддерживать её существование вечно. Функциональная часть — это важная составляющая системы. Для людей разумнее тех, кто выбирает автомобиль по его виду, эта часть системы является более важной.

Механизм функционирования: Информационная Система

Так же как и для ТС, для Информационной Системы, её функциональная часть является очень важной. Но у неё есть исключительная особенность — независимость. Аппаратное обеспечение в расчёт не берём, потому что на самом деле оно к ИС не относится, а является лишь составной частью более глобальной системы веб-сервера. Сама по себе ИС — это абстрактная информационная структура, рождённая в мыслях, и лишь оформленная в файлах.

Механизм функционирования: Биологическая Система

Человеческое тело — само совершенство. Только вдумайтесь как много работы оно выполняет. Отделяет из воздуха кислород, расщепляет пищу, регулирует температуру, борется с инфекциями, регенерирует ткани. Вся его сложность не открыта науке даже на малую часть. Да что там наука, даже мы сами не умеем правильно использовать возможности данного нам совершенного инструмента. Не понимая всего его совершенства, от невежества, портим вредной пищей и различными ядами. Почему то в свою мазду никто дизель не заливает. Человек не способен создать ничего столь же сложного, это факт. Тело, как и Техническая Система, являясь материальной, так же требует питания и ухода. Но если в автомобиле мы можем менять отказавшие агрегаты, то в организме это получается с большим трудом. О создании человеком подобной по сложности системы и речи быть не может.

Итак, мы рассмотрели две составные части систем: функциональную и интерфейс. Касаемо ИС и ТС, любой скажет, что этого достаточно. Да, машина работает, сайт тоже. Всё хорошо, что ещё надо? Но если рассмотреть Биологическую Систему, то что мы получим имея только эти две части? Мы получим труп. Ну или в лучшем случае зомби. Так что же ещё есть в БС, что делает её живой? В ней есть ТО, РАДИ ЧЕГО существуют эти две части системы.

Часть 3. Душа

Душа: Биологическая Система

Не стану приводить различные научные изыскания касаемо исследования существования человеческой Души. Их много, и я их не знаю. Я знаю только, что что-то должно отличать мёртвого человека, от живого. К тому же, рассматривая человека как систему, состоящую из этих трёх частей, то подумайте, что определяет Ваше отношение к другому человеку? За что Вы любите своих друзей? За ровную осанку или манеру произношения (интерфейс)? Или за хорошую пищеварительную систему и способность подтянуться сто раз (функциональную часть)? Думаю что явно ни за то, ни за другое. Значит есть в них что-то третье, что гораздо важнее их функциональных особенностей и интерфейсов.

Душа: Информационная Система

А может ли быть у сайта душа? Если не может, то остаются только первые две части. Но за что же мы любим или не любим те или иные сайты? Возьмём например Хабр. За что мы его любим? За интерфейс? Да, не плох, но в общем ничего особенного. За функционал? Самый обычный блог… Качественный, но всё же, так же недостаточно. А возьмём Башорг. В нём вообще ничего нет, но как он был хорош в свои ранние годы! За что же тогда эти сайты так любимы?

Но что же тогда можно назвать душой Информационной Системы? Сложный вопрос. Не думаю что можно выразить это точными формулировками, потому что это ещё за гранью возможностей понимания Сознанием. Поэтому в вопросе создания души Информационной Системы, я полагаю можно довериться только своему внутреннему чувству, интуиции (или душе). Творчество такого уровня доступно человеку пока только бессознательно. Это и называется «вложить душу». Ещё говорят «сделано с душой». Считаю, что для создания души ИС должна существовать идея, смысл существования системы. Но гораздо важнее — любовь к тому что Вы делаете. Количество любви к создаваемой системе и является главным критерием качества её души.

На практике же, ИС, в нашем примере — сайт, редко бывает совсем без души. Создатель вкладывает в своё творение столько, сколько может и хочет. Качество же вложенного и определяет качество Информационной Системы. Если создатель системы делал её только ради того чтобы получить денег, то естественно, что души в ней не будет. Когда человек одержим идеей, смыслом своей работы, и любовью к тому, что он делает, то и получаются действительно выдающиеся проекты.

Душа: Техническая Система

Я очень люблю Top Gear. Кто смотрит, знает, что у них особенное отношение к автомобилям. Они смотрят всегда глубже, пытаются почувствовать душу автомобиля. И это всегда на первом месте. Его эксплуатационные качества и дизайн менее важны. Душой ТС наверное является то же самое, что и для ИС — то, что её создатель в неё вкладывает. Если идеей создания автомобиля было наводнить рынок дешёвыми, быстро ломающимися автомобилями, то естественно ни о какой душе и речи быть не может.

Резюме:
Душа необходима для жизни Системы. Не существования, а именно жизни. Иначе она не может быть Идеальной. Фактически ИС и ТС редко бывают совсем без души. Но от её качества зависит качество системы в целом.

Какая часть Идеальной Системы самая важная?

Перефразируя Чехова, можно сказать: В системе всё должно быть прекрасно. Но если рассматривать, что есть причина, а что следствие, то конечно, самое важное в системе — это её душа. Какова душа — такова и система, потому что всё начинается с неё (души).

Обобщая

Все системы имеют общую структуру. И полагая, что Техническая или Информационная Система может быть проще, и обходиться только интерфейсом и функциональной частью, значит обрекать эту систему быть неполноценной, а значит неидеальной.

Источник

4. Практическое использование понятия идеальности

4. Практическое использование понятия идеальности

Кудрявцев А. В.

Идеальность — одно из ключевых понятий Теории решения изобретательских задач. Понятие идеальности составляет суть одного из законов (закон повышения идеальности), а также лежит в основе иных законов развития техники, наиболее отчетливо проявляясь в таких, как:

•закон вытеснения человека из технической системы;

•закон перехода от макросистем к микросистемам.

Г. С. Альтшуллер говорил, что идеальная система — это такая система, которой нет, а функция ее выполняется.

При построении образа идеальной технической системы необходимо выполнить два действия — представить себе, что реальной системы может и не быть, что можно обходиться без нее, а также сформулировать и точно определить функцию, ради которой система необходима. Выполнение обоих действий в реальных условиях может вызывать определенные трудности. Рассмотрим их более детально.

Формулирование системы как отсутствующей в учебном процессе обычно совершается достаточно просто. (Идеальный телефон — такой телефон, которого нет…, идеальный фонарик — такой фонарик, которого нет… и так далее). Однако в реальной деятельности, при работе с объектами, важными для решателя, у него могут возникнуть проблемы с самим объединением того, что дорого и необходимой по процедуре фигуры отрицания. Например, абстрактное понятие «идеального специалиста» строится легко. Идеальный специалист — это такой специалист, которого нет, а функции которого выполняются. Такое определение формируется достаточно просто. Но у многих людей вызывает затруднение формулировка идеальной модели именно для их специальности. Для многих конкретных специалистов возникают затруднения при формировании модели мира, в котором отсутствует потребность в их услугах. Врачу трудно определить, что такое идеальный врач, учителю, что такое идеальный учитель. Ранее ясная, модель в данном случае может деформироваться, сводиться к иной, например, к перечислению комплекса предъявляемых требований. Здесь проблема в построении новой модели мира, такого, в котором отсутствует важный и кажущийся незыблемым элемент.

Нелегко выполнить и вторую часть предписания — точно определить, что же такое «а функции ее выполняются». Но именно в этой работе и состоит наиболее важный аспект применения модели — понять, зачем вообще потребовалась совершенствуемая система.

В процессе решения задачи зачастую формулируются без предварительного определения и уточнения цели. Определение будущего результата работы подменяется описанием машины, предназначенной для достижения этого результата. Например, при необходимости фиксировать деталь, в задании на разработку может появиться формулировка «разработать устройство для фиксации детали». Такие исходные фомулировки должны, по возможности, корректироваться и уточняться.

В предыдущей лекции об идеальности отмечалось, что очень важно и полезно уметь увидеть цель, освобожденную от конкретных средств ее реализации. Видеть цель — это видеть результат действия еще до того, как станет понятно, с помощью чего можно подойти к этому результату. Такой подход необходим еще и потому, что оценка найденных средств может быть выполнена только при понимании желаемой цели. Глубина этого понимания определяет возможности и точность оценки, выбора оптимального для конкретной ситуации средства.

Например: «необходимо разработать устройство для опускания оборудования в колодец».

Эта формулировка может быть заменена на более общую — «необходимо опустить оборудование в колодец». Здесь уже появляется возможность воспользоваться существующими средствами. Эта формулировка также может быть изменена в очередной раз на еще более общую. Например, на такую: «Необходимо, чтобы оборудование находилось в колодце».

Можно ли продолжить ряд обобщений? Конечно, если мы обратимся к назначению оборудования. Если оно предназначено для подъема воды на поверхность, то цель может звучать так: «Необходимо, чтобы вода поднималась на поверхность». При этом появляется возможность рассмотреть варианты, в которых устройство, расположенное наверху, поднимает воду из колодца.

Самостоятельное, автономное применение принципа идеальности и определения идеальной технической системы, является одной из отличительных черт, формирующих стиль работы специалистов по ТРИЗ. Однако наиболее часто можно встретить в литературе использование этого принципа в операторе ИКР (формировании идеального конечного результата) — одного из наиболее интересных и эвристически ценных шагов АРИЗ.

Объем понятия Идеального конечного результата может отличаться от объема понятия и возможностей идеальной технической системы. ИКР — это постановка перед выбранным объектом требования самостоятельно реализовать комплекс функций, первоначально реализовавшихся другим объектом, (элементом той же системы, надсистемой, внешней средой). Возможны три варианта такой реализации, различающихся степенью идеальности (исчезновения) исходно заданной технической системы.

1. Объект сам (без обычных, специально предназначенных систем или устройств) обрабатывает себя, сохраняя при этом потребительские качества. Это означает, что изделие выполняет функцию системы, предназначенной для ее обработки (оставаясь полезной для потребителя). Данный ИКР фактически совпадает с пониманнием идеальной технической системы. Однако формулирование такого варианта не всегда бывает целесообразным, так как в некоторых задачах оно может вступать в противоречие с ранее заданным уровнем конкретизации зоны конфликта.

Система, предназначенная для обработки, как правило, состоит из ряда узлов. (Состав этих узлов в обобщенной форме рассматривался при изучении закона полноты частей системы). Идеальность такой системы повышается, если какой-либо из ее элементов берет на себя дополнительную функцию, замещает иные элементы. Наиболее целесообразно требовать это от инструмента, части системы, непосредственно обрабатывающей изделие. В этом случае ИКР имеет вид:

2. Инструмент сам выполняет функцию вспомогательных элементов системы (снабжает себя энергией, ориентирует себя в пространстве…), продолжая обрабатывать изделие (то есть выполнять свою функцию).

Естественно, что при этом инструмент может брать на себя не все вспомогательные функции, а их часть (например функции управления, либо снабжения энергией…). В различных случаях будут получаться системы, отличающиеся уровнем «свернутости» — системы без ярко выраженного источника энергии, либо без трансмиссии, либо без органа управления.

Если по каким либо причинам не удается избавиться от системы, реализующей важную функцию, то можно нагрузить эту систему дополнительными функциями и за счет этого избавиться от иных систем. ИКР в этом случае записывается в следующей форме:

3. Система сама выполняет дополнительную функцию, продолжая осуществлять свою.

Как видно, общая структура ИКР выглядит так:

выполняет дополнительную функцию,

продолжая выполнять свою функцию (здесь могут быть введены и иные дополнительные условия).

Отдельно следует рассмотреть ситуацию, когда в процессе работы над задачей принято решение ввести дополнительный элемент. Это может быть элемент, реально существующий в окружении системы, а может быть абстрактное представление — так называемый «Х-элемент». В таких ситуациях принято формулировать ИКР по следующей структуре:

Выбранный объект («Х-элемент»)

Устраняет ранее сформулированный нежелательный эффект

Абсолютно не усложняя систему (ведь требование сохранения собственных функций элемента здесь чаще всего избыточно, а риск усложнения системы дополнительными элементами вполне реален).

Работа с «Х-элементом» (в ранних версиях АРИЗов использовалось понятие «Внешняя среда») требует специальных навыков. Ведь строя ИКР и выполняя некоторые последующие действия, изобретатель формирует комплекс требований, свойств, характеристик, введение которых в систему позволит решить поставленную задачу. «Х-элемент» — это совокупность таких требуемых харатеристик, которые потом придется искать в самой системе как ее латентные, скрытые, непроявленные возможности. При невозможности такого внутреннего подбора, появляется необходимость использования элементов с требуемыми свойствами.

Попробуем выработать навык формулирования ИКР и его практического использования при решении изобретательских задач.

Используем ИКР применительно к такой области техники, как передача тепла на расстояние. Общеизвестно, что лучшие из доступных нам природных проводников тепла — это металлы. Особенно выделяются в этом плане медь, серебро, золото. Но и металлы передают тепло не так хорошо, как иногда этого бы хотелось. Например, передать значительный поток тепла по металлическому пруту длиной несколько метров будет достаточно сложно. Нагретый конец такого прутка может уже начать плавиться, а с противоположной стороны его вполне можно будет держать руками. Здесь вырисовывается интересная задача: как обеспечить переток значительной мощности через ограниченное сечение в условиях малых перепадов температур.

Сформулируем идеальный конечный результат в следующем виде: «Тепловой поток большой мощности сам проходит через пространство без потерь и при минимальной разности температур».

Такие устройства были созданы. Они получили название «тепловые трубы». Рассмотрим простейшую конструкцию подобного устройства.

Возьмем трубу, выполненную из теплостойкого материала (например, из стали). Выкачаем из нее воздух и введем внутрь некоторое количество жидкости — теплоносителя (рис. 4.1).

Расположим трубу таким образом, чтобы ее нижний конец оказался в зоне нагрева, а верхний в зоне отвода тепла. Нагрев жидкости превратит ее в пар. Пар мгновенно заполнит весь объем и начнет конденсироваться на холодном торце. При этом будет отдана теплота, равная теплоте парообразования. (Ведь известно, что теплота парообразования равна теплоте, отдаваемой при конденсации пара) Капли, сконденсировавшиеся на верхней поверхности теплоносителя, будут падать вниз и вновь нагреваться. Такой «круговорот воды в природе» может переносить действительно очень большие мощности.

Как видно из этого описания процесса теплопереноса, тепловой поток действительно сам распространяется по объему тепловой трубы.

Рассмотрим теперь новую ситуацию с придуманным нами устройством. В предыдущем случае мы имели зону нагрева внизу, а съема тепла — вверху. Зададимся вопросом: что произойдет, если зона нагрева окажется вверху, а съем тепла будет производиться снизу (рис. 4.2)? Очевидно, что устройство перестанет работать. Для того чтобы оно заработало, надо, чтобы жидкость перед нагревом поднялась вверх.

Задача 4.1.: как обеспечить подьем теплоносителя к верхнему торцу трубы?

Первое побуждение — поднять жидкость вверх с помощью специального устройства — например, насоса. Но построим ИКР. Мы можем применить этот оператор к трубе, к жидкости, к тепловому полю, к охлаждающему агенту. Важно при этом, чтобы формулировки были действительно построены до конца и полностью произнесены или записаны. Например:

ИКР: труба сама поднимает жидкость вверх, в зону нагрева, не мешая свободному распространению пара;

(вариант реализации: в теле трубы могут быть выполнены специальные каналы, по которым будет подниматься жидкость);

ИКР: жидкость сама поднимается в зону нагрева, не мешая свободному распространению пара;

(вариант реализации: можно ли так рассчитать параметры каналов, чтобы жидкость поднималась сама? Конечно, если они будут капиллярами);

ИКР: тепловое поле само поднимает жидкость в зону нагрева, не прекращая нагрева;

(вариант реализации: тепловое поле, распространяемое сверху, может выполнять полезную работу по подъему жидкости в зону нагрева).

Еще раз подчеркнем, что выполнение ИКР, то есть работы дополнительной для элемента, не должно мешать выполнению его полезных функций, и конечно же не должно мешать выполнению главной полезной функции всей системы. Выбор этого вспомогательного требования зависит от того, какую функцию выполняет выбранный элемент.

Кроме того, можно говорить о зоне внутри трубы, из которой выкачан воздух. Для нее мы тоже можем сформулировать ИКР, звучащий очень похоже на уже построенные. «Зона внутри трубы сама…» Есть и еще один объект — это тот самый насос, без которого мы хотим обойтись. Для того, чтобы обеспечить выполнение системой основной функции, может оказаться полезным предварительно ввести в систему новый элемент, просто для того, чтобы тут же постараться от него избавиться, оставив себе все его достоинства. В данном случае мы можем попробовать представить себе систему с насосом и согласно ИКР оставить в системе только рабочий орган насоса — например, его крыльчатку. И уже после этого потребовать от крыльчатки, чтобы она сама, без помощи двигателя и иных элементов поднимала жидкость — теплоноситель в зону нагрева.

Конечно, если мы выберем насос, работающий на ином принципе, например перистальтический, то требование будет предъявлено уже к иному рабочему органу. «Трубка сама пульсирует и поднимает жидкость наверх».

Вся совокупность построенных вариантов ИКР может и не определяться в рамках реального решения задачи. Но из сделанных построений виден общий принцип — ИКР обеспечивает концентрацию интеллектуальных усилий на выбранном элементе, заставляет человека, решающего задачу, искать в нем скрытые возможности.

Эффективным решением задачи о самостоятельном подъеме теплоносителя в зону нагрева при малых длинах трубки является использование капилляров. Кстати, капилляры также являются наиболее эффективным средством доставки теплоносителя в зону нагрева при использовании тепловой трубы в невесомости. Боковая поверхность трубки при этом выстилается слоем капиллярно-пористого вещества. Для труб с высокой рабочей температурой в качестве капилляров используется насечка на внутренней поверхности трубы.

Известно, что на поверхности тепловой трубы в рабочем режиме устанавливается (САМА!) постоянная температура. Это очень удобно для термостатирования, ведь в технике часто требуется обеспечить постоянство температурного поля, например, при сушке, при испытании серии приборов… С помощью тепловой трубы это реализуется довольно просто. Можно иметь на входе нагреватель с любой температурой, превышающей температуру испарения теплоносителя, и тепловая труба будет «срезать» все лишнее. Температура поверхности трубы будет зависеть только от соотношения интенсивностей подвода и отвода тепла и площадей теплообмена. Если процессы подвода и отвода тепла устоялись и равны площади поверхностей испарителя и конденсатора, то температура трубы равна половине суммы температур нагрева и конденсации.

Задача 4.2.: Рассмотрим работающую тепловую трубу. Она внешне не отличается от трубы неработающей. На испытательном стенде возникла задача: как определить, что тепловая труба вышла в рабочий режим. Поставим и эту задачу через формулирование ИКР, через определение требуемого результата. Конечно, для этого требуется понимать, что же происходит с трубой, когда она выходит на рабочий режим. Об этом могут сообщать ее элементы, находящиеся в измененном состоянии: в состоянии, связанном именно с тем, что тепловая труба устойчиво работает.

Что же происходит с элементами, когда тепловая труба работает? Вся поверхность корпуса имеет постоянную температуру. Капилляры заполнены жидкостью, поднимающейся вверх. Существует перепад давления между концами трубы. В зоне нагрева давление паров теплоносителя максимально, в зоне конденсации оно практически отсутствует. Нагретый теплоноситель, ставший паром, переносится от горячего конца в зону конденсации.

Все эти явления, которые мы можем назвать особенностями конкретной ситуации, могут сообщать нам о появлении нужного нам режима. На каждом из них можно сформулировать ИКР и построить на основе этих ИКР варианты возможных решений.

Один из вариантов, реализованный в лаборатории с целью проверки работоспособности тепловой трубы, состоял в том, что внутрь трубы был помещен обычный свисток (или упругая пластинка, которая колебалась в потоке пара и заставляла трубу звучать). Конечно, это решение в чем-то «идеально», а в чем-то и нет. Ведь в реальной установке этот способ, скорее всего, неприменим из-за дополнительного звукового фона. Но это «быстро внедряемое» решение обеспечило получение нужного знания с помощью подручных средств. Оно же дало еще одну задачу: как заставить свисток звучать только в требуемый момент. И здесь тоже ответ может подсказать оператор ИКР. Его можно сформулировать следующим образом.

«Свисток сам звучит только в момент, когда это необходимо оператору».

Построим еще более точную формулировку требования:

«Язычок свистка сам колеблется только в момент, когда это необходимо оператору».

Такое избирательное поведение может быть реализовано с помощью внешней силы, например, ввинчиваемого в боковую поверхность трубы стопора, заживающего язычок свистка.

Рассмотрим ситуации, в которых для поиска путей решения будет использоваться идеальность и основанный на ней оператор ИКР.

Задача 4.3.: Из металла изготавливаются небольшие металлические пустотелые шарики. Требуется, чтобы стенки шариков были равной толщины. Для обеспечения такого отбора можно создать сложное устройство бесконтактного контроля, а можно попробовать построить ИКР и искать решение на основе его формулировки.

Но сначала желательно определить, к какому из шариков предъявляется требование. Например, к шарику, в котором внутренняя полость расположена не центрально. Если так, то после этого уточнения требование определить значительно проще.

«Плохой» шарик сам отделяется от хороших шариков.

Более точно, то есть после рассмотрения природы явления на физическом уровне:

«Смещенный центр тяжести» шарика сам отделяет его от «хороших».

Возможный принцип решения: шарики поочередно должны скатываться по узкой линейке, установленной наклонно. Те из них, у которых центр масс расположен не в центре, будут отклоняться от прямолинейной траектории и падать с узкой дорожки. Разделение качественно изготовленных и бракованных шариков происходит при этом «само собой».

Задача 4.4.: Рассмотрим реальную ситуацию, описанную в книге М. Вертгеймера «Продуктивное мышление».

«Два мальчика играли в саду в бадминтон. Я мог видеть и слушать их из окна, хотя они меня не видели. Одному мальчику было 12 лет, другому — 10. Они сыграли несколько сетов. Младший был значительно слабее; он проиграл все партии.

Я частично слышал их разговор. Проигрывающий, назовем его „В“, становился все более и более грустным. У него не было никаких шансов. „А“ часто подавал так умело, что „В“ даже не мог отбить волан. Ситуация все более ухудшалась. Наконец „В“ бросил ракетку, сел на поваленное дерево и сказал: „Не буду больше играть“. „А“ пытался убедить его продолжать игру. „В“ не ответил. „А“ сел рядом с ним. Оба выглядели огорченными.

Здесь я прерываю рассказ, чтобы задать читателю вопрос: „Что бы вы предложили? Что бы вы сделали на месте старшего мальчика? Можете ли вы предложить что-нибудь разумное?“»

Попробуем решить эту нетехническую задачу (как сделать так, чтобы обоим игрокам хотелось играть и было интересно играть) с помощью оператора ИКР. Здесь также требуется четко поставить цель. Что бы мы хотели в конечном счете? Очевидно, что обоим игрокам должно быть интересно играть, даже несмотря на разницу в классе.

ИКР может звучать здесь следующим образом:

«Игрок „А“ сам помогает игроку „В“ отбивать мяч, не ухудшая своих показателей и не делая игру более скучной для себя».

Это может быть достигнуто, если оба игрока будут играть на один и тот же результат.

Целью игры также могло бы стать:

•стремление как можно дольше удержать волан в воздухе;

•необходимость для сильного игрока попасть в мишень воланом, который отобьет ему слабый игрок.

Или… сильный игрок мог бы играть левой рукой и т. д.

Уже сама формулировка цели в данном случае открывает возможности для ее достижения.

ИКР может быть обращен ко всем элементам, приведенным в данной задаче. Мы можем считать, что их всего два: лед и труба. Важным вопросом является формирование требования к этим элементам.

«Лед сам удерживается в трубе до момента полного таяния».

«Труба сама удерживает лед до момента его полного таяния».

Как можно видеть, в реальной ситуации труба и лед не держатся друг за друга до момента полного таяния (ведь нам приходится их об этом «просить»).

«Лед сам держится за трубу той своей частью, которая растает в последнюю очередь».

Возможный итог решения описан в одном из российских изобретений:

«Водосточная труба, включающая водосборную воронку, прикрепленную около ската крыши, колена обхода карниза и слива, отличающаяся тем, что, с целью создания защиты от повреждения падающим внутри трубы льдом, труба снабжена отрезком произвольно изогнутой проволоки, расположенной со стороны воронки внутри трубы и прикрепленной верхним концом к скату крыши» (рис. 4.3).

В этом решении видно, что выполненное изменение — пропущенная внутри трубы проволока позволяет приблизиться к реализации ИКР, определенного для льда: лед сам удерживается внутри трубы до момента полного таяния.

Объекты техники имеют огромное количество свойств и характеристик, из которых в конкретных обстоятельствах человек почти всегда использует крайне незначительную часть. Этот запас свойств позволяет нам требовать от элементов системы чего-то нового и находить новые возможности их использования.

Можно констатировать, что идеальность — универсальный инструмент мыслительной деятельности.

Отличие идеальной технической системы от используемых в науке идеализаций состоит в том, что в науке модель приближают к реальному миру, а в технике реальный мир создают на основе модели. И если в науке к абсолютной истине можно только стремиться, никогда ее не достигая, то в технике можно сразу понять эту абсолютную для себя истину, то есть конечный предел, итоговое состояние объекта, но тоже стремиться к этому состоянию, к этой истине бесконечно. Выражаясь фигурально, техника дает нам возможность жить в мире мечтаний, делая их реальностью. И механизм работы с идеальными моделями, с ИКР является практическим инструментом реализации этих возможностей.

Читайте также

Приложение I ПОНЯТИЯ

Приложение I ПОНЯТИЯ Апогей — максимальная высота эллиптической орбиты космического аппаратаАэродинамическое качество- безразмерная величина, являющаяся отношением подъемной силы самолета к лобовому сопротивлению или отношением коэффициентов этих сил при угле

1.2. Основные понятия

1.2. Основные понятия Опасность– воздействие или угроза поражающего (деструктивного) воздействия неблагоприятных процессов, явлений, событий, иных внешних и внутренних факторов на учащихся и персонал ОУ, их жизнь, здоровье, права и свободы, имущество и окружающую

6.2. Основные понятия

4. Закон увеличения степени идеальности системы

1.9.1. Практическое применение устройства

1.9.1. Практическое применение устройства На практике такое устройство с запоминанием состояния используют для контроля посещений охраняемых и складских помещений, однако его с успехом можно применять и в быту, т. е. дома, подключив схему (рис. 1.12) совместно с

2.5.3. Практическое применение устройства

2.5.3. Практическое применение устройства Адаптер можно с успехом применять и в ряде других случаев. Так, с его помощью можно записать разговор на диктофон или магнитофон, а также на компакт-диск с помощью персонального компьютера. Для этого выход адаптера экранированным

2.6.1. Практическое применение устройства

2.6.1. Практическое применение устройства Очень просто с помощью небольшой доработки, позволяющей включать и выключать его автоматически.Далеко не все люди обладают хорошим здоровьем и слухом, поэтому для тех, кому трудно передвигаться и даже держать в руках телефонную

2.4.2. Практическое применение

2.4.2. Практическое применение Практическое применение ДП (кроме рассмотренного выше варианта) может быть разнообразным.Например, датчик положения головы – при установке ДП в шлемофоны мотоциклов или в шлемофоны – аксессуары для компьютерных игр, или датчик наклона

2.1. Понятие понятия

2.1. Понятие понятия Рассмотрим такую нервную сеть, которая на входе имеет много рецепторов, а на выходе — всего один эффектор, так что нервная сеть делит множество всех ситуаций на два подмножества: ситуации, вызывающие возбуждение эффектора, и ситуации, оставляющие его в

7.15. Понятия-конструкты

7.15. Понятия-конструкты Понятия, подобные понятию «пространственное отношение», опираются на действительность не непосредственно, а через посредство промежуточных языковых построений, они становятся возможными в результате определенной языковой конструкции. Поэтому

В.З Практическое применение настоящего стандарта

В.З Практическое применение настоящего стандарта Необходима адаптация настоящего стандарта в интересах потребителей и пользователей в целях его практического применения.Практическое применение настоящего стандарта обычно заключается в исключении и добавлении ряда

1.1. Основные понятия

1.1. Основные понятия Информация—это сведения обокружающеммиреи протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством для нужд человека. Информация необходима каждому как условие и как средство существования человека в обществе. И поэтому

1. Основные понятия и определения

1. Основные понятия и определения Невозможно представить себе современную жизнь, идет ли речь о промышленности, других секторах экономики или просто о быте населения, без применения или использования технических приборов.За каждым техническим изделием стоит

2.4. ОТКРЫТИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

2.4. ОТКРЫТИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Наибольший интерес из всех работ В.В. Петрова представляет открытие им в 1802 г. явления электрической дуги между двумя угольными электродами, соединенными с полюсами созданного им источника высокого

Источник