Инженерная эвристика

Гаврилов Дмитрий Анатольевич

Отсекаем всё лишнее и формулируем задачу для себя, заново. Выкристаллизовываем суть вопроса, отсекаем «лирику»: «Просвещению, войне и навигации, по мнению очевидца конца XVI — начала XVII веков, соответствуют три механических изобретения, изменивших мир. Требуется их назвать».

Просвещение ассоциируется с книгой, чтением или письмом, системой записи. Но коли речь о механике, значит, это механизм для нанесения письма, или же печатный станок.

Война ? Мог ли автор высказывания рассуждать о железном оружии, о стременах, или

чём-то таком? Скорее всего, речь о порохе, известном в Европе со времён Столетней войны. А устройство, где применяется порох — огнестрельное оружие.

Сложнее с мореходством, но это как раз пора великих географических открытий и колониальной экспансии Британии в Америке. Что общее для навигации всех парусных кораблей, и что же это за существенная деталь, разделившая их во времени — до этого изобретения, и после него? Навигация осуществляется по звёздам или по магнитной стрелке. Поскольку в тот период автор вряд ли имел представление о сущности магнетизма, скорее всего, речь об одном из видов корабельных компасов.

К слову сказать, европейцы открыли возможность такой ориентации на море где-то к XII веку, это была магнитная стрелка, укреплённая на пробке, свободно плавающая в воде. Два века спустя итальянцы усовершенствовали устройство. Флавио Джойя насадил стрелку на иглу, он же ввёл деление окружности, в центре которой крепилась магнитная стрела, на румбы. А как раз в XVI веке озаботились тем, чтобы устранить влияние на компас морской качки, и ввели карданов подвес.

Как правило, инженерно-технический или даже научный работник, получив задание в формулировке руководителя, заказчика или посредника — «как оно поставлено», должен суметь переформулировать его, упорядочить в соответствии со своим пониманием сути проблемы, превратить в «как оно понимается».

ВОПРОС № 26

Представьте себе рычажные весы. На одной чаше весов лежит пудовая гиря. На второй чаше — груда пуха. Стрелка весов стоит против нулевого деления, чаши уравновешены. Равны ли массы гири и пуха, и почему.

Ключевые слова здесь среди прочих слов и деталей — масса и вес, а также гиря и пух. Формулируем вопрос по сути: «В чём разница между весом и массой?» Вес — это сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Классическая качественная задача по физике для школьников.

Несмотря на то, что вес вроде бы одинаков, массы не равны. Не стоит забывать об Архимедовой силе, которая действует и на гирю, и на пух. Объём пуха, как вы понимаете, больше, чем объём гири. И на пух в гораздо большей степени действует выталкивающая сила воздушного океана, уменьшая его вес. Чтобы веса оказались равными по условию задания, очевидно, берут несколько больше пуха по массе. При точном взвешивании всегда вводятся поправки на потерю веса.

Операторы Рождения и Смерти

Для удобства отразим процесс перехода от неразличённого, непознанного, неизвестного (Ничто) к известному, познаваемому, различённому (Нечто) так:

Назовём этот процесс «Рождение, или оператор рождения» — что в звуке абстрактно выражается волнообразным усилением громкости, например, или переходом

от безударного к ударному — оО, аА и т. д.

Обозначим обратный процесс обезличивания, то есть переход от известного к неизвестному, от познанного к непознанному, от Нечто к обезличенному и неразличённому Ничему

как «Уничтожение, или оператор смерти». В языке это может выражаться уменьшением громкости звука, или переходом ударного в безударное — Оо, Аа.

Повторимся что переходы, соединяющие два сходных, симметричных состояния одного объекта, одной вещи («вещь» здесь понимается в самом широком смысле этого слова) называются операторами симметрии или, иначе, преобразованиями симметрии (как её создающими, так её и нарушающими) и т. д. [58]

58

Подробнее см. (Куликов, Гаврилов, 2009–2012: 2009 — № 4, 2010, № 3).

Воздействие каждого из операторов на себя самого порождает оператор противоположный. Но это не просто математическое выражение, это ещё и вполне методологические изречения. Попробуйте их распознать!

Классический пример симметрии — симметрия сферы по отношению к вращениям в пространстве. Преобразованиями симметрии являются вращения сферы на произвольный угол вокруг оси, проходящей через её центр. При таких вращениях сфера всегда совпадает сама с собой, то есть имеет место симметрия. Но если спросить, чем отличаются в этом случае различные сферы, ответ лишь один: различными способами поворота.

Если оператор рождения — это суждение (положение), которое требуется доказать, именуемое ещё тезисом, то оператор смерти — это противоречащее ему суждение, антитезис. Истина лежит посередине и является синтезом, взаимодействием этих двух операторов в прямом или обратном порядке, как мы увидим ниже.

Решить задачу на Диале означает выявить все симметрии начальных условий (то есть выполнить над ними преобразования симметрии). Одна или несколько обнаруженных симметрий и будут ответом.

«Сделай наоборот», «От прямого — к обратному», «от симметричного — к асимметричного»… и т. д. — практически первые и фундаментальные по иерархии Диала изобретательские принципы, однако в известном перечне приёмов разрешения технических противоречий ТРИЗ им отведены не первые места:

«№ 4. Принцип асимметрии. Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной. Если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.

№ 13. Принцип „наоборот“: а) Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объект, а нагревать); б) Сделать движущуюся часть объекта (или внешней среды) неподвижной, а неподвижную — движущейся; в) Перевернуть объект „вверх ногами“» (Альтшуллер, 1973, С. 141–177) [59] .

59

В дальнейшем будем сохранять нумерацию и приводить описание принципов ТРИЗ с опорой на этот источник. К имеющимся в книге 40 приёмам Г. С. Альтшуллер со временем добавил ещё не менее десяти. Об этом ниже.