Технология теории решения изобретательных задач (ТРИЗ)
Контрольная работа - Математика и статистика
Другие контрольные работы по предмету Математика и статистика
итаты).
В общем-то, все правильно: и похвала и упрек. Кстати, упрек - это камешек в огород стандартов, таблицы выбора приемов разрешения ТП, т.е. нашей Contradiction Matrix, почему-то сильно любимой на Западе, и др. С похвалой согласимся, а на упрек ответим просто, по-детски: "Сам такой!".
Раз реальный мир неисчерпаем, то никуда от этого не денешься, и Лабковский не денется, когда будет составлять свою математическую модель реальной изобретательской ситуации "путем набора неких частных принципов действия". Любая модель ограничена, и еще неизвестно, сколько возможных решений будет потеряно из-за этого. Может быть, даже больше, чем не будет найдено по ТРИЗ. Собственно, Б.А.Лабковский и сам упоминает неоднократно в своей книге об этой проблеме учета "всех и вся", называя ее "проклятием размерности".
- (Интересно, - а как Р.Бартини расправлялся с этим "проклятием"? -
- Скоро уже узнаем, почитайте еще немного, еще чуть-чуть!) -
Модель изобретательской ситуации в АРИЗе очень ограничена: инструмент и изделие, отношение между ними в виде полезного действия, устраняющего нежелательный эффект, и вредного действия, противоположного полезному, а также икс-элемент (нечто неизвестное), разрешающий противоречие, и все! Для всех задач и всех изобретателей, решающих задачу по АРИЗу! Фактически Б.А.Лабковский эту структуру одобряет, поскольку одобряет физ.противоречие ("свойство-антисвойство", см. выше), которое получается из технического противоречия.
А если не одобряет, тогда он не прав, потому что вот оно, налицо! - живое и работающее, - снятие "проклятия размерности". Естественно, в этой структуре мы не учитываем, что конкретно является инструментом, а что - изделием, не говоря уж об икс-элементе; то же самое - и для характера связей: действует какая-то связь - и все, а какая - неважно (просто триада какая-то, или, просто-напросто - веполь !).
- Можно ли сработать на такой структуре? Попробуем! Тут, главное, затравку дать, запал, а дальше само пойдет - голова "доварит"!
- Впрочем, судить Вам, уважаемые читатели!-
Так как в "Науке изобретать" нет теории катастроф и гомеостатики (во всяком случае, применительно к техническому творчеству), придется обратиться к своим работам [10,11,12].
- "Сейчас нас будут формулами "душить" - скажет читатель, - придется теорию катастроф и гомеостатику изучать!"-
- "Не будем! Мы (автор этой статьи, и, надеюсь, Б.А.Лабковский тоже) хотя и ворчим иногда (см.выше) на нашего тризовского читателя, но стараемся вникать в его проблемы с математикой".-
- "Но, в ответ, Вам придется поверить на слово, что в математической теории катастроф имеется несложная формула для математической катастрофы типа "сборка",
E(x) = 0,25 x4 + 0,5 a x2 + b x, (1)
где x - координата состояния катастрофы, a и b - некоторые коэффициенты, E(x) - потенциальная функция катастрофы".
Формулу (1) можно использовать как простейшую математическую модель описания некоторого явления, процесса, системы, в которых имеется минимум потенциальной функции E(x). Если удачно назначить потенциальную функцию и выбрать из множества факторов, описывающих сложное явление (процесс или систему), всего только три - x,a,b, то получим модель, описывающую основу, "скелет", суть явления (процесса или системы). Тем самым снимается "проклятие" размерности.
В изобретательской задаче никаких проблем с удачным выбором нет. Все уже выбрано до нас. Поэтому потенциальной функцией E(x) назначим нежелательный эффект, остальная тройка - x,a,b- характеризует изделие, инструмент и икс-элемент соответственно.
Пусть x - свойство изделия, которое может быть измерено какой-нибудь подходящей физической величиной, y=a/d - свойство инструмента, которое тоже может быть измерено какой-нибудь подходящей физической величиной, z=c/e - свойство икс-элемента, которое тоже может быть измерено какой-нибудь подходящей физической величиной, d и e - коэффициенты, выравнивающие физические размерности величин x,a,b. Тогда формулу (1) можно записать в виде
E(x) = (0,25 x4 + 0,5 d y x2 + e z x)f . (2)
где f - коэффициент, выравнивающий физическую размерность величины E(x). Приведение формулы (1) к виду (2) называется масштабированием катастрофы.
Чтобы было более понятно, как использовать формулу (2), получим физико-математическую модель для известной задачи о запайке ампул с лекарством из книги "Крылья для Икара" [13].
Стеклянная ампула с налитым жидким лекарством устанавливается вертикально и капилляром вверх. Сверху подводится газовая горелка с горящим пламенем. Нежелательным эффектом является плохая запайка. Изделием является ампула с лекарством, а инструментом - пламя. Техническое противоречие формулируется следующим образом. Если язычок пламени окажется слабым, то ампула плохо запаивается, но лекарство не перегревается. Если пламя горит сильно, то капилляр ампулы оплавляется хорошо, но перегревается лекарство. Решение задачи следующее. Пламя усиливается максимально, чтобы его язычок охватывал всю ампулу. Тогда даже при возможных колебаниях пламени капилляр все-таки надежно запаивается. Для устранения перегрева лекарства ампула помещается в сосуд с водой, над поверхностью которой остается лишь капилляр. Таким образом, вода является икс-элементом и дешевым вещественно-полевым ресурсом.
Выберем за свойство изделия x высоту ампулы, начиная от кончика капилляра до основания ампулы. Тогда первое слагаемое 0,25 x4 в (2) будет иметь размерность длины в четвертой сте