АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

МАГИЯ МАЛЕНЬКИХ ЧЕЛОВЕЧКОВ

Отрицательную роль психологической инерции при решении творческих задач отмечали многие исследователи творчества. Также часто подчеркивалась роль воображения. В истории науки и техники отыскивались факты удачного и неудачного решения задач, но, как правило, никаких методических выводов при этом не делалось. Часто, например, приводят два случая смелого образного мышления, связанные с именами Ф.А.Кекуле и Д.К.Максвелла.
"Однажды, - рассказывает Кекуле, - вечером, будучи в Лондоне, я сидел в омнибусе и раздумывал о том, каким образом можно изобразить молекулу бензола С6Н6 в виде структурной формулы, отвечающей свойствам бензола. В это время я увидел клетку с обезьянами, которые ловили друг друга, то схватившись между собой, то опять расцепляясь, и один раз схватились таким образом, что составили кольцо. Каждая одной задней рукой держалась за клетку, а следующая держалась за другую ее заднюю руку обеими передними, хвостами же они весело размахивали по воздуху. Таким образом, пять обезьян, схватившись, образовали круг, и у меня сразу же блеснула в голове мысль: вот изображение бензола. Так возникла вышеприведенная формула, она нам объясняет прочность бензольного кольца".
Второй случай еще более известен. Это мысленный эксперимент Максвелла при разработке им динамической теории газов. В этом мысленном опыте были два сосуда с газами при одинаковой температуре. Максвелла интересовал вопрос: как сделать, чтобы в одном сосуде оказались быстрые молекулы, а в другом - медленные. Поскольку температура газов одинаковая, сами по себе молекулы не разделятся: в каждом сосуде в любой момент времени будет определенное число быстрых и медленных молекул. Максвелл мысленно соединил сосуды трубкой с дверцей, которую открывали и закрывали "демоны" - фантастические существа примерно молекулярных размеров. Демоны пропускали из одного сосуда в другой быстрые частицы и закрывали дверцу перед медленными частицами.
Эпизоды с Кекуле и Максвеллом описывались многими авторами. Но никто не связывал их вместе и не задумывался над вопросом: вот два случая в разных отраслях науки, почему бы не превратить эти случаи в метод, используемый сознательно?
Историю с Кекуле обычно приводили, чтобы поговорить о роли случайности в науке и изобретательстве. А из опыта Максвелла делали и без того очевидный вывод, что ученому нужно воображение...
В 50-е годы У.Гордон (США), развивая мозговой штурм, разработал свою методику творческого решения задач - синектику. Одним из приемов в методике была субъективная аналогия (эмпатия). "Конструктор старается представить себе, как можно было бы использовать свое собственное тело для достижения искомого результата, например, что он сам почувствовал бы, если выполнял бы функцию лопасти винта вертолета, какие силы воздействовали бы на него со стороны воздушного потока и со стороны втулки; что он испытывал бы, если бы "был кроватью?"
Субъективная аналогия действительно иногда оказывается полезной. Но чаще всего она вредна, создает дополнительный труднопреодолимый психологический барьер. Человек невольно отбирает и рассматривает только те варианты решения, которые ему (лично) не вредят и отбрасывает все "вредные": разрезание, расплющивание, растворение в кислоте. Кроме того, неделимость человеческого организма мешает образному процессу кардинального изменения объекта. А только такие изменения и есть изобретения.
В ТРИЗ используется более эффективный и универсальный метод - метод маленьких человечков (ММЧ) ¹
Взяты именно маленькие человечки, а не, например, молекулы или микробы. Для моделирования нужно, чтобы маленькие частицы видели, понимали, могли действовать коллективно. Применяя ММЧ, изобретатель использует эмпатию на микроуровне, вживаясь в образ частиц вещества. Сохранена сильная сторона эмпатии, и в то же время нет присущих ей недостатков.

Техника применения ММЧ:

1. выделить часть объекта, которая не может выполнить требуемые противоположные действия; представить эту часть в виде "толпы" МЧ;
2. разделить МЧ на группы, действующие (перемещающиеся по условиям задачи, т.е. плохо, как задано;
3. рассмотреть полученную модель задачи (рисунок с МЧ) и перестроить так, чтобы выполнялись конфликтующие действия, т.е. разрешалось противоречие;
4. перейти к техническому ответу.

Обычно выполняют серию рисунков - "было", "надо", "стало", (совмещают первые два); или: "было" и "как должно быть".
Возьмем, например, такую задачу.

Задача 79. При испытании супермаховиков (инерционных накопителей энергии, раскручиваемых до скоростей в десятки и сотни тысяч оборотов в минуту) наиболее частой аварией является разрыв маховика на части. Причина разрыва в неоднородности материала маховика (пустоты, наплывы) и неточности изготовления. Практически невозможно повысить точность изготовления и однородность материала. Поэтому заключительной операцией изготовления является балансировка: необычайно точными и тщательно выверенными движениями слесарь сошлифовывает металл там, где его излишек, или наплавляет там, где его недостаток. Многие часы, сутки уходят на балансировку. Как быть?

В чем здесь задача? Если применить балансировку, то маховик можно сделать однородным, но это займет много времени, а без балансировки потерь времени нет, но и маховик не однороден. Или еще проще: неоднородность должна быть, так как при существующих методах ее невозможно исключить, и ее не должно быть, потому что при раскрутке маховик разорвется. Усилим противоречие: неоднородности есть всегда, а маховик раскручивается до любых скоростей не разрываясь. Это физическое противоречие.
Место конфликта - любая часть маховика. Изобразим это место в виде коллектива маленьких человечков. На рисунке "было" (рис.28 а) показано, что среди "нормальных" МЧ есть несколько "ненормальных", которые выбились из своих рядов (№1 из первого ряда высунулся наружу, № 2, 3, 4 также находятся не на своих местах). Все "нормальные" и "ненормальные" МЧ держатся друг за друга, но их "держащая сила" мала по сравнению с центробежными силами.
На следующем рисунке - "как должно быть" (рис. 28 в) - все человечки заняли свои места, неоднородностей нет. Первое соображение: для того чтобы МЧ заняли свое место, они должны быть свободны, не связаны с другими МЧ. Но если они будут не связаны, то их раскидает в самом начале раскручивания (тут не помогут и сильные магнитные поля).
Как сделать, чтобы они были свободны, но не разлетались при вращении? Это сделать несложно - поставим стенку (рис. 28 г). А если стенка неоднородна? Хорошо, пусть стенка будет с такими же дефектами (пустоты, наплывы). Как должны вести себя те же МЧ? Они должны перераспределиться и уравновесить неоднородности. Раз они свободны, пусть подбегут, соберутся в кучу, где пусто, и разбегутся, раздвинутся там, где наплыв (рис. 28 д). Второе соображение: МЧ должны быть не просто подвижны, а легкоподвижны.
Здесь до технического ответа уже рукой подать: сделаем маховик полым и насыплем туда порошок, еще лучше - шарики. А чтобы шарики быстро и легко перераспределялись в полости под действием центробежных сил, зальем их маслом (пат. США 3 733 923 - самобалансирующийся маховик).

Задача 80. Существуют вибрационные машины с дебалансными вибраторами: на валу электродвигателя насажен дебаланс - маховик со смещенным к краю центром тяжести. Чем больше добавочный груз и чем дальше его центр тяжести от оси вращения, тем больше момент инерции несбалансированной массы маховика и тем выше эффективность работы вибратора. Но тем труднее раскрутить маховик, и приходится ставить электродвигатель, мощность которого во много раз превышает требуемую для работы. Конструкция маховика простая - полый цилиндр с расположенным внутри дебалансным грузом. Как обеспечить высокую эффективность работы вибратора при минимальной мощности двигателя?

Решите эту задачу самостоятельно, применив метод МЧ.
Метод маленьких человечков снижает инерцию, связанную с привычным зрительным образом объекта. Становятся видными тонкая структура объекта, поведение его частиц. Легче заметить и принять "дикие" решения, поскольку для модели с МЧ нет ограничений, здесь все возможно.
Сама сущность ММЧ требует, чтобы человечков на рисунке было много.
Типичная ошибка: рисуют одного или несколько МЧ. Отчетливо представить способ разрешения противоречия можно, только перестраивая большую группу МЧ.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 793 | Нарушение авторских прав