Сергей Ёлкин - Турбулентное мышление. Зарядка для интеллекта

Можно и нужно сформулировать новый закон: « Чем сложнее техническая (или технико-экономическая) система, тем быстрее она развивается».Объяснение этого закона довольно просто. Чем сложнее система, тем больше положительных обратных связей её охватывает. А именно положительные обратные связи в технико-экономических системах ответственны за ускорение научно-технического прогресса.

После приведенных рассуждений закон неравномерности развития частей системы становится банальностью. Ведь ясно, что некоторые части системы более важны для потребителя, нежели другие, и поэтому интенсивность попыток их усовершенствования гораздо выше, чем для тех, которые менее важны или более-менее устраивают потребителя. К тому же часть элементов системы может быть охвачена более сильными обратными связями, что в совокупности и приводит к увеличению скорости изменений. Например, персональный компьютер. Скорость совершенствования его центрального процессора несравнима со скоростью совершенствования корпуса, функциональных кнопок, дизайна, системы охлаждения и т. д., ибо процессор охвачен сильнейшими обратными связями, чьё действие обеспечивает выполнение закона Мура [47] . Суть этих обратных связей (в упрощённом виде) проявляется по цепочке. Улучшение процессора обеспечивает создание более мощного программного обеспечения, позволяющего проектировать всё более мощные процессоры и технологии их производства.

Закон полноты частей системы, открытый Г.С. Альтшуллером и воспринимавшийся как откровение, ныне воспринимается как нечто само собой разумеющееся. Было бы странно представить себе жизнеспособной систему, у которой какая-либо важная для функционирования часть не работает.А именно так осуществляется у Альтшуллера сравнение самолёта Можайского (использовавшего паровой двигатель) и самолёта братьев Райт (разработавших первый бензиновый авиационный мотор) [48] .

Закон «энергетической проводимости» системы, на наш взгляд, является частным случаем закона «полноты частей системы». Трудно представить себе инженера, который, нарушая этот закон, надеется на то, что получит работоспособную техническую систему. И этот факт не зависит от того, знает ли инженер о существовании этого закона или нет, как эффективность мышления не зависит по большому счёту от знания строения мозга.

Считать этот «закон» законом или не считать – вопрос спорный. Например, третий закон Ньютона тоже имеет тривиальный характер, но в системе механики могут встретиться задачи, в которых его применение может быть нетривиальным [49] .

Вернёмся к операторам Диала. Оператор перехода одно-многое в проекции на техническую систему или технический объект производит закон «перехода моно системы в би– и полисистему», являющийся частным случаем закона «перехода в надсистему». Собственно последовательное применение операторов одно-много и много-одно, осуществляющих в Диале порождение количества и его жизненный цикл, в ТРИЗ сопоставимо с переходом моно-би-поли-моно, то есть свертыванием системы.

Закон перехода «макросистемы в микросистему» соответствует изменению масштаба, в процессе которого существенно меняются свойства самой системы. В настоящее время происходит полномасштабный переход технологий в область нано. Как известно, в области наноразмеров свойства наночастиц могут измениться до неузнаваемости, так как на таких масштабах характерный размер объектов сравним с длиной пробега электрона, что и оказывает решающее влияние в наномире.

В Диале имеется мощный оператор меры (прорыва меры), в частных случаях представляемый как оператор изменения масштаба, фазового перехода или состояния. Операторы Диала гораздо богаче по содержанию именно потому, что они строятся из первопринципов. Здесь у нас нет ни малейшего желания умалить заслуги великого учёного Генриха Альтшуллера, получившего выдающиеся для своего времени результаты, когда авторы эти строк ещё «под стол пешком не ходили». Но оператор меры в своих частных проявлениях применим к спектру задач, далеко превосходящему задачи поиска новых технических решений.

Закон повышения «степени вепольности», из которого вырастает важная составная часть ТРИЗ – вепольный анализ, соответствует операторам Диала: вещество-поле, поле-вещество и поле-вещество-поле, вещество-поле-вещество и т. д. Закон «вепольности» обладает большой эвристической силой, для решения изобретательских задач. Операторы Диала, соответствующие ему, не так конкретны. Зато имеют гораздо большую – практически неограниченную – сферу применения. Следует заметить, что использование абстрактных операторов само по себе требует ещё дополнительной работы по конкретизации и адаптации их в предметную область.

Ни для кого не секрет, что в процессе эволюции удельные характеристики технических систем улучшаются: мощность двигателя по отношению к его массе растёт, удельный расход топлива на единицу мощности уменьшается, растёт прочность материалов на единицу массы, увеличивается дальность связи при уменьшении мощности излучателей и т. д. Этот факт отражает важный закон повышения «степени идеальности» системы в ТРИЗ. Превращение этого положения в максиму или принцип: «система стремится к полюсу идеальности» превращает его в мощный эвристический инструмент. Этот мощный принцип ТРИЗ заставляет исследователя правильно сориентировать направление своих поисков и даже подсказывает лучшее решение.

Однако, как замечал сам Альтшуллер, закон повышения степени вепольности входит в некое противоречие с законом «повышения степени идеальности», так как, по словам автора ТРИЗ, введение веполя есть шаг назад (или в сторону) от главного направления, задаваемого полюсом идеальности (Альтшуллер, 2003).

На самом деле в этом нет ничего необыкновенного, так как главный закон любой технической системы или её цель – не попасть на «полюс идеальности», а выжить в условиях жёсткой конкуренции и занять свою экотехнологическую нишу.

Б.И. Кудрин выделяет закон «технобиологического подобия» [50] . Это проявление одного из случаев так называемых ранговых распределений, возникающих в условиях борьбы за ограниченные ресурсы, что наблюдается в дикой природе, в эволюции технических и даже социальных систем (Ёлкин, Журова, 2010). В математической форме ранговое распределение описывается законом Ципфа – Мандельброта и является одним из фундаментальных, универсальных распределений [51] .

Природные объекты подчиняются действию многих законов. Например, по закону всемирного тяготения тело должно было бы падать на землю, если оно не имеет опоры или подвеса, однако это не мешает птицам и самолётам летать, опираясь на воздух, а сильным магнитам висеть в воздухе или вакууме без видимой опоры. Другой пример: гравитационное поле на ядерных масштабах несравнимо мало по сравнению с сильным взаимодействием [52] . Однако именно оно, гравитационное, определяет движение планет, звёзд и галактик. То же происходит и в технических системах. Задача инженера, выявить, какой закон развития в данных условиях может оказать существенное воздействие на техническую систему, и найти именно то техническое решение, которое наилучшим образом соответствует этому закону. Скорее всего, это будет то решение, которое либо не разрушает согласованность технической системы, либо ещё больше повышает её.