Образ задачи и его динамика
Любой поисковый процесс начинается с анализа ситуации. Установления отношения к ней, выявления на основе этого отношения ряда целей, представляющих определенный интерес. При выборе из них какой-либо, приоритетной можно говорить о постановке проблемы - осознанной необходимости поиска средств для ее (этой цели) достижения. То есть системы, реализующей некоторую совокупность функций. Систему, описанную подобным образом, относят к типу "черный ящик". На этом этапе совершенно безразлично как необходимые функции реализуются - важно лишь то, что они должны выполняться.
Следующим этапом является переход от системы типа "черный ящик" к системе типа "прозрачный ящик", когда известны не только внешние функции, но и принцип действия, состав элементов и структура. Этот этап может быть разбит на две части: первая - выбор способа реализации необходимых функций (принципа действия системы) и вторая - формирование конкретного облика системы, определенным ранее способом реализующие заданные функции.
К сожалению, крайне редко бывает, чтобы вновь созданная система, попав в реальные условия производства и эксплуатации, удовлетворяла бы всем предъявленным к ней требованиям (которые могли и поменяться за время разработки и изготовления) - выявляются нежелательные эффекты, проявляющиеся как во внешнем, так и во внутреннем функционировании, не говоря уже о технологических трудностях. Начинается этап доводки, характеризующийся последовательным устранением этих нежелательных эффектов.
Всё вышесказанное иллюстрируется обобщенной схемой проектирования систем (рис. 1), из которой видно - каждый этап характеризуется последовательным расширением и сужением поискового поля, так как переход на этап последующей возможен после установления достаточной определенности на этапе предыдущем.
ситуация | |
выбор цели |
Анализ ситуации, создание массива целей, упорядочение этого массива, выбор приоритетной цели. |
цель | |
постановкапроблемы |
Анализ цели, выявление возможных средств отбор приоритетного, установление внешних ее достижения, функциональных требований к нему, то есть функций системы, позволяющей решить проблему - достичь поставленную цель. Другими словами - определяется система типа "черный ящик". |
проблема | |
выбор системы | |
выбор принципа действия |
Выявление возможных способов осуществления необходимых функций, принципов действия реализующей их системы, отбор оптимального |
выбор конкретного воплощения |
Выявление возможных конкретных вариантов воплощения системы, реализующей отобранный принцип действия и осуществляющей требуемые функции, отбор из их числа наилучшего |
система с НЭ | |
снятие НЭ системы |
Выявление нежелательных эффектов, возникающих при внедрении и эксплуатации, структурирование НЭ и отбор ключевых. Постановка и решение задач по их снятию. Отбор приемлемых вариантов решения. |
решение |
Рис. I. Обобщенная схема проектирования систем
Такой подход позволяет определить типы задач и установить предпочтительные им методические средства, что приведено в таблице "Типы задач, их содержание предпочтительные методические средства решения".
Таблица 1. Типы задач, их содержание и предпочтительные методические средства решения.
Тип задачи |
Содержание (отличительные признаки) |
Предпочтительные методические средства |
Уточнение цели |
Анализ ситуации, создание и упорядочение массива целей, выбор предпочтительной |
Мозговой штурм, метод морфологического ящика, системно-морфологическоеисследование |
Функция (набор потребительских свойств) |
Поиск новой функции, нового набора потребительских свойств |
Метод фокальных объектов, метод отрицания и конструирования, мозговой штурм,метод морфологического ящика, системно-морфологическое исследование |
Принцип действия (способ функционирования) |
Поиск нового принципа действия (способа функционирования), реализующегоизвестную функцию |
Матрица взаимодействий, АРИЗ, вепольный анализ, метод морфологического ящика,операционное системно-морфологическое исследование |
Конкретное воплощение |
Создание новой системы по известному принципу действия реализующей известную функцию |
Метод морфологического ящика, предметное системно-морфологическое исследование |
Система с нежелательным эффектом |
Совершенствование конкретной системы, по известному принципу действияреализующей известную функцию |
Матрица взаимодействий АРИЗ, альбом основных приемов разрешения техническихпротиворечий, вепольный анализ |
Немного больше о технологиях >>>
Роль нанотехнологий в обществе будущего
«Мы
знаем, что белому человеку непонятны наши традиции… Он относится к земле как к
врагу, а не как к брату, поэтому он движется дальше, когда покорит часть ее… Он
крадет землю у своих детей, и ему все равно. Он относится к своей матери —
земле так, как будто ее можно продавать ...
Обзор биологических наномоторов
Многие
молекулярные наномашины, давно работающие в живых организмах, могут послужить
первыми строительными кирпичиками будущих нанороботов. Причем таких
"моторов" в природе достаточно много. В этой статье мы расскажем об
основных биомоторах и их возможном применении в ...