Владимир Петров - Законы развития систем

Закономерности поли-и монофункциональностисистем выполняются механизмами развертыванияи свертывания функций.

Под свертываниемпонимается переход системы от поли- к моно-функциональности.

Развертывание — это расширение функциональных возможностей системы переходом от моно- к поли-функциональности.

Поли- или монофункциональность в системе может быть и динамичной(см. закон динамизации функций).

При любых изменениях необходимо согласованиефункций, систем и параметров.

Схема законов изменения функций показана на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Структура законов изменения функций

Законы изменения функцийаналогичны законам развития потребностей, но рассматриваются на функциональном уровне:

— идеализация функций;

— динамизация функций;

— согласование функций;

— переход к моно- или полифункциональности.

Идеализация функцийосуществляется их динамизацией и переходом к моно- или полифункциональностии последующим согласованием.

Закон идеализации функцийпредусматривает увеличение количества и качества функций и уменьшения затрат времени и средств на их удовлетворение.

Закон идеализации функций аналогичен закону идеализации потребностей (см. п. 4.3).

Рассмотрим свойства идеальной функции.

— Идеальная функция — функция, которая выполняется в нужный момент в нужном месте при необходимых условиях.

— Функция тем идеальнее, чем качественнее она выполняется.

— Функция тем идеальнее, чем большее количество функций выполняется.

— Функция тем идеальнее, чем меньше затрачивает времени, сил и средств на осуществление этой функции. Идеальная функция появляется как по мановению волшебной палочки — сама.

— Функция тем идеальнее, чем ее обеспечение создает меньше отрицательных эффектов (вредных факторов, вредных воздействий) как непосредственно объекту, исполняющему функцию, так и окружению.

— Идеальная функция — это функция, которую нет необходимости выполнять. Функция стала ненужной или она выполняется сама.

Степень идеализации функцийможно представить в виде формулы (5.1):

Степень идеализации функций

где

I f — степень идеализации функций (безразмерная величина);

Fqn — количество полезных функций (безразмерная величина);

Fql — качество полезных функций (безразмерная величина);

a, β, γ — коэффициенты согласования;

C — затраты времени и средств на выполнение функции;

H — вредное действие;

i — порядковый номер функции ;

n — максимальное число функций.

Пример 5.3. Компьютер.

Количество функций, выполняемое компьютером, постоянно увеличивается, а стоимость компьютера уменьшается. В связи с этим стоимость выполнения одной функции уменьшается.

В соответствии с формулой 5.1 степень идеализации функций будет увеличиваться с увеличением числителя и уменьшением знаменателя.

Опишем механизм увеличения степени идеализации функций.

Увеличение числителя может осуществляться за счет:

— увеличения количествафункций;

— улучшения качествафункций.

Увеличение количества функцийможет осуществляться путем:

— появления новых функций;

— разнообразия имеющихся функций.

Улучшение качества имеющихся и вновь появляющихся функцийможет осуществляться за счет:

— разработкии/или использования более прогрессивных средств;

— изобретения дополнительныхили принципиально новых средств,выполняющих вновь появившиеся функции .

Уменьшение знаменателя может осуществляться за счет:

— уменьшение затрат времении средствна выполнение функции;

— уменьшение вредных действий.

Сокращение затрат времени и средств на выполнение функцииосуществляется путями:

— одновременного выполнения нескольких функций;

— выполнения нескольких функций путем использования одного средства;

— выполнения новых функций за счет имеющихся ресурсов.

Уменьшение вредных факторовможет осуществляться предварительным анализом функций с использованием, например, элементов ТРИЗ и «диверсионного анализа» 275.

Некоторые пути уменьшения вредных факторов:

— использование безотходных и сбалансированных технологий;

— использование ресурсов;

— использование эффектов и прежде всего биологических.

Структура механизма увеличения степени идеализации функций представл ена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Структура механизма увеличения степени идеализации функций

Примеры на закон идеализации функций аналогичны закону идеализации потребностей (см. примеры 4.7—4.15).

Закон динамизации функцийпредусматривает изменение функций во времени и пространстве в зависимости от определенных условий.

Функции приспосабливаются под определенные потребности, конкретные условия, группу людей, конкретного человека, направления деятельности и т. п. Функции изменяются в то время, в том месте и в том виде, в котором это необходимо в конкретном случае.

Пример 5.4. Искусственное небо.

В торговом центре Лас-Вегаса создано искусственное небо. Оно постоянно меняет свое состояние. Появляются и уходят облака, небо темнеет и светлеет, имеется рассвет и закат.

Кроме того, под динамизацией функцийпонимается и переход от поли- к монофункциональности и наоборот, что может осуществляться следующим образом.

— В целом система может быть монофункциональной, но в определенный момент времени, в определенном месте или при определенных условиях она может превращаться в полифункциональную.

— Или, наоборот, полифункциональная система может превращаться в монофункциональную.

Пример 5.5. Уборочная машина.

Разработали и выпускают отдельные машины для мойки улиц. В зимнее время они простаивают. В дальнейшем к машине зимой стали прицеплять скребок и щетку и использовать для очистки от снега. Снег убирается с проезжей части. Другая специальная машина соскребала этот снег и направляла его в кузов третьей машины, которая отвозила его в другое место. Следующим этапом машина должна быть полностью универсальной. Существует только основная часть автомобиля, к которой присоединяются, необходимые в данный момент дополнительные части. Этих частей может быть несколько. Машина сможет одновременно выполнять сразу несколько функций.