Владимир Петров - Законы развития систем

Это пример изменения параметров во времени .

Пример 7.109. Мост Тысячелетия (Gateshead Millennium Bridge).

На южном берегу реки Тайн (River Tyne) в Англии, между городами Гейтшед (Gateshead) и Ньюкасл (Newcastle upon Tyne) был построен уникальный пешеходный и велосипедный мост тысячелетия.

Это первый в мире мост с использованием наклонного механизма для прохода кораблей.

Два полукруга конструкции напоминают веки, за это в народе мост называют «Моргающий глаз» (Blinking Eye). Когда по реке идут суда, мост приподнимает нижнее «веко» (рис. 7.76б). Все остальное время оно опущено (рис. 7.76а), и пешеходы легко перебираются с одного берега реки на другой.

Рис. 7.76. Мост Тысячелетия (Gateshead Millennium Bridge)

Это пример изменения параметров по условию (проход судна) .

7.4.4.2.2. Изменение структуры

Увеличение степени динамичности системы может осуществляться путем изменения структурысистемы — это более сложный способ динамизации, чем изменение параметров.

Под изменением структуры мы понимаем и изменение формы объекта.

Пример 7.110. Автомобиль на поворотах.

На крутых поворотах (рис. 7.77а) машину заносит, что может привести к аварии. Особенно это актуально для гоночных машин.

Как сделать машину более устойчивой на поворотах?

Шасси автомобиля делают динамичным. Подвеску делают с шарнирными связями. Автомобиль имеет возможность наклоняться на поворотах (рис. 7.77б).

Рис. 7.77. Автомобиль на крутых поворотах

Это пример изменения структуры по условию (перемещение по прямой или на поворотах) .

Пример 7.111. Реактивный самолет.

Подъемная сила самолета зависит от общей площади крыльев и скорости движения.

При малой скорости площадь крыльев должна быть большой, а при большой скорости большая площадь крыла создает лишнее сопротивление движению.

Если сделать реактивный самолет с малой площадью крыла, то он будет маневреннее и можно будет увеличить дальность полета, так как уменьшается сопротивление движению, а, следовательно, будет затрачиваться меньше горючего. Однако малая площадь крыла требует увеличенной скорости полета при взлете и посадке, что увеличивает длину взлетно-посадочной полосы.

Как быть?

Во время взлета и посадки площадь крыла самолета должна быть большой , а во время полета — маленькой.

Крыло самолета должно менять свою площадь ( большой и маленькой ), —быть динамичной — изменятьсяв зависимости от скорости полета (посадка-взлет или полет).

Создан самолет с изменяемой геометрией крыла (изменяемой стреловидностью) (рис. 7.78).

Это пример изменения формы по условию (полет или взлет-посадка) .

Рис. 7.78. Самолет с изменяемой геометрией крыла F-14

7.4.4.2.3. Изменение алгоритма

Увеличение степени динамичности системы может осуществляться путем изменения алгоритма работы.

Пример 7.112. Микросхемы.

Многие современные приборы используют микросхемы. При создании новых приборов приходится или подбирать микросхему из выпускаемых промышленностью или разрабатывать и выпускать новую микросхему, что достаточно дорого стоит. Это оправдывается при массовом выпуске продукции. При проведении научных и опытно-конструкторских работ (НИОКР) и при выпуске единичных и мелкосерийных продуктов разработка и выпуск новых микросхем не выгодны и существенно влияют на себестоимость продукции.

Разработали программируемые логические интегральные схемы — ПЛИС (Field Programmable Gate Arrays — FPGA). В отличие от обычных цифровых микросхем логика работы ПЛИС не создается при изготовлении, а устанавливается посредством ее программирования.

ПЛИС представляет собой набор элементов, расположенных в виде матрицы. Между элементами расположены соединительные трассы, представляющие собой программируемые ключи, соединяющие необходимые блоки. Пользователь может создать нужную для него структуру, программируя определенную логику.

Таким образом, данная микросхема позволяет менять ее внутреннюю структуру и алгоритм работы в зависимости от функции, которую необходимо выполнять. ПЛИС можно перепрограммировать под новую функцию.

Это пример изменения структуры, алгоритма и функции по условию (принцип работы или изменение принципа работы) .

7.4.4.2.4. Изменение принципа действия

Увеличение степени динамичности системы может осуществляться путем изменения ее принципа действия.

Пример 7.113. Обрабатывающий центр.

Обрабатывающий центр — это станок с числовым программным управлением (ЧПУ), предназначенный для последовательного выполнения нескольких технологических операций различными инструментами по заданной программе. В качестве инструмента могут быть использованы: резец, фреза, сверло, плазма, лазер и т. п. При переходе к следующей операции станок меняет инструмент, а, следовательно, и принцип действия и алгоритм работы.

Это пример изменения структуры, алгоритма и принципа действия по условию (переход к другой операции) .

7.4.4.2.5. Изменение функции

Увеличение степени динамичности системы может осуществляться путем изменения выполняемой функции.

Пример 7.114. Мобильный телефон.

Современный мобильный телефон выполняет много различных функций.

Это пример изменения алгоритма, принципа действия и функции по условию, выполняющего ту или другую потребность владельца.

7.4.4.2.5. Изменение потребностей

Увеличение степени динамичности системы может осуществляться путем изменения потребностей.

Пример 7.115. Компьютер.

Компьютер является наиболее развитой динамической системой. Трудно перечислить все функции, которые он выполняет и потребности, которые он удовлетворяет.

Это пример изменения алгоритма, функции и потребностей по условию (желание владельца) .

7.4.4.2.5. Изменение целей

Увеличение степени динамичности системы может осуществляться путем изменения целей.

Пример 7.116. Беспилотный самолет.

Беспилотный самолет может изменить цель своего полета в зависимости от изменения обстоятельств. Например, перейти от наблюдения к боевым действиям.

Это пример изменения цели по условию .

7.4.4.3. Повышение динамичности

Система тем динамичнее,чем она более управляемая.