Эвристика. Ч. 1
20. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВРИСТИЧЕСКОГО ПОИСКА
Методы поиска и решения задач в различных научно-практических областях человеческой деятельности направлены на оптимальную организацию и активизацию мыслительной деятельности в эвристическом поиске, но ни один из них не предполагает подмену знаний человека в той области, в которой решается задача. Многие задачи находятся на стыке нескольких научных областей, поэтому требуют комплексных знаний. Наиболее отчетливо рассмотренные тенденции проявляются в алгоритмических методах, например, в обобщенном эвристическом алгоритме, где реализуется такая систематизация существующей информации, на базе которой ведется поиск. Рассмотрим подробнее значение некоторых из массивов информации.
Законы и закономерности физических эффектов и явлений - наиболее обобщенно выраженные знания человека об окружающем мире. Они лежат в основе всех конкретных решений, формируя принцип действия или идею (гипотезу) решения. (Под принципом действия понимают совокупность физических эффектов и явлений, на основе которых реализуются заданные функции системы).
Физические, физико-химические и другие эффекты и явления (законы, открытия, теории) - наиболее эффективные пути преодоления противоречий при решении технических задач. Объем знаний о них определяет творческий потенциал изобретателя. В настоящее время общее число физических эффектов и явлений насчитывает около пяти тысяч, поэтому работа по их систематизации актуальна и проводится регулярно, что позволяет их использовать в качестве максимально полного информационного массива.
Фонд технических решений. Существующие технические решения являются формой и результатом воплощения научных идей в конкретном объекте, конструкции, процессе, веществе. Одновременно они являются основой новых и эффективных решений. Анализ и выделение научной основы технических решений, идей, заложенных в них, позволяют решать по аналогии широкий круг других задач. Фонд технических решений можно рассматривать как фонд конкретных примеров применения физических эффектов и явлений. Одновременно он является экспериментальным материалом для обобщений и выявления закономерностей творческого процесса. Пример: в фонде «геометрических эффектов» оригинальные геометрические решения основаны на свойствах листа Мебиуса (односторонняя поверхность) - бесконечная шлифовальная лента, самоочищающийся фильтр и т.д.
Применение эвристических приемов для разрешения технических противоречий - эффективное средство решения различных задач. Существуют достаточно широкие списки приемов, применимых к задачам из различных научно-технических областей. Есть приемы более узкого или более широкого применения. Попытки создания различных реестров таких приемов предпринимались давно, но велись бессистемно. В настоящее время эта работа представляет большое практическое значение и проводится в рамках создания массивов эвристических приемов. Рассмотрим примеры приемов-принципов.
Принцип дробления. Разделить объект на части, выполнить разбор, увеличить степень дробления. Пример: незадолго до переезда одной из шотландских библиотек в новое помещение ее директор предложил всем читателям города взять по нескольку книг для чтения, чтобы вернуть их через две недели уже в новое здание. Так на перевозку книг не было истрачено ни пенса.
Принцип вынесения. Отделить от объекта мешающую часть (свойство) или выделить единственно нужную.
Принцип местного качества. Перейти от однородной структуры объекта (процесса) к неоднородной. Разные части объекта должны иметь различные функции и характеристики, наиболее соответствующие их работе. Пример: изнашиваемые части деталей машин, рабочих инструментов наплавляют дорогим износостойким сплавом, увеличивая их долговечность.
Принцип асимметрии. Перейти от симметричной формы к асимметричной.
Принцип объединения. Соединить (объединить) в пространстве или времени однородные или смежные операции (объекты).
Принцип универсальности. Объект выполняет функции других объектов. Пример: ручка портфеля одновременно может служить эспандером.
Принцип «матрешки». Один объект размещен внутри другого, проходит сквозь полость этого объекта, второй - внутри третьего и т.д. Пример: в шариковой ручке-указке, корпус которой состоит из выдвигаемых телескопических трубок, использованы одновременно принцип матрешки и принцип универсальности.
В настоящее время создан «Межотраслевой фонд эвристических приемов преобразования объекта», который разбит на 12 разделов и всего содержит 176 приемов. Наименования разделов таковы:
1. Преобразование формы.
2. Преобразование структуры.
3. Преобразования в пространстве.
4. Преобразования во времени.
5. Преобразование движения и силы.
6. Преобразование материала и вещества.
7. Приемы дифференциации.
8. Количественные изменения.
9. Использование профилактических мер.
10. Использование резервов.
11. Преобразования по аналогии.
12. Повышение технологичности.
Многие изобретатели создают индивидуальный фонд, используя наиболее подходящие для себя приемы.
Рассмотрим пример возможного ретроспективного применения фонда.
В 1875 г. русский изобретатель И.Я. Яблочков предложил дуговую лампу. Она состояла из двух угольных стержней, расположенных на одной прямой навстречу друг другу или под углом. Между стержнями возникала дуга. По мере сгорания электродов их надо было сближать, что осуществлялось с помощью автоматического регулятора, сложного по конструкции. Яблочков решил эту задачу случайно, после долгих и безуспешных попыток. Он увидел два рядом лежащих карандаша (напоминают электроды!). Решение пришло сразу: электроды нужно расположить рядом параллельно, разделив их выгорающим изоляционным материалом. При таком техническом решении исключался сложный регулятор. Подобное решение возможно найти с помощью следующих эвристических приемов:
- изменить традиционную ориентацию объекта в пространстве;
- размещение по одной линии заменить размещением по нескольким линиям или по плоскостям;
- перейти от контакта в точке к контакту по линии; от контакта по линии к контакту по поверхности; от контакта по поверхности к объемному (пространственному);
- приблизить рабочие органы объекта к области действия, без передвижения самого объекта.
Таким образом, «Межотраслевой фонд...» содержит практически все известные сегодня приемы решения изобретательских задач.
2009-05-16 02:44:01 Учебники — вернуться к списку
| ← предыдущая страница следующая страница → |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |