Bezpłatna biblioteka techniczna

ZBUDUJ MODEL PROBLEMU

Książki i artykuły / A potem przyszedł wynalazca

 Komentarze do artykułu

Trzydzieści lat temu opracowano pierwszy algorytm rozwiązywania problemów wynalazczych (w skrócie ARIZ). Słowo „algorytm” oznacza program, sekwencję działań. Na lekcjach matematyki często spotykałeś się z algorytmami. Na przykład zasady wyodrębniania pierwiastka kwadratowego to algorytm, sekwencja pewnych operacji: trzeba zapisać daną liczbę, podzielić cyfry na pary, wyodrębnić pierwiastek z pierwszej pary cyfr (lub z jednej liczby), napisz ten pierwiastek itp. Algorytmy można znaleźć nie tylko w matematyce. Oto zasada przejścia przez ulicę: „Najpierw spójrz w lewo - jeśli są samochody; jedź; gdy dojdziesz do środka ulicy, spójrz w prawo; jedź” - to też jest algorytm.

W pierwszym rozdziale powiedziałem: potrzebujemy pomostu od problemu do odpowiedzi. Takim pomostem jest ARIZ. W ARIZ jest siedem części, każda część składa się z kilku kroków, jest ich około pięćdziesięciu, a większość kroków obejmuje kilka operacji. Istnieją zasady, które pomogą uniknąć błędów podczas „chodzenia”; zasady te można chyba porównać z poręczą mostu. Znajdują się tam spisy głównych technik i tabele wykorzystania efektów fizycznych... Złożona struktura - zamiast prostego "co by było, gdybyś to zrobił?".

Pierwsza część ARIZ to sformułowanie problemu. Wiesz już coś na ten temat: dyskutowaliśmy o tym, kiedy konieczne jest rozwiązanie tego problemu (czyli ulepszenie systemu technicznego), a kiedy konieczna jest jego wymiana (poszukiwanie czegoś zasadniczo nowego). Zawarte w pierwszej części operatora ARIZ i RVS. Ale nie rozmawialiśmy jeszcze o jednym bardzo ważnym kroku - zastosowaniu tak zwanych standardów.

Oprócz prostych technik istnieją również złożone, w tym kilka prostych. Proste sztuczki są uniwersalne, można je wykorzystać do rozwiązania najróżniejszych problemów. Im bardziej złożone są kompleksy technik, tym silniej są one powiązane z określoną klasą zadań. Z drugiej strony moc wyspecjalizowanych kompleksów jest bardzo duża: dla problemów należących do ich własnych klas, złożone metody dają oryginalne rozwiązania zbliżone do IFR. Takie kompleksy (a dokładniej najsilniejsze z nich) nazywane są standardami.

Przy okazji zapoznaliśmy się z jednym z nich: jeśli trzeba przenieść substancję, skompresować ją, rozciągnąć, zgnieść, jednym słowem, jeśli trzeba kontrolować substancję i jeśli ta substancja nie psuje się od dodatków, problem rozwiązuje się wprowadzając do substancji cząstki ferromagnetyczne sterowane polem magnetycznym.

Pierwsza część ARIZ przewiduje sprawdzenie problemu: czy można go rozwiązać natychmiast zgodnie ze standardami? Jeśli zadanie jest standardowe, nie ma sensu iść dalej wzdłuż ARIZ. Łatwiej zastosować standardy i uzyskać gotową odpowiedź. Opracowano ponad osiemdziesiąt standardów.

Pierwsza część ARIZ eliminuje standardowe zadania, a zmienia i udoskonala te niestandardowe. Niejasna i niejasna sytuacja zamienia się w jasne i dobrze zdefiniowane zadanie. W drugiej części ARIZ następuje kolejne przejście: od modelu zadaniowego do zadaniowego. W problemie jest wielu „aktorów” – części systemu. A w modelu jest tylko dwóch „aktorów”; konflikt między nimi jest techniczną sprzecznością. Bardzo często model problemu obejmuje obiekt oraz otaczające go środowisko zewnętrzne. Przypomnijmy sobie na przykład problem żużla. Obiektem jest gorący żużel. Środowisko zewnętrzne - zimne powietrze w kontakcie z powierzchnią żużla.

W sytuacji i zadaniu mówimy o rzeczywistych systemach technicznych, aw modelu zadania rozróżnia się mentalnie dwie części systemu. Roztopiony żużel wisi w powietrzu, a nad nim słup zimnego powietrza. To cały model! Wielkie piece, platformy kolejowe, a nawet wiadra - wszystko to nie mieści się w modelu. Pozostały tylko dwie sprzeczne części, a to już ogromny krok naprzód. W końcu wraz z innymi częściami odrzucamy wiele „pustych” opcji, które należałoby rozważyć.

ARIZ ma zasady budowania modelu zadań. Model musi zawsze zawierać produkt. Drugim elementem modelu jest to, co przetwarza, zmienia produkt – narzędzie lub jego część, która bezpośrednio wpływa na produkt.

Prawidłowy wybór sprzecznych

pary czasami natychmiast prowadzą do rozwiązania. Spójrzmy na prosty problem.

Zadanie 50. PUDEŁKO ZŁOTA

W małym laboratorium zbadano wpływ gorącego kwasu na stopy. W komorze o grubych stalowych ścianach umieszczano 15-20 kostek z różnych stopów i wlewano kwas. Komorę następnie zamknięto i włączono piekarnik elektryczny. Eksperyment trwał od jednego do dwóch tygodni, po czym kostki wyjmowano i badano ich powierzchnię pod mikroskopem.

Jak zbudować model zadaniowy? Jaka jest odpowiedź na problem?

Rozwiążmy to razem. W zadaniu podany jest układ techniczny składający się z trzech części - komory, kwasu i kostek. Zwykle uważa się, że jest to zadanie zapobiegające korozji ścian w wyniku działania kwasu. Oznacza to, że świadomie lub nieświadomie rozważają konflikt między kamerą a kwasem, szukając sposobów ochrony kamery przed kwasem. Czy możesz sobie wyobrazić, co się dzieje? Skromne laboratorium badające stopy musi porzucić tę pracę i zająć się rozwiązaniem najtrudniejszego problemu, nad którym pracowały i pracują bez większego powodzenia tysiące badaczy: jak zabezpieczyć stal przed korozją. Załóżmy nawet, że ten problem da się ostatecznie rozwiązać. Ale jeszcze dużo czasu upłynie, a stopy trzeba przetestować dziś, jutro…

Korzystamy z reguły budowania modelu. Produkt jest kostką. Kwas działa na kostkę. Oto model problemu - sześcian i kwas. Aparat po prostu nie pasuje do modelu! Należy wziąć pod uwagę tylko konflikt między kostkami a kwasem.

Tutaj sprawy stają się interesujące. Kwas powoduje korozję ścian komory. Jasne jest, jaki jest konflikt między kamerą a kwasem. Ale nasz model problemu obejmuje tylko sześcian i kwas. Jaki jest konflikt między nimi? Jakie jest teraz zadanie? Kwas powoduje korozję ścianek sześcianu? Niech to je! Do tego służą testy. Więc nie ma konfliktu...

Aby zrozumieć istotę konfliktu sześcianu z kwasem, musimy pamiętać, że w modelu nie uwzględniliśmy kamery. Kwas musi pozostać w pobliżu sześcianu bez komory, ale sam kwas tego nie zrobi, będzie się rozprzestrzeniał… To jest konflikt, który musimy wyeliminować. Bardzo trudne zadanie (jak zapobiegać korozji) zastąpiliśmy bardzo łatwym (jak zapobiec rozlaniu się kwasu w pobliżu kostki).

Odpowiedź jest widoczna bez dalszej analizy: trzeba zrobić sześcian pusty, jak szkło, i wlać do niego kwas.

Możesz również dojść do odpowiedzi za pomocą analizy Su-Field. Pole grawitacyjne Ptr (grawitacja) zmienia stan skupienia kwasu B1 (powoduje jego rozlanie) i nie zmienia stanu sześcianu B2:

Nie ma supola, brakuje co najmniej jednej strzałki. Tutaj są tylko dwie opcje:

Pierwsza opcja: kwas przenosi swój ciężar na kostkę, naciska na kostkę. Aby to zrobić, kwas będzie musiał zostać wlany do kostki. Druga opcja: sześcian i kwas doświadczają tego samego działania pola grawitacyjnego. Rozlany kwas spada swobodnie, a kostka spada swobodnie. W takim przypadku kwas nie zejdzie nigdzie z kostki. Teoretycznie odpowiedź jest odpowiednia, choć praktycznie - jak na warunki naszego problemu - jest zbyt skomplikowana.

Uwaga: zgadywanie dało jedną odpowiedź, analiza „złapała” obie. Tak, Sherlock Holmes odrzucił przypuszczenie z jakiegoś powodu…

Więcej >>

Zobacz inne artykuły Sekcja A potem przyszedł wynalazca.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że ​​napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Procesor AI Alibaba 30.09.2019 Chińska firma Alibaba Group Holdings wprowadziła własny procesor Hanguang 800. Jest to specjalistyczne rozwiązanie do zadań uczenia maszynowego. Jest już używany przez Alibaba do wyszukiwania, automatycznego tłumaczenia i tworzenia spersonalizowanych rekomendacji na stronach internetowych giganta e-commerce. Chip został opracowany przez Akademię DAMO, instytut badawczy założony przez Alibaba pod koniec 2017 roku, oraz T-Head, oddział firmy zajmujący się półprzewodnikami. Alibaba nie planuje sprzedaży chipa jako samodzielnego produktu komercyjnego w najbliższym czasie, powiedział rzecznik firmy. Amerykańscy giganci technologiczni, tacy jak Alphabet i Facebook, również opracowują własne procesory, aby poprawić wydajność swoich centrów danych ze sztuczną inteligencją. Alibaba jest niekwestionowanym liderem wśród dostawców usług w chmurze w Chinach, zajmując 47% tego rynku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Izolowane moduły P6CU DC-DC z zabezpieczeniem przeciwzwarciowym

▪ Budzik USB

▪ Myszy komputerowe potrafią wykryć stres emocjonalny

▪ Nowa technologia optycznej transmisji sygnału na duże odległości

▪ Problem: Za mało lodu i śniegu na drogach

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ na stronie internetowej Radio Control. Wybór artykułów

▪ artykuł Dwa obozy to nie wojownik, a jedynie przypadkowy gość. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego zbuntowani Paryżanie zdobyli Bastylię w 1789 roku? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Magazynier warsztatu remontowo-budowlanego. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Zamek szyfrowy z klawiaturą numeryczną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zwodnicze palce. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024