Главная > Библиотека > Кондраков И.М. > Статьи > Урок №6. Системы: через тернии к совершенству

Урок №6. Системы: через тернии к совершенству

Автор: Кондраков И.М. 2911

Как построить дом дядюшке Тыкве

Если взять один кирпич – мало толку в нём.
Потому что из него не построишь дом.
Если пару кирпичей рядом положить –
Выйдет только две стены – неудобно жить.
Взять бы много кирпичей (штук примерно пять) –
Вот бы вышел славный дом. Только где их взять?
(Песенка дядюшки Тыквы из мультипликационного
фильма «Приключения Чипполино)

- Кстати, в этой песенке описан один из механизмов исчерпывания ресурсов развития системы - по линии "моно-би-поли-" или -один элемент - два элемента - много элементов.  А суть его в том,  что с увеличением количества однородных элементов (веществ  или систем) начинает проявляться системный эффект. Он заключается в том,  что появляется новое свойство, ранее отсутствующее  у каждого из элементов в отдельности.  Например, для интенсификации процесса перемешивания одновременно вращают две мешалки, но в разные стороны, а для увеличения скорости бурения вместе соединяются два бура и т.д.. Мушкетёры – Атос, Партос, Арамис и Д’Артаньян  – это уже система, обладающая системным эффектом, выраженным в их девизе: «Один за всех, а все за одного».

А вот реальная  задача. Нужно было измерить температуру тела долгоносиков, чтобы потом можно было с ними бороться. На эту исследовательскую тему в НИИ выделили 50 000 рублей… Академик Лисицын случайно встретил известного изобретателя в коридоре НИИ и пожаловался на проблему. Изобретатель, не долго думая, посоветовал академику купить обычный медицинский термометр и измерять температуру долгоносиков (размером не более 5 мм). В ответ академик  посмотрел на изобретателя, как на сбежавшего из палаты № 6. – Нужно взять стакан и насыпать туда долгоносиков, - посоветовал изобретатель, - и измерить обычным термометром температуру воздуха, который долгоносики согреют своими телами. Всего-то!

Обратите внимание, здесь системный эффект проявляется и в том, что образуется межобъектная среда, которая несёт информацию о каждом объекте. Аналогично решается задача об измерении температуры капли дождя.

А вот другой пример, когда все элементы системы разнородные или имеют противоположные свойства. Например, коробка цветных карандашей - дает возможность использовать всю палитру цветов.  Или: карандаш с резинкой – возможность рисовать и стирать карандашные линии.

Впервые некоторые особенности перехода по линии "моно-би-поли-" были исследованы А.А. Тимощуком, а затем Г. Альтшуллером на этой основе была сделано обобщение и предложена схема развития систем по линии «моно-би-поли-» (см. рис. 6.1.). Эта линия рассматривалась им как проявление механизма закона перехода системы в надсистему.1

Однако соединение однородных или неоднородных элементов или систем еще не образует надсистему - это та же система, но более сложная и с той же функцией цели.  А у надсистемы она, как правило, иная, и складывается из функций цели отдельных подсистем, составляющих ее. Попробуйте ответить на вопрос: одна песчинка – это куча? – Нет, не куча! – А две?... Три…десять песчинок – это куча?

Как узнать, когда образуется куча?  А вот именно тогда, когда образуется новое качество. Например, если насыпать кучу песка так, чтобы образовался конус с углом естественного откоса. Если на этот конус опереть фундамент с выемкой для конуса, он будет самым прочным, т.к.  песок не сжимается, а куча уже приобрела самую рациональную форму.

Здесь наглядно демонстрируется проявление одного из законов философии -  переход количественных изменений в качественные.

Есть старый анекдот на эту тему. Три мужчины – прораб Иванов, грузин Сванидзе и инженер Петров ждут в приемной роддома сообщение о том, кто у них родился. Каждый читает книгу. Выходит, медсестра и спрашивает: кто здесь Иванов? – Я. – отвечает Иванов. – Что опять девочка? – Нет! У вас двойня: мальчик и девочка. А я как раз читал книгу «Два капитана». Вот здорово!  А у меня что? – вмешивается в разговор грузин, - опять дэвочка? Зарежу всех! Сколько можно? – одни дэвочки. В это время выходит другая медсестра и сообщает: у Сванидзе тройня: три мальчика! - Вай! Ай,  маладэц, дэвочка! А я только что читал книгу «Три мушкетёра»… Выходит третья медсестра и спрашивает Петрова… Инженер Петров роняет книгу и падает в обморок. Грузин поднимает книгу и читает: «Али-Баба и сорок разбойников»…

ОТ КОЛИЧЕСТВА К КАЧЕСТВУ: ДИАЛЕКТИКА РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

Может быть эти закономерности касаются только искусственных систем? Однако рассмотрим природные системы, например, процессы формирования пространств-вселенных из первичных материй.

«Слившиеся воедино две формы материй, в первой зоне от центра, образуют метавселенную из одного пространства-вселенной. Три слившиеся формы материй формируют в следующей зоне метавселенную из трёх пространств-вселенных. При слиянии четырёх форм материй, образуется метавселенная из семи пространств-вселенных. Слияние пяти, соответственно, даёт двадцать пять. Слияние шести — шестьдесят шесть.

При слиянии семи — сто девятнадцать, восьми — двести сорок шесть, девяти — четыреста пятьдесят девять пространств-вселенных, формирующих метавселенную, в соответствующей зоне внутреннего колебания мерности данного матричного пространства»2. Каждый раз количество переходит в новое качество.

Эволюция процесса смыкания матричных пространств приводит к последовательному образованию вдоль общей оси систем метавселенных. Количество материй, образующих их, при этом, постепенно вырождается до двух. На концах этого «луча» образуются зоны где уже ни одна материя данного типа не может слиться с другой или другими, образовать метавселенные. В этих зонах возникает «продавливание» нашего матричного пространства и возникают зоны смыкания с другим матричным пространством. При этом, возможно вновь два варианта смыкания матричных пространств, приводящих к возникновению аналога звезды супермасштабов, в другом — аналога «чёрной дыры» аналогичных габаритов, что очень важно для понимания возникновения двух типов суперпространств шестого порядка — шестилучевика и антишестилучевика. Принципиальное отличие которых заключается лишь в направлении перетекания материй. В шестилучивике материи из другого матричного пространства притекают через центральную зону смыкания матричных пространств и вытекают из нашего матричного пространства через зоны на концах «лучей». А в антишестилучевике – наоборот (см.  Н. Левашов, «Неоднородная Вселенная»).

Развитие системы по линии "моно-би-поли-" - это вычерпывание ресурсов системы в  пределах  своего  этажа. При этом максимально проявляется механизм "идеализации" технических систем путем совмещения функций, объединяемых систем на всех ее иерархических уровнях (подсистем, веществ и полей).

Приведем  несколько примеров на различные пути объединения систем по линии "моно-би-поли-".

1. Объединение однородных систем или элементов с одинаковыми или разными функциями.

Предлагается принципиально новый способ живописи (авт.свид.  №  971685):  краску наносят послойно,  размещая  между слоями прозрачную пленку.  В результате достигается объёмный эффект.

Особенность этого пути синтеза системы состоит в том, что вводят промежуточный элемент объединяющий однородные части.  Или: этот третий элемент образуется сам - за счет системного эффекта, как продукт их взаимодействия.

Например, Х. Смит из Пенсильванского университета (США) разработал авиационную релейную систему.  Его авиалайнер, выполненный в виде крыла, вмещающего до четырех тысяч пассажиров, стационарно находится в воздухе. Крыло состоит из нескольких модулей.  Каждый модуль - это самолет, способный совершить независимые полеты.  Для доставки пассажиров, грузов, дозаправки топливом используются небольшие самолеты, выполняющие челночные рейсы. Предполагается, что реализация проекта сократит потребности топлива на авиалиниях на 87 %, а эксплуатационные расходы - на 35 %.

Однако эта схема известна была еще нашим предкам. Так, маточный космический корабль межгалактического сообщения вайтмара нес в себе 144 вайтманы3 - кораблей для межпланетных сообщений.

А вот пример, когда функции у однородных элементов разные. Предложена безопасная бритва с двумя лезвиями: одно поднимает щетину, другая - прилегающая к телу - срезает её. Или: мусоропровод с двумя стволами - для пищевых и непищевых отходов (авт.свид. N 1574760).

Исчерпывание внутренних и отсутствие альтернативных ресурсов в период развития заставляет человека идти на объединение систем с целью получения дополнительного эффекта. К тому же здесь срабатывают не технические интересы: престижные, коммерческие, профессиональные, политические и т.п.

Например, в Киевском каганате выбирался военный князь — хан и князь мирской - каган. В мирное время большей полнотой власти обладал мирской князь, а в военное время — князь-хан. Князь-хан выбирался обычно из высшей касты профессиональных воинов — варягов. Захватив власть в Киеве, Аскольд стал называться хаганом, в самом названии соединив две ветви власти: военную — хана и светскую — кагана в одну. В результате слияния этих титулов, ха(на)-(ка)гана или двух ветвей власти в одном лице возник титул ха-гана. (см. Н.Левашов «Последняя ночь Сварога»).

2. Переход по линии "моно-би-поли-" объединением разнородных систем или элементов.

Возможны два пути объединения систем.

Первый путь - объединение систем с разными функциями. Объединение осуществляется по тем признакам, свойствам и организации, которые имеются у каждой из совмещаемых систем, т.е. по их совместимости. В результате создаются многофункциональные системы, например, часы с микрокалькулятором и радио, музыкальный центр, трактор "Беларусь" – совмещает дополнительно функции экскаватора, бульдозера и погрузчика.

Второй путь - объединение разнородных систем или функциональных структур с одинаковыми основными функциями, например, биметалл.  Каждая по отдельности система (вещество В1) и (вещество В2) обладают набором широкого спектра свойств. При их объединении на том или ином системном   уровне   возможны   различные   сочетания   этих свойств. Это создает возможность возникновения неоднородности, нарушение баланса и т.п., и, как следствие, вызывает определенный эффект, который может быть использован в различных системах.

Вот ещё несколько примеров.

Физически плотное вещество, которое является одной из форм гибридных материй (разнородные элементы), постоянно находится под действием постоянного перепада мерности (своего рода межобъектной среды), возникшего в зоне неоднородности макропространства, как результат взаимодействия пространства и свободных материй, заполняющих данное пространство, вызванным стоячими волнами возмущения мерности макропространства. В результате этого все, физически плотные объекты, вынужденно двигаются от края зоны неоднородности макропространства к её центру (проявление системного эффекта в виде гравитации, гравитационного поля планеты или любого другого материального макрообъекта)4.

После отливки в Валдае 12 колоколов, которые должны были быть установлены в соборе при Смольном Монастыре, перед изготовителями встала головоломная задача: как доставить такой груз из Валдая в Петербург по весеннему бездорожью? Тем более, что вес самого тяжелого колокола 9,6 тонн.  Два купца предложили классическое по простоте и изяществу исполнения решение: "Колокол сей везется особым способом, обложенным бревнами, вроде колеса, шириною до двух сажен и имеет весу со всем скреплением до 1500 пуд. (16 тонн), под который запрягается 15 лошадей".

Использованы Вещественно-Полевые Ресурсы  (ВПР) одного  из  объединяемых элементов ("колесообразность"  колокола),  что  позволило   превратить исходную систему в такую, которая наиболее приспособлена для совершения требуемого действия в конкретных условиях.

Фирма "Кодак" (США) выпускала кинопленку, по всей ширине, покрытой прозрачными магнитным слоем.  Этот слой, не влияющий на качество изображения, позволяет записывать прямо на пленке несколько каналов звукового сопровождения, а также рабочие замечания оператора, режиссера и монтажера.

В синтезированной полисистеме объединены достоинства каждого вида записи и устранены недостатки присущие им в отдельности.

А вот необычный пример.

Писатель Стенли Гарднер, автор детективов, считается самым плодовитым писателем: он работает одновременно над семью романами, диктуя ежедневно своим помощникам не менее 10000 слов.

Еще один пример.

Русские солдаты во время Отечественной Войны 1812 г. устанавливали на вертикальную ось обычное колесо от телеги, на котором укрепляли 16 мортир. Затем колесо вращали, поджигая запал.

Получился своего рода «пулемёт», т.е. они от системы перешли к полисистеме, получив новое качество.

Но системный эффект может быть значительнее, если объединить разнородные элементы вплоть до элементов с противоположными функциями. Увеличение степени неоднородности -  один из источников интенсивного развития системы, а также проявления физических эффектов5 в природе (см. Н. Левашов, «Неоднородная Вселенная»).

3. Объединение элементов или систем с противоположными функциями (свойствами).

В Италии разработан топливный бак, емкость которого разделена перегородками, при этом их гофры перпендикулярны друг другу и делят объем на две группы отсеков: в одних хранится топливо, в других - огнегасящее вещество.  В случае аварии топливо смешивается с гасящим веществом и воспламенения не происходит.

В системе как бы заранее предусматриваются аварийные средства.

Другой пример. Чтобы электроток, идущий через электроды плавильной печи, не разрушал ее огнеупорную футеровку, по авт.свид. № 850676 в ней предложено наводить электрическое поле, равное по величине, но противоположное по фазе полю, создаваемому электродами в ее поверхностном слое.

Переход от однородных элементов к неоднородным – одна из тенденций вычерпывания ресурсов развития технических систем, отражающая повышение степени универсальности системы. В итоге эта тенденция сменяется противоположной – увеличение специализации систем.  Но при объединении систем происходит процесс совмещения их функций в одной системе на более высоком уровне.  В частности, этот процесс также увеличивает степень неоднородности сложной системы.

Например, английской фирмой "Тангстэн" разработан экспериментальный электромобиль, у которого аккумулятор расположен между слоями пластмассовой обшивки кузова. Фактически, пограничный слой - обшивка автомобиля из однородной превратилась в неоднородную и стала по совместительству выполнять дополнительную функцию аккумулятора.

Любое объединение технических систем будет  жизнеспособным в том случае,  если оно позволит получить прирост эффективности функции цели, т.е. если количественный  скачок даст определенный качественный скачок в развитии системы.  В этом случае растет сложность системы, повышается уровень ее организации и выявляются новые полезные функции системы.

По волнам, по долам, сегодня здесь, а завтра там….

Коль уже была речь о формировании концепций (см. урок 4), не лишне будет знать, как они формируются на конкретном примере. Модель эволюции, о которой пойдет речь ниже, была получена не сразу. Вначале 1978 году мне удалось выстроить все законы ТРИЗ в виде схемы четырехэтапного развития технических систем (см. уроки 3 и 4). Затем в 1979 году мною детально был исследован закон динамизации технических систем, высказанный в одном из материалов Г.С. Альтшуллером. До этого им был выявлен прием устранения технических противоречий – прием динамизации, который встречался достаточно часто во многих изобретениях.  Г.С. Альтшуллер предложил мне исследовать этот прием и, возможно, закон диамизации. В процессе исследования были выявлены особенности закона и получена схема динамизации технических систем, на которую легко накладывалось развитие всей техники. Самое интересное – первая схема, которая в 1984 году стала основой будущей волновой модели развития ТС, была забракована Г.С. Альтшуллером, - уж слишком сильно она внешне расходилась с привычными представлениями, хотя наиболее полно описывала содержание всех схем и известных закономерностей. В это время Ю.В. Горин описал закономерности развития ТС переходом принципов их действия с макро- на микроуровень. Казалось бы, всё хорошо, но появившиеся в 1982 году выявленные Тимощуком А. особенности развития ТС по линии моно-би-поли-системы, 1983 году схема Г.С. Альтшуллера диалектики развития ТС (см. рис. 6.1.), а затем схема идеализации вещества Ю.П. Саламатова, отражающие ряд основных процессов в развитии ТС и его вещества, были просто несовместимы, противоречили друг другу. Нужно было разрешить возникший клубок противоречий. Готовилась Всесоюзная конференция в Новосибирске в институте философии, куда нужно было представить свои тезисы. Г.С. Альтшуллер надеялся, что мы совместно с Саламатовым Ю.П. что-то новое выдадим. Представлять совместно было практически нечего, т.к. все исходные материалы были уже частично озвучены и опубликованы: моя разработка по закону динамизации и Саламатова – по развитию вещества. Поэтому вначале было решено представить мою работу по динамизации, как совместную, т.к. были получены еще интересные результаты по закону динамизации. Однако в этом случае складывалась двусмысленная ситуация: я – разработчик темы мог стать просто «приложением» к своей же разработке, т.к. ещё не имел ученой степени, а соавтор, имеющий ученую степень кандидата наук, автоматически становился бы автором, т.к. в науке, увы, так принято. Поэтому мыслительная работа шла непрерывно, хотелось устранить возникшие противоречие между схемами и сделать рывок в разработке. К тому же отвергнутая Г.С. Альтшуллером модель эволюции систем не давала покоя, уж слишком хорошо на неё «ложились» все схемы. А тут еще с 16 мая по 7 июня мне предстояла сдача трёх кандидатских экзаменов...

И вот ранним утром 5 мая 1984 года, в перерыве во время подготовки к лекции, нужно было быстро приготовить холостяцкий завтрак из пакетного супа (жил на квартире). Было 15 минут свободного времени. И именно в это время стало ясно как устранить несовместимости между схемами и какой должна быть общая схема развития. За несколько минут она была вычерчена со всеми подробностями на обратной стороне объявления о приёме студентов в наш вуз (мне приходилось выполнять функции ответственного секретаря приёмной комиссии). На кафедре показал её Саламатову, однако он очень скептически воспринял её, но делать было нечего, нужно было что-то представлять на конференции…

Вот так, шесть лет ушло на разработку, казалось бы, такой простой схемы (см. рис. 6.2.). А затем была выбрана техническая система (тепловая труба – благо у меня была книга по ним с примерами), которая прошла полностью один эволюционный цикл, и на ней и ряде других системах была подтверждена найденная концепция. Именно она и была доложена на конференции в Новосибирске совместно с Ю.П. Саламатовым, вызвав подобие взрыва в тризовской среде – слишком нетрадиционным был подход.

После конференции каждый описал свои разделы, в виде двух глав. Саламатов Ю.П.: гл.1. Тепловые трубы: синтез системы, история её развития и гл. 3. Эволюция вещества в технических системах: этапы. Я написал: гл. 2. Эволюция технических систем: анализ особенностей развития ТС "Тепловая труба", закономерности идеализации технических систем и гл. 4. Динамизация технических систем: адаптация, механизмы, диалектика процесс6. Пришлось по ходу написания работы ещё адаптировать и описать схему развития вещества с позиций найденной концепции эволюции технических систем. Благо летом на кафедре была пишущая машинка и написанный текст сразу печатал на беловик, а вечером чертил тушью все схемы. Так что в августе работа была в полном объеме распечатана и представлена Г.С. Альтшуллеру, а затем передана некоторым коллегам. Нашлись такие, которые без ссылок на неё включили отдельные выдержки в свои книги и статьи. Увы, это рядовые явления в науке.

Анализ развития технических систем в течение всего цикла их «жизни» показал, что оно происходит в соответствии с закономерностями, отраженными в трехмерной волновой модели (рис. 6.2. и 6.5.), проверенной на огромном патентном (более 15000  изобретений) и научно-техническом фонде.  Причём все ранее полученные схемы в полученной модели уже не противоречили друг другу.

Такое изображение модели эволюции технической системы  в  виде объемной волны позволяет отразить не только ее системные свойства, иерархические уровни, их взаимовложенность друг в друга, но и волнообразный характер развития. При этом уровни системы с более низкой  организацией  вложены в уровни системы с более высокой организацией (с технической точки зрения): Поле (П) -> вещество (плазма) – газ –жидкое вещество – твёрдое вещество) (В) ->  подсистема (ПС) -> система (С) -> надсистема (НС) (рис. 6.2. и 6.5.). Под подсистемами, системами и надсистемами  следует понимать различного рода образования из физически плотного вещества, предназначенные для выполнения какой(-их) либо функции (-ций) на том или иной иерархическом уровне организации вещества, природных или искусственных систем.

С системных позиций развитие системы представляет собой суперпозицию объемных волн развития  её подсистем. Оно также отражает диалектический процесс идеализации и усложнения системы, которые сопровождаются взаимопроникновением периодов ее разворачивания (дифференциации ее подсистем) и сворачивания (интеграции подсистем с полезными функциями). Теперь в волновой модели схема диалектики развития Г.С.Альтшуллера выглядит так, как изображено на рис.6.3.

Учитывая новые знания (см. Н. Левашов, «Неоднородная Вселенная»), следует обратить внимание на причину идентичности законов развития природных и искусственных систем, к которым относятся технические системы. Нижний этаж  (см. рис. 6.2.), который на рисунке представлен  в виде области (уровня, этажа) полей (П) и есть весь спектр  потоков  первичных материй, которые с переходом на новый этаж В, т.е. с изменением мерности пространства, синтезируют многообразие гибридных веществ (В), проходя промежуточный этаж – плазмы - Вп. А далее человек, используя знания законов природы, создает уже искусственные объекты в виде различных подсистем - ПС (устройства, механизмы и т.д.), которые с переходом на новый иерархический уровень усложняются и приобретают новые качества за счет системного эффекта. Можно сказать, что материя организуется и развивается от первичных материй до Разума в соответствии со своими качествами и качествами пространства без внешнего управления, а искусственные системы создаются при внешнем управлении их развитием со стороны Человека и на основании познанных им качеств и свойств материи. При этом, как было показано в уроках 3, 4 и 5, системы развиваются по одним и тем же законам. Причем, при формировании концепции волновой модели использовался лишь один постулат о наличии веществ (материи), обладающих  набором определенных свойств и качеств, из которых затем и формируется все объекты  техносферы.

Разворачивание системы осуществляется с целью поиска новых полезных (потребительских) функций будущей идеальной технической системы и сопровождается её усложнением с одновременной идеализацией (упрощением)  в оперативной зоне (там, где возникает конфликт) путем передачи функций ряда подсистем идеальному веществу, которое обладает только заданными свойствами. При этом, разворачиваясь, система как бы «утяжеляется», стремясь перейти на верхние этажи, но вектор её развития все время устремлен  к центру – к области вещества (В), в которое она потом сворачивается.

После формирования моно-системы, происходит интенсивное ее развитие как на уровне системы (путем дальнейшего повышения ее главной полезной функции (ГПФ)), так и на уровне надсистемы (путем применения  её в качестве  подсистемы).

Сворачивание системы сопровождается передачей всех функций системы или ее подсистем идеальному веществу, обладающему свойствами, аналогичными (ФЦ) сворачиваемых подсистем или систем (см. рис. 6.3. и  6.5).

В целом процесс развития системы в течение одного цикла включает  следующие крупные этапы: поиск состава и структуры системы -> адаптация системы к окружающей среде (через механизмы динамизации) -> переход к самонастраивающимся и самоуправляемым системам (через введение обратной связи).

Этап поиска состава и структуры будущей системы заканчивается синтезом моно-системы (моно-С), в которой присутствует минимально необходимый и достаточный набор элементов (двигатель – Д, трансмиссия - Т, рабочий орган - РО, орган управления - ОУ), совместимых и согласованных друг с другом, обеспечивающих  прохождение по ним потоков энергии (Э),  вещества (В) или информации (И) или их комбинаций от источника питания (ИП),  и реализующих главную полезную функции системы.

Каждая техническая система содержит как в «свернутом», так и в «развернутом» виде все четыре элемента, выполняющие функции соответственно Д, Т, ОУ и РО и представляющие в совокупности модуль ТС, который в вепольной форму может быть представлен как система из трех элементов, выполняющих функции источника энергии (поля), инструмента и изделия: П  →   РО  →  Из.

Синтез системы начинается с рабочего органа  (РО) (рис. 6.6.) и заканчивается формированием модуля системы:   Теперь волновую модель, с учетом Новых Знаний можно представить в следующем виде:

Усложняя – упрощай, упрощая – усложняй!

В технике, с целью повышения Главной Полезной Функции искусственных систем (ИС), их развитие  ведется (человеком) по пути (спорадического) последовательного использования свойств всех уровней иерархии системы, усложнения  внутренней организации системы и т.д. Иначе говоря, по пути исчерпывания всех ресурсов развития ИС и идеализации ее структуры, когда  части системы с более высокой организацией  берут на себя функции частей с более низкой организацией. Развитие систем происходит волнообразно от моно-системы к моно′-системе через ряд закономерностей.

Волновая модель может быть использована для системного представления Новых знаний  концепций Хатыбова А.М., Макова Б.В. и других русских учёных. На рис. 6.7.  в разрезе представлена наша планета Земля со всеми её материальными  сферами с позиций концепции Н.В. Левашова и А.М. Хатыбова.

А на рис. 6.8. представлена волновая модель эволюции систем из первичных материй на всех системных уровнях. Использован системный подход, позволяющий четко представлять иерархию составляющих планету подсистем и их взаимосвязь. Но в целом все процессы в данной волновой модели происходят в соответствии с закономерностями, описанными выше.

Пример (см. урок 4, рис. 3): развитие обрабатывающего оборудования от каменного орудия до станков – токарного, сверлильного и циркулярного по данным археолога Семенова В.С. Начав с заостренного камня, первобытный человек, используя свою мускульную силу (Д) с помощью руки (Т) совершал камнем (РО) обрабатывающие воздействия на изделие с той точностью, которую он приобрел индивидуально в процессе практики. Через эволюционный цикл развития рабочий орган – камень превратился в универсальный станок с микропроцессором и дисплеем, который совершал те же технологические операции, что и первобытный человек рукой, но с высокой точностью, оставив за собой только функцию принятия решения в виде программ к станку.

После синтеза моно-системы начинается этап внедрения и интенсивного ее развития: подъем и разворачивание системы (поиск новых полезных функций (ПФ) и подсистем (ПС)) по линиям (рис. 6.9.):

1. моно-С -> би-С -> поли-С -> сложные системы -> … Например: одноэтажный дом  двухэтажный дом многоэтажный дом жилой комплекс дом-полис …; В теории поэзии: моностих – дистих (двустишие) – терцет (трехстишие) – катрен (четверостишие) – пятистишие – шестистишие - … четырнадцатистишие7.

2. моно-С -> С1 -> С2 -> С3 -> ….. Например: крестьянская изба с печью дом с автономной системой отопления = (С1) дом (С1) + центральное водоснабжение = С2 дом (С2) + телефонная, теле-, радиосети = (С3) ….;  (рис. 6.10)

3. моно-С -> ПС(моно-С) -> В(ПС) -> П(В) ->  Например: дом мобильный дом - палатка трансформируемая палатка - одежда одежда-дом с системами  обогрева, вентиляции и т.п. подсистемами (костюм полярника, космонавта) …

Развитие системы по линии "моно-би-поли-" - это вычерпывание ресурсов развития системы в пределах своего этажа (рис. 6.10). При этом максимально проявляется "механизм идеализации" технических систем путем совмещения функций, объединяемых систем на всех ее иерархических уровнях.

Человек, как и природа, в своем совершенствовании тех объектов, которых он касается в процессе своей деятельности, не стремится менять на другие до тех пор, пока не будут исчерпаны возможные ресурсы используемого объекта: принцип действия, к.п.д, значение ГПФ объекта, его свойства и др. ее параметры.

Обобщив вышесказанное, можно выделить следующие рациональные пути  исчерпывания ресурсов развития8,9:

А.  на уровне системы:

- исчерпывание собственных ресурсов: система в общем, виде остается без изменения, используются ее ресурсы на уровне системы, она постепенно обрастает буферными подсистемами, выполняющими требуемые функции, с последующей идеализацией и сворачиванием системы в идеальную подсистему или идеальное вещество; Например, развитие винтовки, судна и т.п.

Пример 1. Винтовка    Винтовка  +  магазин   Винтовка + прицельное приспособление  Винтовка + лазерный прицел с дальномером ....   Здесь можно  привести множество вариантов развития различных частей винтовки,  увеличивающих главные ее показатели -  функцию цели: скорострельность,  прицельность и убойную силу.

- по линии моно-система  -> би-система -> поли-система -> сложная система, -> сворачивающаяся система: повышение ГПФ достигается за счет увеличения системного эффекта, без изменения принципа действия системы;

Пример 1. Винтовка ->  Две  винтовки  связанные вместе (так поступали вначале) -> Три....восемь связанных винтовок  (повышалась  скорострельность),  но такой системой стало сложно управлять,  т.к. мешали приклады,  было много спусковых крючков,  поэтому вначале убрали лишние приклады и оставили только стволы,  т.е. перешли к винтовке с двумя стволами,  тремя,....  восьмью стволами   винтовка с одним стволом и магазином для патронов  (восемь стволов заменили одним, введя магазин для патронов). Винтовка как бы "свернулась" в исходную систему,  но со значительно улучшенными  параметрами.

Пример 2. Например, на уровне микропространства каждый атом влияет на окружающее пространство.

При соединении атомов в молекулы и кристаллические решётки (по линии моно-би-поли-…) их индивидуальные влияния на окружающее пространство объединяются в общую систему. Каждая молекула или кристаллическая решётка ограничена в пространстве в силу тех или иных свойств и качеств макропространства. Поэтому, создаваемый молекулой или кристаллической решёткой встречный перепад мерности проявляется на микроуровне пространства, который называют магнитным полем.

Именно, как следствие этого, градиент мерности пространства проявляет себя, как, так называемое, гравитационное поле при одном пространственном направлении, как магнитное поле — при другом и, как электрическое поле в третьем. Только благодаря этому, возможно распространение, как электромагнитных волн в пространстве, так и других. Магнитное поле переходит в электрическое, как и наоборот — электрическое в магнитное. В том числе это правило работает и по отношению к гравитационным волнам. Все они — взаимозамещающие.10

- по линии объединения с альтернативными   системами  с измененными характеристиками, увеличивающими степень неоднородности синтезированной системы с последующей идеализацией и сворачиванием системы в  идеальное вещество.

Например, если соединить элемент, вырабатывающий электрический ток при нагреве (эффект Зеебека) и термохолодильник, отбирающий тепло при прохождении через него тока (эффект Пельтье), можно получить холодильник, который холодит от тепла газовой горелки.

В. на уровне надсистемы:

- исчерпав возможности развития на уровне системы, её развитие (системы)  продолжается на уровне надсистемы, куда она входит в качестве одной из подсистем со своей Основной Функцией Цели (ОФЦ). Например,  самолет + ракета = космолет – «Буран», «Шаттл».

С. на уровне вещества:

- вычерпывание собственных ресурсов: базовое вещество в общем виде остается без изменения, но постепенно «обрастая» дополнительными веществами, выполняющими требуемые функции, превращается  в вещество-композит;

Пример 1.  Главный рабочий  элемент  в винтовке - это пуля + патрон - для них существуют все остальные  элементы винтовки,  поэтому  дальнейшее развитие винтовки пойдет, практически, по пути усовершенствования пули.  Винтовка, заряжаемая со ствольной части = ствол + порох + пуля + пыж   пуля + патрон (ствол + порох)   пуля с твердым сердечником пуля со смещенным центром тяжести пуля с "усами" пуля со стабилизатором трассирующая пуля многоступенчатая пуля разрывная пуля   ......   самоуправляемая пуля  ...

- по линии использования свойств веществ, выполняющих функцию системы моно-вещество -> би-вещество -> поли-вещество -> сложное-вещество -> «сворачивающееся» в идеальное   вещество ->….

Пример 1. Продолжение: пуля   многоступенчатая пуля    разрывная пуля   ......   самоуправляемая пуля  ...

- по линии вычерпывания ресурсов развития на уровне подсистем вещества за счет использования свойств его внутренней организации.

Пример 1. «Пули» на уровне нановеществ для доставки лекарств к нужному органу или уничтожения бактерий и т.п.

Цикл развития системы завершается  «смертью»  или консервацией развития старой системы и синтезом новой моно’-Системы -> ….

Для достижения ОФЦ используется весь арсенал альтернативных признаков. Причем, исчерпав ресурсы развития на одном уровне, переходят к использованию их на другом уровне, вплоть до исчерпывания самого принципа, на котором основано функционирование системы, и смены принципа. При этом предпочтительным является тот путь, который обеспечивает выполнение принципа наименьшего действия. Это дает возможность получить максимальное значение ОФЦ, т.к. максимально используются те элементы и потоки Энергии, Вещества и Информации, которые имеются  в  системе.

Исчерпав ресурсы развития на данном уровне, система переходит или ее переводят на новый, обеспечивающий реализацию наиболее рационального пути развития.

Развитие системы по линии "моно-би-поли-" - это вычерпывание ресурсов системы в пределах своего этажа (рис. 6.9.). При этом максимально проявляется «механизм идеализации» технических систем путем совмещения функций, объединяемых систем на всех ее иерархических уровнях.

При сворачивании систем проявляется механизм идеализации. Он двойственен. Так, в процессе усложнения организации идеальных искусственных систем происходит расширение их функциональных возможностей. В этот период идет поиск новых полезных подсистем - как отклик на претензии Окружающей Среды  - и совмещение их функций в одной функциональной структуре (системы, вещества) . Совмещение элементов системы (на уровне С, ПС, В, П) возможно тогда, когда они выполняют сходные, одинаковые, подобные функции или имеют совместимые свойства, организации и качества.

Например, центровочный груз в космическом корабле - обычная "болванка", имеющая вес 6 кг и служащая только для ориентации его в космическом пространстве. Необходимо ввести в корабль дополнительный прибор тогда, когда уже нет «лишнего» веса (при запуске станции "Венеры-12").  Прибор служит только для исследовательских целей. И у груза, и у прибора имеются общий признак - масса в виде вещества, следовательно, они обладают инерцией. Вес прибора и груза совпадают. Следовательно, они оба могут выполнять функцию центровочного груза, но прибор может служить еще и для проведения измерений. Он имеет более высокую степень организации, поэтому ему и передается дополнительная функция центровочного груза. Иначе говоря, при идеализации систем происходит вырождение систем с более низкой организацией.

Таким образом, идеализация искусственных систем - это процесс, сопровождающийся одновременным   усложнением и упрощением на разных иерархических уровнях системы с целью повышения уровня организации для выполнения заданного спектра функций.

Наиболее интенсивно этот процесс идет на этапе "сворачивания" систем путем передачи ряда функций, а в идеале всех, веществу, максимально используя спектр его свойств. Он связан со стремлением человека повышать степень достижения совершенствуемой системой ОФЦ за счет вычерпывания всех ресурсов  путей решения этой проблемы, оставляя возможность развития системы только за счет повышения ее сложности. Но требование получения высокого значения ОФЦ ведет к повышению степени организации системы, что выглядит как процесс идеализации путем совмещения разных функций в одной системе за счет использования ее скрытых и явных свойств. Возникающее противоречие  устраняется  идеализацией (упрощением) системы в оперативной зоне   и усложнением системы на уровне надсистемы. Пример: сотовый телефон – маленькая «коробочка»  с микросхемами, но вся огромная надсистема (ретрансляторы, спутники и .т.п)  обеспечивают работу этой маленькой «коробочки».

При идеализации системы проявляется следующий принцип: при совмещении элементов всегда сохраняются основные функции цели  совмещаемых  элементов и  элемент с более высокой степенью организации, функциональными возможностями и значением функции цели (например, к.п.д., скорость, производительность и т.д.).

Зная о закономерностях развития систем можно ответить на вопрос, поставленный в начале материала. Чтобы построить дом дядюшке Тыкве, нужны  идеальные кирпичи. А для этого:

Нужно взять все кирпичи, по «волне» прогнав,
Усложнить и упростить, лишнее убрав.
В кирпичи ввести всё то, что создаст комфорт:
Отопление, вода, свет и даже порт
Для компьютера.
- Тогда будет славный дом,
Чтобы дядюшка с друзьями жили славно в нём.

 

1 Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач – 3-е изд., доп. Петрозаводск: Скандинавия, 2003. – с. 240.

2 Н. Левашов, «Неоднородная Вселенная», с.78-103.

3 Н.Левашов. Россия в кривых зеркалах. Т.1. От руссов звездных до оскверненных русских. Северодвинск, - с. 101-107;  Н.Левашов. Сказ о Ясном Соколе. Прошлое и настоящее. Издание «Митраков», - 2010.

4 Н. Левашов, «Неоднородная Вселенная».

5 Кондраков И.М. Морфология термо-, гальвано-, акусто-, и  оптикомагнитных эффектов. Сб. докл. СКФ БГТУ им. В.Г.Шухова Юбилейной научн.-практ.-конф. 12-13.апр. 2004г. «Наука, экология и педагогика в технологическом  университете», Минеральные Воды, 2004., с. 47-53.

6 Саламатов Ю.П., Кондраков И.М. ИДЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ: Исследование и разработка пространственно-временной модели эволюции технических систем (модель "бегущей волны идеализации") на примере развития ТС "Тепловая труба", г. Красноярск, 1984

7 Федотов О.И. основы русского стихосложения. Теория и история русского стиха: в 2-х кн. Кн. 2 Строфика. – М.:Флинта: Наука, 2002. – 488 с.

8 Кондраков И.М. От фантазии к изобретению. – М.: Просвещение; Владос, 1995. С. 148-152.

9 Кондраков И.М. Модель эволюции технических систем.  В сб. научн. Докл. Юбилейной научно.-практ. Конф. «Наука, экология и педагогика в технологическом университете. – Минеральные Воды. Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова, СКФ. 2004, - С. 18-28.

10 Н. Левашов, «Неоднородная Вселенная»

<< Все статьи автора

В библиотеке доступно по данному автору: