Закон переходу з макро-намікро-рівень
Розвиток робочих органів йде спочатку на макро-, а потім на мікро-рівні.
Іншими словами, замість коліс, валів, шестерень повинні працювати молекули, атоми, іони, електрони і т.д., які легко управляються полями за допомогою фізико-хімічних ефектів.
Закон діє на всій лінії розвитку ТС. Основний сенс розвитку полягає в збільшенні ГПФ систем. І це прагнення винахідників порівняно легко здійснюється (на перших етапах розвитку ТС) на макро-рівні - йде збільшення розмірів і потужності дії робочих органів систем.
Макро-рівень - умовне поняття відображає лише особливості мислення людини, перший "шар" сприйняття навколишнього світу в людини завжди пов'язаний з предметами сумірними з ним, безпосередньо відчуваються властивостями цих предметів. Інші "шари" світу (як вище, так і нижче "людського") приховані, залишаються за гранню безпосереднього сприйняття. Потрібен певний запас знань, тренування, деякі прийоми уяви, щоб розширити бачення реального світу. Це один з глибинних видів психологічної інерції і з його подолання починається елементарна культура винахідницької творчості.
Можливості екстенсивного розвитку ТС (тобто збільшення ГПФ за рахунок змін на макро-рівні) швидко вичерпуються, а зростання МГЕ (маси, габаритів, енергоємності) обмежується, наприклад, фізичними межами. Тому перехід на мікро-рівень неминучий: починається задіяння все більш глибинних структур речовини, вивільнення при цьому додаткових резервів енергії, виявлення і використання нових (невідомих на макро-рівні) властивостей матерії, застосування більш керованих полів і легкокерованих мікрочастинок речовини. Це єдиний шлях інтенсивного розвитку ТЗ - підвищення організованості (з точки зору цілей людини) все більш низьких системних рівнів речовини.
|
|
|
У стихійному винахідництві перехід на мікро-рівень починається зазвичай з диференціації властивостей, зон і функцій матеріалу робочого органу ТЗ. Для збільшення ГПФ вимагається, щоб одна частина (зона) робочого органу була гострою, інша - тупий, твердої - м'якою і т.д. В окремих зонах посилюються необхідні властивості, відбувається перехід однорідної структури до неоднорідною. Відповідно диференціюються функції - різні частини (зони) об'єкта виконують різні функції. Одночасно для розділилися зон забезпечуються найбільш сприятливі умови для здійснення їх функцій. Диференціація властивостей і функцій призводить до поділу (розшарування, розчленування) речовини, суцільне речовина замінюється на шарувату - волокнисте - дисперсне. При цьому окремі частини (шари, волокна, частинки), для спільної роботи у складі робочого органу, об'єднуються так, щоб посилювалися корисні функції і послаблювалися шкідливі. Таким чином, виникають у процесі розвитку матеріалів ТС протиріччя (ТП, ФП) - протилежні вимоги до властивостей одного і того ж речовини - дозволяються переходом на мікро-рівень.
|
|
|
Закон переходу в надсистему
Розвиток системи, що досягла своєї межі, може бути продовжено на рівні надсистеми.
Один зі шляхів такого переходу: технічні системи об'єднуються з утворенням бі-і полі-систем.
Об'єднання систем в надсістему вигідно для ТЗ:
- частина функцій передається в НС (наприклад, ремонт телевізорів в одній майстерні),
- частина підсистем виводяться з ТЗ, об'єднавшись в одну, стають частиною НС (колективна антена замість десятків індивідуальних),
- у об'єднаних в НС систем з'являються нові функції і властивості. (Високоякісне кабельне телебачення від однієї квартальної або селищної антени, плюс можливість організації відеозв'язку з тих же кабелях).
Виниклі бі-і полі-системи також не зупиняються "на досягнутому" - їх розвиток йде як "вгору" (освіта ще більших наднадсістем), так і "вниз" (згортання декількох систем в одну систему або, навіть, в ідеальне речовина). Такий двосторонній, зустрічний процес можна зобразити таким чином:
|
|
|
Розвиток техніки в чомусь нагадує розвиток життя на Землі: об'єднання живих організмів у всі великі надсистеми по ланцюжку: "клітина - організм - популяція - екосистема - біосфера", поєднання функцій (лист рослини поєднує в собі функцію перетворювача сонячної енергії в хімічну, функцію насоса, що підтримує тиск в капілярах, функцію регулятора температури, функцію комора поживних речовин; печінка виконує більше 20 функцій), а також згортання систем з корисною функцією в ідеальне речовина (наприклад, система передачі спадкової інформації спочатку була "відпрацьована" на клітинно-організменному рівні , а потім "згорнулася" в генетичний апарат). Але є й принципові відмінності. Американський біолог К.Саган призводить (Дракони Едему, М.: Знание, 1986, с.28) такий приклад: "Кожен з" Вікінгів "- космічних апаратів, що опустилися на Марс у 1976 році, мав на своїх комп'ютерах заздалегідь запрограмовані інструкції об'ємом в кілька мільйонів бітів. Таким чином, "Вікінг" володів трохи більшою "генетичною інформацією", чим бактерія, хоча і значно меншою, ніж водорості. "
Це дійсно так: по складності, точності та ефективності роботи з бактерією можна порівняти, наприклад, космічного робота "Вікінг", а з "нормальною" клітиною живого організму порівнювати треба, мабуть, завод по збірці цих "Вікінгів". Таким чином, найбільш близькими прототипами сучасної техніки можуть бути лише дуже стародавні організми, та деякі найпростіші "підсистеми" нині існуючих тварин. Про прямої аналогії біологічних і технічних законів говорити не можна, є лише деякі загальні риси, характерні для розвитку будь-яких систем.
|
|
|
Закон збільшення ступеня ідеальності
Розвиток усіх систем йде в напрямку збільшення ступеня ідеальності.
Ідеальна ТС це система, маса, габарити і енергоємність якої прагнуть до нуля, а її здатність виконувати роботу при цьому не зменшується.
У межі: ідеальна система та, якої немає, а функція її зберігається і виконується.
Оскільки для виконання функції потрібно тільки матеріальний об'єкт, то за зниклу (ідеалізовану) систему цю функцію повинні виконувати інші системи (сусідні ТЗ, над-або підсистеми). Тобто частина систем перетворюється таким чином, щоб виконувати ще й додаткові функції - функції зниклих систем. Принимаемая до виконання "чужа" функція може бути аналогічна власної, тоді відбувається просто збільшення ГПФ даної системи; якщо ж функції не збігаються - відбувається збільшення кількості функцій системи.
Зникнення систем і збільшення ГПФ або кількості виконуваних функцій - дві сторони загального процесу ідеалізації.
Тут Ф n функція системи (ГПФ) або "сума" декількох функцій.
Загальний вигляд ідеалізації систем відображає обидва процеси (зменшення М, Г, Е та збільшення ГПФ або кількості функцій):
Тобто граничний випадок ідеалізації техніки полягає в її зменшенні (і в кінцевому рахунку, зникнення) при одночасному збільшенні кількості виконуваних нею функцій; в ідеалі - техніки не повинно бути, а функції потрібні людині і суспільству повинні виконуватися.
Ідеалізація реальних ТЗ може йти шляхом, відмінним від наведених залежностей. Найчастіше спостерігається змішаний вид ідеалізації, коли виграш в М, Г, Е, отриманий в процесі ідеалізації, тут же витрачається на додаткове збільшення ГПФ або кількості функцій.
Подібні залежності характерні, наприклад, для авіації, водного транспорту, військової техніки та ін
Процес ідеалізації зовні аналогічний 2-му виду I (S 2), коли збільшення ГПФ відбувається при незмінних значеннях М, Г, Е. Насправді М, Г, Е підсистем зменшуються, але самі ці підсистеми подвоюються, потроюються, з'являються нові і т.д. Таким чином, на рівні підсистем йде процес ідеалізації 1-го виду, а на рівні всієї ТЗ ідеалізація 2-го виду.
Якщо рознести в часі процеси 1,2, тобто розділити змішаний процес на два роздільних, то отримаємо якийсь узагальнений (нормальний) процес розвитку ТЗ, що включає фазу розгортання і фазу згортання системи.
Технічна система, виникнувши, починає "завойовувати" простір (збільшує свої М, Г, Е), а досягнувши деякого межі, зменшується (згортається).
Процес розвитку ТС протікає в часі, тому горизонтальна вісь (Ф n - ГПФ) це одночасно і віссю часу - кожний винахід збільшує головну корисну функцію системи.
Можна перетворити ці графіки в остаточний вигляд - хвилеподібну криву розвитку ТЗ у просторі та часі. Ця модель розвитку справедлива для всіх рівнів ієрархії над-і підсистем, речовини.
Таким чином, процес розвитку (ідеалізації) технічних систем можна описати виразом: Один з механізмів розгортання (переходу в НС) перехід моно-бі-поли добре вписується в "хвилю" розвитку ТС. На будь-якому етапі розвитку (розгортання) система може бути згорнута в ідеальне речовина - у нову моно-систему, яка може стати початком нової хвилі розвитку.
Висновок
Отже, ЗАКОНИ РОЗВИТКУ ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ - об'єктивні закони, що відображають істотні й повторювані особливості розвитку технічних систем. Кожен із законів описує якусь конкретну тенденцію розвитку і показує, як її використовувати при прогнозуванні розвитку, створенні нових та удосконаленні наявних тех. систем. Виявлено такі закони розвитку технічних систем: 1) закон суперечностей у розвитку - описує виникнення, загострення і вирішення протиріч в процесі розвитку тих. системи; 2) закон підвищення ступеня ідеальності - описує розвиток технічної системи як підвищення ступеня її ідеальності; 3) закон переходу на мікрорівень і до використання полів - описує тенденцію все більшого використання глибинних рівнів будови матерії і різних полів при розвитку технічних систем; 4) закон підвищення динамічності і керованості - описує підвищення в процесі розвитку технічної системи їх здатності до цілеспрямованим змінам, що забезпечує можливість їх адаптації до мінливих вимог до технічної системи з боку людини, інших систем, зовнішнього середовища і перехід систем до самоврядування і самоорганізації; 5) закон підвищення повноти технічної системи - описує тенденцію до все більш повного виконання технічної системою функцій, раніше виконувалися іншими технічними системами, зовнішнім середовищем або людиною, що супроводжується поетапним витісненням людини з технічного процесу; 6) закон розгортання-згортання - описує підвищення ідеальності технічної системи шляхом розгортання-збільшення кількості і якості виконуваних корисних функцій за рахунок ускладнення і згортання-спрощення технічної системи при збереженні або збільшенні кількості і якості виконуваних корисних функцій; 7) закон согласованиярассогласования - описує розвиток технічної системи з позицій, що включають: а) послідовне погодження технічної системи з іншими системами, що забезпечує найкраще проходження необхідних потоків енергії, речовини, інформації; б) неузгодженість, що забезпечує зменшення та припинення проходження непотрібних потоків; в) зсув узгодження, що забезпечує відбір частини корисного чи шкідливого потоку для виконання додаткових корисних функцій та ін..
Список використаної літератури:
1.Альтшуллер, Г. С. (1991). НАЙТИ ІДЕЮ. Введення в теоріюрозв'язаннявинахідницькихзавдань. - 2-e изд., Доп. - Новосибірськ: Наука. ISBN 5-02-029265-6; - c. 58-59
2. Альшуллер Г. С., Шапіро Р.Б. Пропсихологіївинахідницькоїтворчості / / Питанняпсихології.- 1956, № 6.- С.37-49. - www.altshuller.ru/triz0.asp
3.Альтшуллер Г. С. Творчість як точна наука.2 изд., Дополн. - Петрозаводськ: Скандинавія, 2004. - С.208 - www.altshuller.ru/bibliography1/contents1.asp
4. Борисов В.И. Общая методология конструирования машин. М.: Машиностроение, 1978. 120 с.
5. Одрин В.М., Кратавов С. С. Морфологический анализ систем. Киев: Наукова думка, 1977. 183 с.
6. Половинкин А.И. Законы строения и развития техники/ Учеб.пособие. Волгоград: ВолгПИ, 1985. 202 с.
7. Диксон Д. Проектирование систем: изобретательство, анализ, принятие решений/Пер, с англ. М.: Мир, 1969. 440 с.
8.Г.С.Альтшуллер. Знайти ідею. Новосибірськ, "Наука", 1986
9. Саламатов Ю.П., Кондраков І.М. "Ідеалізація технічних систем. Дослідження і розробка просторово-часової моделі еволюції технічних систем (модель" біжучої хвилі ідеалізації ") на прикладі розвитку ТС" Теплова труба ". Рукопис, Красноярськ, 1984 р.
10. Г.С.Альтшуллером в книзі "Творчість як точна наука" (М.: "Радянське радіо", 1979, с.122-127)
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 209; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!