Sistēmu attīstības likumi. Tehnoloģiju attīstības likumu sistēma (tehnisko sistēmu attīstības teorijas pamati) Tehnisko sistēmu jaudas pastiprināšanas likums

02.02.2021

Tehnoloģijā ir laba metode, kas ļauj "zinātniski" izgudrot un uzlabot objektus no riteņa līdz datoram un lidmašīnai. To sauc par TRIZ (izgudrojuma problēmu risināšanas teorija). Es kādu laiku mācījos TRIZ MEPhI un pēc tam apmeklēju Aleksandra Kudrjavceva kursus Baumankā.

Piemērs ražošanā

Sistēmas sākotnējais stāvoklis. Uzņēmums darbojas kā eksperimentāla dizaina ražošana.

Ietekmes faktors. Tirgū ir parādījušies konkurenti, kas ražo līdzīgus produktus, bet ātrāk un lētāk ar tādu pašu kvalitāti.

Krīze (pretruna). Lai to izdarītu ātrāk un lētāk, jums ir jāražo visvairāk standartizētie produkti. Bet, izlaižot tikai standartizētus produktus, uzņēmums zaudē tirgu, jo var ražot tikai nelielu skaitu standarta preču.

Krīzes risināšana notiek saskaņā ar šādu scenāriju :

Pareiza ideālā gala rezultāta (IFR) formula- uzņēmums ražo bezgalīgi lielu produktu klāstu ar nulles izmaksām un uzreiz;

konfliktu joma: pārdošanas un ražošanas dokstacijas: pārdošanai jābūt maksimālam sortimentam, ražošanai - viena veida produkts;

Konfliktu risināšanas metodes: pāreja no makro uz mikro līmeni: makro līmenī - bezgalīga daudzveidība, mikro līmenī - standartizācija;

risinājums: maksimāla standartizācija un vienkāršošana ražošanā - vairāki standarta moduļi, kurus klientam var salikt ļoti daudzās kombinācijās. Ideālā gadījumā klients pats veic konfigurāciju, piemēram, izmantojot vietni.

Sistēmas jaunais stāvoklis. Neliela skaita standartizētu moduļu izgatavošana un pielāgota konfigurācija, ko veic pats klients. Piemēri: Toyota, Ikea, Lego.

Likums Nr.7 par pāreju uz virssistēmu (mono-bi-poli)

izsmēlusi attīstības iespējas, sistēma tiek iekļauta virssistēmā kā viena no daļām; tajā pašā laikā tālākā attīstība jau ir virssistēmas līmenī.

Tālrunis ar zvanu funkciju -> Tālrunis ar zvanu un īsziņu funkciju -> Tālrunis kā daļa no ekosistēmas, kas savienota ar AppStore (iphone)

Vēl viens piemērs ir uzņēmuma ienākšana piegādes ķēdē vai saimniecībā un attīstība jaunā līmenī.

viens uzņēmums - divi uzņēmumi - pārvaldības sabiedrība.

viens modulis - divi moduļi - ERP sistēma

Pārejas no makrolīmenī uz mikrolīmeni likums Nr.8

sistēmas daļu attīstība vispirms notiek makro un pēc tam mikro līmenī.

Tālrunis->Mobilais tālrunis->Chips smadzenēs vai kontaktlēcās.

Vispirms tiek meklēts kopīgs vērtības piedāvājums un veikts pārdošana, un pēc tam tiek optimizēta “pārdošanas piltuve” un katrs pārdošanas piltuves solis, kā arī mikrokustības un lietotāju klikšķi.

Rūpnīcās tās sākas ar sinhronizāciju starp veikaliem. Kad šis optimizācijas resurss ir izsmelts, tiek veikta iekšējā veikala optimizācija, pēc tam pāreja uz katru darba vietu, līdz operatoru mikrokustībām.

Likums Nr. 9 Pāreja uz vairāk pārvaldāmiem resursiem

Sistēmu attīstība notiek arvien sarežģītāku un dinamiskāku apakšsistēmu pārvaldīšanas virzienā.

Ir slavena Marka Andreesena frāze - “Programmatūra ēd pasauli” (programmatūra ēd planētu). Sākumā datori tika vadīti aparatūras līmenī - elektroniskie releji, tranzistori utt. Tad parādījās zema līmeņa programmēšanas valodas, piemēram, Assembler, pēc tam augstāka līmeņa valodas - Fortran, C, Python. Pārvaldība notiek nevis atsevišķu komandu līmenī, bet gan klašu, moduļu un bibliotēku līmenī. Mūziku un grāmatas sāka digitalizēt. Vēlāk datori pieslēgti tīklam. Tālāk tīklā tika pieslēgti cilvēki, televizori, ledusskapji, mikroviļņu krāsnis, telefoni. Intelektu, dzīvās šūnas sāka digitalizēt.

Likums Nr. 10 paškomplektēšanas likumi

Izvairīšanās no sistēmām, kuras ir jāizveido, rūpīgi jāpārdomā un jākontrolē. Pāreja uz "pašsamontētām" sistēmām

4 pašmontāžas noteikumi:

Ārējais nepārtraukts enerģijas avots (informācija, nauda, cilvēki, pieprasījums)
Elementu aptuvenā līdzība (informācijas bloki, cilvēku veidi)
Pievilcības potenciāla klātbūtne (cilvēki tiek piesaistīti savstarpējai saziņai)
Ārējas kratīšanas klātbūtne (krīzes radīšana, finansējuma pārtraukšana, noteikumu maiņa)

Saskaņā ar šo shēmu šūnas pašsavienojas no DNS. Mēs visi esam pašmontāžas rezultāti.Startups izaug par lieliem uzņēmumiem arī pēc pašmontāžas likumiem.

Mazie un skaidri noteikumi mikrolīmenī pārvēršas sarežģītā organizētā uzvedībā makro līmenī. Piemēram, ceļu satiksmes noteikumi katram braucējam rada organizētu plūsmu trasē.

Vienkāršo skudru uzvedības noteikumu rezultāts ir visa skudru pūžņa sarežģīta uzvedība.

Dažu vienkāršu likumu izveide valsts līmenī (nodokļu palielināšana/samazināšanās, % no kredītiem, sankcijas utt.), maina daudzu uzņēmumu un nozaru konfigurāciju.

Likums Nr. 11, kas palielina sistēmas ierobežošanu

Funkcijas, kuras neviens neizmanto - mirst. Funkcijas ir apvienotas

Sakļautības noteikums 1. Elementu var sakļaut, ja tā veiktajai funkcijai nav objekta. Startup var tikt slēgts, ja klients vai vērtības piedāvājums netiek atrasts, tā paša iemesla dēļ, sasniedzot mērķi, sistēma sabrūk.

Sakļaut 2. noteikumu: elementu var sakļaut, ja funkciju veic pats funkcijas objekts. Tūrisma aģentūras var būt slēgtas, jo klienti paši meklē ekskursijas, rezervē biļetes, pērk ekskursijas utt.

Konvolūcijas noteikums 3. Elementu var sakļaut, ja funkciju veic atlikušie sistēmas vai virssistēmas elementi.

Likums Nr.12 cilvēka pārvietošanās likums

Laika gaitā cilvēks kļūst par papildu saiti jebkurā attīstītajā sistēmā. Cilvēka nav, bet funkcijas pilda. Manuālo darbību robotizācija. Tirdzniecības automāti preču pašizdevumam u.c.

No šī viedokļa, iespējams, veltīgi Elons Masks mēģina apdzīvot Marsu ar cilvēkiem, izmantojot fizisku transportu. Tas ir garš un dārgs. Visticamāk, kolonizācija notiks ar informācijas palīdzību.

Šī idealizācijas virziena iezīmes:

M, G, E samazināšanās izmantojot miniaturizāciju; straujš izmēru (G) samazinājums un attiecīgi M un E samazinājums;
GPF pieaugums palielinot funkcionēšanas precizitāti (samazinās savienojumu garums - samazinās kļūdu iespējamība, samazinās nepieciešamā jauda, pazūd daži no kaitīgajiem faktoriem);
sistēmas elementu skaits paliek nemainīgs līdz pat pēdējam brīdim - apakšsistēmu apvienošana vienotā funkcionālā monosistēmā.

Raksturīgākais mini un mikrominiaturizācijas piemērs tehnoloģijā ir radioelektronikas attīstība 20. gs. Plaši zināma ir šāda šī procesa ilustrācija: “Ja 50. gadu Rolls-Royce pilnveidotos tādā pašā tempā kā datortehnoloģijas, tad šis luksusa auto tagad maksātu divus dolārus, tam būtu puskubikcentimetra dzinējs un patērē tūkstošdaļu kubikmilimetra benzīna uz kilometru.

Elementu bāzes attīstība sekoja M, G, E krasa samazināšanās ceļam gar ķēdi: atsevišķas daļas - mezgli - mikromezgli - integrālās shēmas (IC) - lielas integrālās shēmas (LSI) - īpaši lielas (VLSI). Turklāt elementi būtiski nemainījās: tas joprojām bija tas pats rezistīvo, kapacitatīvo, pusvadītāju un induktīvo elementu kopums. Tikai nesen, saistībā ar ideju izstrādi elektronisko vienību audzēšanai monokristālu veidā un montāžai uz biočipu bāzes, ir parādījušās pazīmes par pāreju uz principiāli jauniem elementiem.

Veļas mašīnas izstrāde:

muca ar aktivatoru (elektromotors, sprausla), šļūtene, vāks;
tad sākās lietderīgi funkcionālo apakšsistēmu pieslēgšana - apkure, sūknēšana, aktivatoru modifikācijas, programmu vadība, centrifugēšana utt.;
miniaturizācija - mašīna "Malyutka" utt .;
ārkārtējs gadījums: padoms no sadaļas "Prasmīgās rokas" - elektriskā urbjmašīna ar uzgali un jebkura izlietne ar veļu (veļas mašīnas nav, bet tā funkcija tiek veikta);
mehāniskā aktivatora aizstāšana ar ultraskaņas aktivatoru (ideja jau sen izmantota detaļu tīrīšanai mašīnbūvē); testi deva izcilus rezultātus: nepieciešams jebkurš trauks ar veļu, pulveri, ūdeni, tajā ir nolaista maza kastīte (ultraskaņas aktivators);
pēc mehāniskiem un fizikāliem aktivatoriem vajadzētu pāriet uz "ķīmisko mazgāšanu" (aktivators mikro līmenī).

Sabrūk tipogrāfija: izvēlētā grāmata tiek nodrukāta klienta klātbūtnē tieši grāmatnīcā. Teksts un ilustrācijas tiek nolasīti no optiskā diska un izdrukāti uz lāzerprintera dažu minūšu laikā (apmēram 10 tūkstoši drukātu lokšņu minūtē), un pēc tam iesieti uz automātiskās iesiešanas līnijas. ("Zinātne un dzīve", 1987, 6. nr., 104. lpp.).

Ļoti svarīgs ieliktnis
uz 4.11.4.2

Ērika Drekslera nanotehnoloģijas:
tehnokrātiskā utopija vai dabisks tehnoloģiju attīstības posms?

B. Ponkratova raksts (ar dažiem saīsinājumiem) "Ko mēs darīsim trešajā tūkstošgadē, jeb pēdējā tehnokrātiskā utopija."

1977. gada pavasarī Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta students Ēriks K. Drekslers izteica ideju par nepieciešamību pārnest tehniskās sistēmas no makro uz mikro līmeni, radot molekulārās mašīnas - mākslīgas bioloģisko molekulu līdzības. kas darbojas dzīvās šūnās.

Kopš 70. gadu beigām E. K. Drekslers kopā ar nelielu entuziastu grupu sāka darbu pie nanotehnoloģijas Stenfordas universitātē.

Sākotnēji tika veikti eksperimenti ar bioloģiski līdzīgām struktūrām: aminoskābēm, fermentiem (bioķīmisko reakciju katalizatoriem), dabīgiem proteīniem un audiem.

Tomēr drīz vien nāk izpratne, ka bioloģiski līdzīgas struktūras (un viss, ko tās var radīt) ir organiskas, kas nozīmē, ka to iespējas ir ierobežotas. Tie zaudē stabilitāti vai sadalās paaugstinātā temperatūrā un spiedienā, nevar apstrādāt cietu materiālu ar lielu precizitāti, darbojas agresīvā vidē utt. Un ne visus nepieciešamos nanomehānismu veidus var konstruēt no biomolekulām. Tas nozīmē, ka neizbēgami būs jāizmanto neorganiskas vielas un kristāliskas struktūras.

Turklāt biomašīnu uzbūvēšanai no bioloģiskiem komponentiem būs nepieciešams izgudrot milzīgu skaitu jaunu principu, metožu, ierīču un vielu, kas nodrošinātu vēlamo funkciju "izvadi".

Tāpēc nav jēgas atteikties no grandiozās ideju un paņēmienu summas, kas izstrādātas tehnoloģiju attīstības procesā. Tas ir viss, par ko daba nav padomājusi, sākot ar riteni un beidzot ar datoru. Tāpēc Drekslers savos darbos detalizēti pamatoja gultņa un zobrata konstruēšanas metodes atomu līmenī, aplūkoja slīdēšanas berzes problēmas utt.

Tajā pašā laikā bez bioloģiski līdzīgām struktūrām ir ļoti grūti manipulēt ar atsevišķiem atomiem un molekulām. Tāpēc nanomašīnām ir jāapvieno dzīvo un tehnisko sistēmu īpašības.

Galvenais mašīnu veids, pēc Drekslera domām, būs t.s montētājs, t.i. kolekcionārs. No jebkuriem nepieciešamajiem atomiem un molekulām viņam jāspēj uzbūvēt jebkuram nolūkam paredzētās nanosistēmas – dzinējus, "mašīnas", skaitļošanas ierīces, sakarus utt. Tas būs universāls molekulārs robots ar maināmām programmām uz "štancētām lentēm", piemēram, RNS vai DNS ķēdēm. Programmas maiņas process varētu līdzināties šūnas inficēšanai ar vīrusu.

Drekslers uzskata, ka, lai montētājs varētu veikt savus uzdevumus, pietiek ar aptuveni 10 tūkstošiem mobilo un fiksēto mezglu, no kuriem katrs ir veidots vidēji no simts atomiem (kopā apmēram miljons atomu - apmēram trīsdesmitā daļa no Vidēja baktērija).

Ārēji montētāju var attēlot kā kastīti ar simts atomu garu "roku"-manipulatoru. Manipulators pats par sevi ir vienkāršs, taču var darboties ar jebkuras sarežģītības maināmiem instrumentiem. Instrumenti ir molekulas, kurām ir aktīvi reakcijas centri, t.i. vietas, kas spēj veidot spēcīgas ķīmiskās saites ar citām molekulām. Montētāja iekšpusē ir ierīces, kas pārvieto manipulatoru, nomaina molekulāros instrumentus tā satvērienā un satur visu darbību programmu.

Tāpat kā ribosomas šūnā, arī montieri strādās konteineros ar īpašu šķidrumu, kas bagāts ar izejmateriāliem, sagatavju molekulām un arī "degvielu" - molekulām ar lielu ķīmiskās enerģijas pieplūdi.

Acīmredzot "roka" vienkārši pagaidīs, kamēr vēlamā molekula, izgājusi cauri selektīvajai sprauslai, savā haotiskajā kustībā trāpīs satvērienā. Visu fermentu aktīvās vietas darbojas saskaņā ar šo principu. To struktūrā ir līknes, kas pēc formas un izmēra precīzi atbilst vēlamajai molekulai – un neviena cita. Ātriem fermentiem apstrādes ātrums ir viens miljons daļiņu sekundē ar pietiekamu koncentrāciju barotnē.

Tādējādi montētāja darba ciklu var atkārtot aptuveni miljonu reižu sekundē. Šo aprēķinu var apstiprināt ar citu, neatkarīgu argumentāciju: montētāja "roka" ir aptuveni 50 miljonus reižu īsāka nekā cilvēka roka, un tāpēc, saglabājot līdzvērtīgas inerces slodzes, tā var pārvietoties apmēram tikpat reižu ātrāk.

Praktiskai nanoinženierijai haotiskas atomu un molekulu termiskās vibrācijas ir ļoti bīstamas. Tie var neļaut robota rokai apstrādāt un iestatīt detaļas ar nepieciešamo precizitāti. Tiesa, tie noder atsevišķos gadījumos, piemēram, kad manipulators "sagaida" nejaušu molekulas uzbrukumu, lai to notvertu. Bet precīzām darbībām siltuma svārstības ir kaitīgas. Šī iemesla dēļ Drekslers izstrādāja ļoti "biezu" manipulatoru (konuss 30 nanometru diametrā un 100 nanometru garumā), kas uzbūvēts no oglekļa atomiem kā dimanta režģis. Tas piešķirs tai tik stingrību, ka tā termiskās nobīdes nepārsniegs pusi no atoma diametra.

Protams, nav iespējams manuāli kontrolēt kolektorus to milzīgā darba ātruma dēļ. Tas būtu jādara nanodatoriem, kas ieprogrammēti kādā parastā valodā rūpniecisko robotu vadīšanai.

Lai sazinātos ar šīm mazajām iekārtām, varat izmantot nanodatora saskarni vai pārsūtīt komandas pa radio. Piemērots līdzeklis nanomašīnu kontrolei būtu viegls. Būs iespējams izmantot visu zināmo fotoķīmisko un fotofizisko efektu klāstu. Piemēram, gaisma var mainīt noteiktu molekulu formu. Atomu kustība šajā gadījumā notiek sekundes triljondaļās. Visbeidzot, gaisma var kļūt arī par enerģijas avotu nanoierīcēm.

Kas attiecas uz nanodatoriem, Drekslers piedāvā arī šeit izmantot mehāniskos principus. Viņš izstrādāja skaitļošanas ierīces koncepciju, kurā binārais kods tiek realizēts ar divām fiksētām pozīcijām spēcīgas lineāras karabīna molekulas, kuru garums ir 7-8 vienības 1 nm garumā. Šie mikroskopiskie stieņi slīd cietā matricā pa kanāliem, kas krustojas taisnā leņķī, tā ka viens stienis var (vai nevar) bloķēt ceļu citam. Trīs paralēli kanāli, ko šķērso ceturtais, ir pietiekami, lai izveidotu universālu loģisku šūnu. Šādu šūnu komplekts ļauj īstenot jebkuru skaitļošanas vai informācijas apstrādes procesu.

Krātuves ierīce ar miljarda baitu ietilpību šajā dizainā aizņems baktērijas tilpumu - vienu kubikmikronu. Aprēķinu cikla ilgums, tas ir, stieņa pārvietošanas laiks no vienas pozīcijas uz otru ar tā nenozīmīgajiem izmēriem būs tikai 50 pikosekundes. Tāpēc šādas mehāniskās sistēmas ātrums būs lielāks nekā labākajiem mūsdienu mikrodatoriem.

Vai ir iespējams masveidā ražot Drexler nanomašīnas? Pagaidām tas šķiet bezcerīgi neizdevīgi. Bet tas būs tikai līdz vienai jaukai (un varbūt briesmīgai) dienai pašreplicējoša nanoierīce.

Visu veidu šādas ierīces Drexler deva parasto nosaukumu " replikators", tas ir, kopētājs. Uzmanīgi ieklausieties šajā vārdā. Varbūt kādreiz tas iezīmēs jaunu ēru cilvēces dzīvē. Tas sāksies, ja tiks uzbūvēts viens kopētājs. Ar to pietiks tik gigantiskam satricinājumam visās jomās cilvēka darbības, ko, iespējams, vēsture vēl nav zinājusi.

Vai tas nav pārāk spēcīgs? Paskatīsimies.

Tātad ir uzbūvēts viens kopētājs. Pieņemsim, ka tas ir tūkstoš reižu sarežģītāks nekā montētājs, tas ir, atomu skaits tajā ir aptuveni viens miljards. Pēc tam, strādājot ar tādu pašu vairāk nekā mērenu veiktspēju – miljons atomu sekundē, kopētājs pats savu kopiju samontēs tūkstoš sekundēs, tas ir, ceturtdaļas stundas laikā. Atkal šo aplēsi apstiprina neatkarīgs apsvērums: aptuveni tajā pašā laikā labvēlīgos apstākļos mikrobu šūna dalās. Jaunais eksemplārs nekavējoties sāks atveidot sevi, un pēc 10 stundām aptuveni 70 miljardi kopētāju peldēs šķīdumā ar ēkas un "enerģijas" molekulām, un pēc nepilnas dienas to masa pārsniegs tonnu. Šī tonna īpaši sarežģītu ierīču tika saņemta laikā dienas bez cilvēku darba izmaksām. Un otro tonnu var iegūt nevis dienā, bet ... tieši tā, tikai 15 minūtēs - tikai dodiet risinājumu. Jautājums par cenu, iespējams, ir izslēgts. Kļuvis mazliet drosmīgāks un nedēļas laikā pieaudzis - kārtējā nepieciešamā kopētāju masa, var piespiest tos salikt tieši no sevis... nu, teiksim, tiltu pāri Beringa šaurumam.

Bet jautājums, protams, nav kvantitatīvos ierakstos. Nākamajā "jaunajā laikmetā" zudīs arī nepieciešamība pēc kvalificēta cilvēku darbaspēka.

Šeit, piemēram, Drekslers sīki apraksta, kā ar kopētāju palīdzību uzbūvēt, tas ir, atvainojiet, izaudzēt raķešu dzinēju.

Process notiek tvertnē, kuras apakšā tiek likts substrāts - pamatne. Tvertnes vāks ir hermētiski noslēgts, un sūkņi to piepilda ar viskozu šķidrumu, kas satur kopētāju suspensijas veidā, kas pārprogrammēts jaunām kolektoru funkcijām.

Pamatnes centrā ir nanodatora "sēkla", kas glabā atmiņā visus topošā dzinēja rasējumus, un virspusē tam ir sadaļa, kurai var "pielipt" montieri no apkārt mutuļojošās piekares. Katrs no viņiem saņem informāciju par viņam piešķirto telpisko stāvokli attiecībā pret embriju un pavēli ar saviem manipulatoriem notvert vairākus citus piekares kolektorus. Viņi arī pieslēdzas "augļa" datoram un saņem līdzīgus pasūtījumus. Dažu stundu laikā šķidrumā izaug sava veida kristāliska struktūra, kas ar mazākajām detaļām iezīmē topošā dzinēja formu.

Sūkņi atkal ieslēdzas, nomainot tvertnē esošo kolektoru vircu ar būvmateriālu šķīdumu. Embrija dators izdod komandu, un daži no būvniekiem, kas veido karkasu, palaiž vaļā savus kaimiņus, saloka savus manipulatorus un arī izskalojas, atstājot ejas un kanālus, kas tiks piepildīti ar nepieciešamajiem atomiem un molekulām.

Atlikušo kolektoru īpašās stīgas intensīvi airē, kanālos radot nepārtrauktu šķidruma plūsmu, kas satur "degvielu" un izejvielas un izvedot atkritumus un siltumu no darba zonas. Sakaru sistēma, kas ir slēgta augļa datoram, pārraida komandas katram celtniekam.

Vietās, kur nepieciešama vislielākā izturība, montieri saliek oglekļa atomus dimanta režģī. Ja termiskā un korozijas izturība ir kritiska, safīra kristāla režģa struktūras tiek veidotas uz alumīnija oksīda bāzes. Ja spriegums ir zems, montieri ietaupa svaru, mazāk aizpildot poras. Un visā topošā dzinēja tilpumā vārsti, kompresori, sensori utt. ir izvietoti atoms pa atomam. Visi darbi prasīs mazāk nekā dienu laika un minimālu cilvēka uzmanību.

Bet rezultātā, atšķirībā no parastajiem dzinējiem, tika iegūts produkts, kuram nav nevienas šuves un kas, salīdzinot ar mūsdienu dizainu, palielinās svars aptuveni 10 reizes. Savā struktūrā tas, iespējams, ir vairāk kā dārgakmens.

Taču tās joprojām ir visvienkāršākās nanotehnoloģijas iespējas. No teorijas ir zināms, ka raķešu dzinēji darbotos optimāli, ja tie varētu mainīt savu formu atkarībā no režīma. Tikai izmantojot nanotehnoloģiju, tas kļūs par realitāti. Struktūra, kas ir stiprāka par tēraudu, vieglāka par koku, tāpat kā muskuļi (izmantojot to pašu slīdošo šķiedru principu), varēs paplašināties, sarauties un saliekties, mainot vilces spēku un virzienu.

Kosmosa kuģis spēs pilnībā pārveidoties aptuveni stundas laikā. Nanotehnoloģijas, kas iebūvētas skafandrā un nodrošinot vielu apriti, ļaus cilvēkam tajā uzturēties neierobežotu laiku, turklāt pārvēršot skafandra čaulu par "spēka pavairotāju". Kosmosa izpētē iestāsies jauns laikmets.

Bet vai tas joprojām sāksies uz Zemes? Montētāji gandrīz visu izgatavos no gandrīz nekā, izmantojot jebkuru "zāles materiālu", ūdeni un gaisu, kur ir galvenie nepieciešamie elementi - ogleklis, skābeklis, slāpeklis, ūdeņradis, alumīnijs un silīcijs; pārējais, tāpat kā dzīviem organismiem, būs vajadzīgs mikrodaudzumos. Palīgnozares un visa tā sauktā "A grupa" izzudīs, un patēriņa preces tiks ražotas "tieši mājās".

Nanotehnoloģijas atjaunos ozona slāni, attīrīs augsni, upes, atmosfēru, okeānus no piesārņojuma, demontēs rūpnīcas, dambjus, raktuves, ieblīvēs radioaktīvos atkritumus mūžīgos pašatjaunojošos konteineros. Pilsētas un ceļi augs kā zāle. Tuksnešos pacelsies fotosintētisko elementu meži, kas nodrošinās nepieciešamo elektroenerģijas daudzumu, barības vielas un universālo bioloģisko degvielu - ATP (adenozīntrifosfāta skābi). Rūpnieciskās darbības pēdas gandrīz pazudīs no Zemes virsmas, lauksaimniecības zeme saruks, dārzi un dabiskās ekosistēmas aptvers lielāko planētas daļu ...

Būs jauna zinātnes revolūcija. Salīdzināmi ar montētāju instrumentu izmēriem, dažu sekunžu laikā "metālā" tiks projektēts un ieviests zinātniskais aprīkojums un pilna mēroga modeļi. Uz tiem vienlaikus un ar lielu ātrumu nonāks miljoniem paralēlu jebkuras sarežģītības eksperimentu, kuru rezultātus mākslīgais intelekts vispārinās un izdos vēlamajā formā.

Izglītība būs principiāli atšķirīga. Bērni saņems kabatas nanokonstruktorus, kas veido kustīgus dzīvnieku, mašīnu un kosmosa procesu modeļus, kurus viņi var kontrolēt. Spēļu un izglītības nanomašīnas atvērs pieeju pasaules zināšanām, attīstīs garīgās spējas atbilstoši individuālai programmai.

Medicīna mainīsies līdz nepazīšanai. Konsekventi pārbaudot un, ja nepieciešams, "labojot" molekulas, šūnu pēc šūnas, orgānu pēc orgāna, nanomašīnas atjaunos veselību jebkuram pacientam un pēc tam vienkārši novērsīs jebkādas slimības un patoloģijas, arī ģenētiskas. Cilvēks dzīvos simtiem, varbūt tūkstošiem gadu.

Darbs mūsdienu izpratnē, tas ir, "ar vaiga sviedriem", kas kopš neatminamiem laikiem ir bijis galvenais dzīves saturs, beigs pastāvēt. Savu nozīmi zaudēs arī līdzšinējie jēdzieni vērtība, cena, nauda. Pēc Drekslera domām, šādā pilnībā atjaunotā sabiedrībā tiks realizēta īsta Utopija, taču ne viena no tām, kur tipiskos hosteļos tiek dota kolektīvas laimes recepte. Gluži pretēji, katrs cilvēks saņems maksimāli daudzveidīgas eksistences iespējas, iespēju, netraucējot citiem, brīvi izvēlēties un mainīt savu dzīvesveidu, eksperimentēt, kļūdīties un sākt no jauna.

Tomēr Drekslers nav naivs. Viņš saprot, ka reālā nanotehnoloģiskās dzīves aina var nebūt gluži rožaina, viņš cenšas paredzēt iespējamos sarežģījumus un iezīmēt izejas...

E. Drekslera koncepcija ir spilgts piemērs ideju attīstībai tehnoloģiju idealizācijai "spontānā izgudrojumā", piemērs cienīga mērķa atrašanai un formulēšanai, asprātīgam zinātniskas problēmas risinājumam.

Izgudrojumu analīze parāda, ka visu sistēmu attīstība iet uz priekšu idealizācija, tas ir, elements vai sistēma samazinās vai pazūd, bet tā funkcija tiek saglabāta.

Lielgabarīta un smago katodstaru datoru monitori tiek aizstāti ar viegliem un plakaniem šķidro kristālu monitoriem. Procesora ātrums palielinās simtiem reižu, bet tā izmērs un enerģijas patēriņš nepalielinās. Mobilie tālruņi kļūst arvien sarežģītāki, taču to izmērs sarūk.

$ Padomājiet par naudas idealizāciju.

ARIZ elementi

Apsveriet izgudrojuma problēmu risināšanas algoritma (ARIZ) pamata soļus.

1. Analīzes sākums ir kompilācija strukturālais modelis TS (kā aprakstīts iepriekš).

2. Tad galvenais tiek izcelts tehniska pretruna(TP).

tehniskas pretrunas(TP) ir tādas mijiedarbības sistēmā, kad pozitīva darbība vienlaikus izraisa negatīvu darbību; vai ja pozitīvas ietekmes ieviešana/pastiprināšana vai negatīvas ietekmes novēršana/vājināšana izraisa kādas sistēmas daļas vai visas sistēmas pasliktināšanos (jo īpaši nepieļaujamu komplikāciju).

Lai palielinātu ar propelleru darbināmas lidmašīnas ātrumu, jāpalielina dzinēja jauda, bet, palielinot dzinēja jaudu, ātrums samazināsies.

Bieži vien, lai noteiktu galveno TP, ir jāanalizē cēloņsakarības ķēde(PSC) savienojumi un pretrunas.

Turpināsim PSC par pretrunu "dzinēja jaudas palielināšana samazinās ātrumu." Lai palielinātu dzinēja jaudu, ir nepieciešams palielināt dzinēja izmēru, kam nepieciešams palielināt dzinēja masu, kas radīs papildu degvielas patēriņu, kas palielinās gaisa kuģa masu, kas novērsīs pieaugumu. jaudu un samaziniet ātrumu.

3. Producēts garīgs funkciju nodaļa(īpašības) no objektiem.

Analizējot jebkuru sistēmas elementu, mūs neinteresē tas pats, bet gan tā funkcija, tas ir, spēja veikt vai uztvert noteiktas ietekmes. Funkcijām ir arī cēloņsakarības ķēde.

Dzinēja galvenā funkcija ir nevis griezt skrūvi, bet gan stumt plakni. Mums nav vajadzīgs pats dzinējs, bet tikai tā spēja stumt lidmašīnu. Gluži tāpat mūs neinteresē televizors, bet gan tā spēja reproducēt attēlu.

4. Ražots pretrunas pastiprināšana.

Pretrunu vajadzētu garīgi stiprināt, novest līdz robežai. Daudz ir viss, maz ir nekas.

Dzinēja masa vispār nepalielinās, bet palielinās lidmašīnas ātrums.

5. Ir noteikti darbības zona(OZ) un darbības laiks(OV).

Ir nepieciešams izdalīt precīzu brīdi laikā un telpā, kurā rodas pretruna.

Pretruna starp dzinēja un lidmašīnas masu notiek vienmēr un visur. Pretrunas starp cilvēkiem, kuri vēlas iekāpt lidmašīnā, rodas tikai noteiktos laikos (brīvdienās) un noteiktos kosmosa punktos (daži lidojumi).

6. Formulēts ideāls risinājums.

Ideāls risinājums (vai ideāls galarezultāts) izklausās šādi: X-elements, nemaz nesarežģot sistēmu un neizraisot kaitīgas parādības, novērš kaitīgo ietekmi darbības laikā (OS) un darbības zonā (OZ), vienlaikus saglabājot labvēlīgo efektu.

X-elements aizstāj gāzes plīti. Plīts funkcija sildīt ēdienu mājās vairākas minūtes saglabājas, taču nedraud gāzes eksplozija vai saindēšanās ar gāzi. X-elements ir mazāks par gāzes plīti. X-elements - mikroviļņu krāsns

7. Pieejams resursus.

Nepieciešami resursi, lai atrisinātu pretrunu, tas ir, citu jau esošo sistēmas elementu spēju veikt mūs interesējošo funkciju (ietekmi).

Resursus var atrast:

a) sistēmas ietvaros

b) ārpus sistēmas, ārējā vidē,

c) virssistēmā.

Pasažieru pārvadāšanai sastrēguma dienās varat atrast šādus resursus:

a) sistēmas iekšpusē - pievelciet sēdvietu izvietojumu lidmašīnā,

b) ārpus sistēmas - lidojumos laiž papildu lidaparātus,

c) virssistēmā (aviācijai - transportam) - izmantot dzelzceļu.

8. Lietišķās metodes pretrunu atdalīšana.

Konfliktējošos rekvizītus var atdalīt šādos veidos:

- kosmosā,

- laikā,

- sistēmas, apakšsistēmas un virssistēmas līmenī,

– apvienošana vai sadalīšana ar citām sistēmām.

Automašīnu un gājēju sadursmes novēršana. Laikā - luksofors, telpā - pazemes pāreja.

Apkopojot ARIZ darbības:

Strukturālais modelis - Pretrunu meklēšana - Īpašību atdalīšana no objektiem - Pretrunu pastiprināšana - Laika un telpas punkta noteikšana - Ideāls risinājums - Resursu meklēšana - Pretrunu atdalīšana

Modelēšanas metode "mazie vīrieši"

"Mazo vīriešu" modelēšanas metode (MMP metode) ir paredzēta psiholoģiskās inerces noņemšanai. Pretrunā iesaistīto sistēmas elementu darbs shematiski attēlots figūras formā. Attēlā darbojas liels skaits "mazo vīriešu" (grupa, vairākas grupas, "pūlis"). Katra no grupām veic vienu no elementa konfliktējošajām darbībām.

Ja iedomājamies lidmašīnas dzinēju divu cilvēku grupu formā, tad viens no tiem vilks lidmašīnu uz priekšu un uz augšu (vilces spēks), bet otrs - uz leju (masa).

Ja iedomājamies gāzes plīti saskaņā ar MMP, tad viena vīriešu grupa sildīs tējkannu, bet otra sadedzinās cilvēkam nepieciešamo skābekli.

$ Mēģiniet iztēloties naudu tirgus ekonomikas sistēmā mazu cilvēciņu formā.

Pretrunu risināšanas paņēmieni

Mazliet vingrināsim iztēli. 19. gadsimta kapitālistiskajās valstīs pastāvēja iekšējas šķiru pretrunas, no kurām galvenā bija starp dažu cilvēku grupu (šķiru) bagātību un citu nabadzību. Problēma bija arī dziļas ekonomiskās krīzes un depresijas. Tirgus sistēmas attīstība 20. gadsimtā ļāva pārvarēt vai izlīdzināt šīs pretrunas Rietumu valstīs.

TRIZ apkopo četrdesmit paņēmienus pretrunu atrisināšanai. Paskatīsimies, kā daži no tiem tika attiecināti uz "19. gadsimta kapitālisma" sistēmu.

Reģistratūra Uzņemšana

Atdaliet "traucējošo" daļu no objekta (īpašība "traucējošs") vai, gluži pretēji, atlasiet vienīgo nepieciešamo daļu (vēlamo īpašību).

Traucējošais īpašums ir nabadzība, vajadzīgais īpašums ir bagātība. Nabadzība ir pārvietota ārpus zelta miljarda valstu robežām, bagātība koncentrējas to robežās.

Iepriekšējo darbību veikšana

Nepieciešamās izmaiņas objektā veiciet iepriekš (pilnībā vai vismaz daļēji).

Objekts ir nabadzīgo un ekspluatēto apziņa. Ja apziņa tiek apstrādāta iepriekš, tad nabagi neuzskatīs sevi par nabagu un ekspluatētu.

Reģistratūra "Iepriekš iestādīts spilvens"

Objekta salīdzinoši zemo uzticamību kompensējiet ar iepriekš sagatavotiem avārijas līdzekļiem.

Sociālās apdrošināšanas un bezdarbnieka pabalstu sistēmas, tas ir, ārkārtas fondu krīžu laikā, izveide.

Kopiju saņemšana

a) Nepieejama, sarežģīta, dārga, neērta vai trausla objekta vietā izmantojiet tā vienkāršotās un lētās kopijas.

b) Aizstāt objektu vai objektu sistēmu ar to optiskajām kopijām (attēliem).

Kvalitatīvu preču vietā jūs varat pārdot lētas ķīniešu preces par tādām pašām cenām. Fizisku preču vietā pārdodiet televīzijas un reklāmas attēlus.

Dārgas ilgmūžības aizstāšana ar lētu trauslumu

Nomainiet dārgu priekšmetu ar lētu priekšmetu komplektu, vienlaikus upurējot dažas īpašības (piemēram, izturību).

Saskaņā ar ekonomikas teoriju, depresijas un peļņas krituma cēlonis ir pieprasījuma kritums. Padarot preces lētas un īslaicīgas, pārdošanas cenu var pat samazināt. Tajā pašā laikā peļņa saglabāsies, un pieprasījums tiks pastāvīgi uzturēts.

Mūsu laika varonis

Pabeidzot tehniku un pārejot uz nākamo nodaļu, priecāsimies ar bezvārda varoni mūsu laika, sekojošā darba autors, atrasts internetā. Salīdziniet, kam tika veltītas odas iepriekšējos gadsimtos.

Oda priekam. No naudas.

Es pamostos smaidot

Un, kad es aizmigšu, es smaidu

Un kad es ģērbjos, es smaidu

Un izģērbjas, smaidot.

Viss šajā dzīvē man ir labs:

Skumjas ir vieglas, pūles ir vieglas,

Izsmalcināti vīni, garšīgi ēdieni,

Draugi ir godīgi, maigi draugi.

Varbūt kāds neticēs

Ka viņi tā dzīvo baltajā pasaulē.

Ko jūs visi vēlaties pārbaudīt?

Lai tā būtu, es jums pateikšu, kas par lietu.

Atklāja iedvesmas avotu

Aicinot stingri, nelokāmi.

Tās brīnišķīgais nosaukums ir nauda,

Izklausās svaigi un izsmalcināti.

Es mīlu banknotes

Viņu skats, smarža un šalkoņa,

Iegūstiet tos bez cīņas

Un pievērsiet viņiem uzmanību.

Cik stulbs es esmu bijis visus šos gadus

Kam nav lolota mērķa,

Pārcieta vraku un likstas,

Kamēr banknote ir tuvu!

Es patiesi lūdzu Mamonu,

Un es tajā nesaskatu nekādu grēku.

Un es iesaku visiem saprātīgi

Aizmirstiet padomju vircu!

Visi ir dzimuši iedvesmai,

Ikvienam ir tiesības dzīvot mīlestībā,

Mīlēsim brāļus, savu naudu.

Ne mūsu nauda - arī slava!

Cik tīra un skaidra ir naudas nozīme,

Un ir līdzvērtīgs pats sev

Tā būs arī pirmdien

Un tas pats būs arī svētdien.

Tagad man patīk tērēt naudu.

Un pārvērsties par jebkuru labumu,

Un ja pēkšņi man ar viņiem nepietiek -

zem baltā karoga nekraušu!

Viss ir tikpat priecīgs un skaļš

Es viņiem piezvanīšu, es viņus atkal atradīšu

Ar bērna bezrūpīgo vieglumu...

Mums ir savstarpēja mīlestība!

2. nodaļa. Zinātne un reliģija.

Radošums kā eksakta zinātne [Izgudrojuma problēmu risināšanas teorija] Altšullers Genrihs Saulovičs

4. Sistēmas idealitātes pakāpes paaugstināšanas likums

Visu sistēmu attīstība iet ideālitātes pakāpes paaugstināšanas virzienā.

Ideāla tehniskā sistēma ir sistēma, kuras svars, tilpums un platība ir tendence uz nulli, lai gan tās darba spējas nemazinās. Citiem vārdiem sakot, ideāla sistēma ir tad, ja sistēmas nav, bet tās funkcija tiek saglabāta un izpildīta.

Neskatoties uz jēdziena "ideāla tehniskā sistēma" acīmredzamību, pastāv zināms paradokss: reālās sistēmas kļūst lielākas un smagākas. Palielinās lidmašīnu, tankkuģu, automašīnu u.c. izmēri un svars.. Šis paradokss skaidrojams ar to, ka sistēmas pilnveidošanas laikā atbrīvotās rezerves tiek novirzītas tās izmēra palielināšanai un, galvenais, darbības parametru paaugstināšanai. Pirmo automašīnu ātrums bija 15-20 km / h. Ja šis ātrums nepalielinātos, pamazām parādītos automašīnas, kas ir daudz vieglākas un kompaktākas ar tādu pašu spēku un komfortu. Taču katrs auto uzlabojums (izturīgāku materiālu izmantošana, dzinēja efektivitātes paaugstināšana u.c.) bija vērsts uz to, lai palielinātu auto ātrumu un to, kas šim ātrumam “kalpo” (jaudīga bremžu sistēma, spēcīga virsbūve, pastiprināta). nolietojums). Lai vizuāli redzētu automašīnas idealitātes pakāpes pieaugumu, jums jāsalīdzina mūsdienu automašīna ar veco rekordmašīnu, kurai bija vienāds ātrums (vienādā attālumā).

Redzams sekundārais process (ātruma, jaudas, tonnāžas u.c. pieaugums) maskē primāro tehniskās sistēmas idealitātes pakāpes paaugstināšanas procesu. Bet, risinot izgudrojuma problēmas, ir jākoncentrējas uz idealitātes pakāpes paaugstināšanu - tas ir uzticams kritērijs problēmas labošanai un atbildes izvērtēšanai.

No grāmatas Radošums kā eksakta zinātne [Izgudrojuma problēmu risināšanas teorija] autors Altšullers Heinrihs Saulovičs

1. Sistēmas daļu pilnīguma likums Tehniskās sistēmas fundamentālai dzīvotspējai nepieciešams nosacījums ir sistēmas galveno daļu esamība un minimālā darbspēja. Katrai tehniskajai sistēmai jāietver četras galvenās daļas: dzinējs,

No grāmatas Interfeiss: jauni virzieni datorsistēmu projektēšanā autors Ruskins Džefs

2. Sistēmas "enerģijas vadītspējas" likums Tehniskās sistēmas fundamentālai dzīvotspējai nepieciešams nosacījums ir enerģijas caurlaide cauri visām sistēmas daļām. Jebkura tehniskā sistēma ir enerģijas pārveidotājs. Līdz ar to acīmredzamais

No Tanku grāmatas. Unikāls un paradoksāls autors Špakovskis Vjačeslavs Oļegovičs

3. Sistēmas daļu ritma saskaņošanas likums Tehniskās sistēmas fundamentālai dzīvotspējai nepieciešams nosacījums ir visu sistēmas daļu ritma (svārstību biežuma, periodiskuma) saskaņošana. Šī likuma piemēri ir sniegti nodaļā. 1. Uz "kinemātiku"

No grāmatas Elektroinstalācijas uzstādīšanas noteikumi jautājumos un atbildēs [Ceļvedis mācībām un sagatavošanās zināšanu pārbaudei] autors Krasņiks Valentīns Viktorovičs

5. Sistēmas daļu nevienmērīgas attīstības likums Sistēmas daļu attīstība ir nevienmērīga; jo sarežģītāka sistēma, jo nevienmērīgāka tās daļu attīstība. Sistēmas daļu nevienmērīgā attīstība izraisa tehniskas un fiziskas pretrunas un

No grāmatas Kā tiek maldināti autobraucēji. Pirkšana, kreditēšana, apdrošināšana, ceļu policija, TRP autors Geiko Jurijs Vasiļjevičs

8. Su-lauka pakāpes paaugstināšanas likums Tehnisko sistēmu attīstība iet su-lauka pakāpes paaugstināšanas virzienā. Šī likuma nozīme ir tāda, ka sistēmām, kas nav su-lauku, ir tendence kļūt par su-lauku, un su-lauku sistēmās attīstība notiek virzienā

No grāmatas TRIZ mācību grāmata autors Hasanovs A I

No grāmatas Ūdens filtri autors Khokhryakova Jeļena Anatolievna

4. nodaļa NODERĪGS AKLUMS LĪDZ AUGSTĀKĀKĀ GADĀ Daudzi vācu tanku projekti bija neveiksmīgi tāpēc, ka vācieši tajos mēģināja izmantot ierīces, kas vēl bija tehniski nepilnīgas, lai gan no pirmā acu uzmetiena šķita daudzsološas. Uz tik neveiksmīgiem notikumiem

No grāmatas Atslēdznieka rokasgrāmata autors Filips Bils

Piesārņojuma pakāpes noteikšana Jautājums. Kādu izolāciju var izmantot teritorijās, kas neietilpst rūpniecisko piesārņojuma avotu ietekmes zonā (meži, tundra, meža tundra, pļavas)?Atbilde. Izolācija ar mazāku īpatnējo efektīvo šļūdes attālumu nekā

No grāmatas Tehniskie noteikumi par ugunsdrošības prasībām. 2008. gada 22. jūlija federālais likums Nr.123-FZ autors Autoru komanda

CEĻU KVALITĀTE VALSTĪ IR APgriezti proporcionāla ZĀGŠANAS PAKĀPEI TĀ Pirms simts sešdesmit astoņiem gadiem Nikolajs Vasiļjevičs Gogolis ar savu vienu frāzi par muļķiem un ceļiem Krievijā nodrošināja sev nemirstību. Un ņemiet vērā - galu galā, tad ceļi starp pilsētām nav

No grāmatas Materiālzinātne. Bērnu gultiņa autors Buslajeva Jeļena Mihailovna

3. Idealitātes jēdziens

No grāmatas Windows 10. Noslēpumi un ierīce autors Almametovs Vladimirs

4. Idealitātes jēdziena praktiskā izmantošana Kudrjavcevs A. V. Idealitāte ir viens no izgudrojuma problēmu risināšanas teorijas galvenajiem jēdzieniem. Idealitātes jēdziens ir viena no likumiem (idealitātes pieauguma likuma) būtība, un tas ir arī citu likumu pamatā.

No autora grāmatas

Kārtridžu klasifikācija pēc mērķa un filtrācijas pakāpes Atbilstoši korpusa standartiem kārtridžus iedala arī SL un BB sērijās un attiecīgi ir 5,7, 10 un 20 collas.Atbilstoši mērķim visas kasetnes var iedalīt trīs grupas:

No autora grāmatas

22. Sistēma ar neierobežotu šķīdību šķidrā un cietā stāvoklī; eitektiskās, peritektiskās un monotektiskās sistēmas. Sistēmas ar komponentu polimorfismu un eitektoīdu transformāciju Iespējama pilnīga savstarpēja šķīdība cietā stāvoklī

No autora grāmatas

6.3. Citas metodes produktivitātes paaugstināšanai Lai palielinātu produktivitāti, jūs varat vienkārši iegādāties vairāk detaļu, kas tagad nav tik dārgas, ka jums nav naudas to iegādei. Būtībā, kurš vēlas palielināt savu veiktspēju

Izgudrojumu analīze parāda, ka visu sistēmu attīstība iet uz priekšu idealizācija, tas ir, elements vai sistēma samazinās vai pazūd, bet tā funkcija tiek saglabāta.

 Padomājiet par naudas idealizēšanu.

ARIZ elementi

Apsveriet izgudrojuma problēmu risināšanas algoritma (ARIZ) pamata soļus.

1. Analīzes sākums ir kompilācija strukturālais modelis TS (kā aprakstīts iepriekš).

2. Tad galvenais tiek izcelts tehniska pretruna(TP).

Lai palielinātu ar propelleru darbināmas lidmašīnas ātrumu, jāpalielina dzinēja jauda, bet, palielinot dzinēja jaudu, ātrums samazināsies.

Bieži vien, lai noteiktu galveno TP, ir jāanalizē cēloņsakarības ķēde(PSC) savienojumi un pretrunas.

3. Producēts garīgs funkciju nodaļa(īpašības) no objektiem.

Analizējot jebkuru sistēmas elementu, mūs neinteresē tas pats, bet gan tā funkcija, tas ir, spēja veikt vai uztvert noteiktas ietekmes. Funkcijām ir arī cēloņsakarības ķēde.

4. Ražots pretrunas pastiprināšana.

Pretrunu vajadzētu garīgi stiprināt, novest līdz robežai. Daudz ir viss, maz ir nekas.

Dzinēja masa vispār nepalielinās, bet palielinās lidmašīnas ātrums.

5. Ir noteikti darbības zona(OZ) un darbības laiks(OV).

Ir nepieciešams izdalīt precīzu brīdi laikā un telpā, kurā rodas pretruna.

6. Formulēts ideāls risinājums.

7. Pieejams resursus.

Nepieciešami resursi, lai atrisinātu pretrunu, tas ir, citu jau esošo sistēmas elementu spēju veikt mūs interesējošo funkciju (ietekmi).

Resursus var atrast:

a) sistēmas ietvaros

b) ārpus sistēmas, ārējā vidē,

c) virssistēmā.