Владимир Петров - Законы развития систем

Пример на концентрацию информациипутем:

— использования новых принципов и прогрессивных технологий;

— разделение информации по поляризациям и передача по одному проводу;

— передачи сигнала в двух направлениях.

Пример 7.203. Микросхемы.

Количество и скорость обрабатываемой информации на единицу площади микросхемы постоянно растет, так как площадь, занимаемая транзистором, уменьшается. Следовательно, удельная плотность информации увеличивается.

Пример 7.204. Флеш-память.

Тенденция увеличения плотности записи информации на флэш-памяти осуществляется за счет уменьшения размеров транзистора. На каждом транзисторе записывается один бит информации.

Революционным шагом стало возможность записи двух, а затем и четырех бит информации на одном транзисторе.

Происходит увеличение плотности информации на один транзистор. Учитывая, что постоянно увеличивается количество транзисторов на единицу площади, то в целом резкое увеличение удельной плотности информации на единицу площади.

Пример 7.205. Сжимание информации.

Один из способов увеличения плотности передаваемой и хранящейся информации — это ее предварительное сжатие, например, архивирование, кодирование. Для этого используются различные алгоритмы.

Пример 7.206. Вход/выход.

Скорость приема и передачи информации зависит от возможностей приемно-передающих устройств (вход/выход).

Для наглядности можно представить себе гавань с двумя морскими портами, куда заходят корабли (вводятся электрические сигналы) и откуда они отправляются в плавание (выходят электрические сигналы). Разряды порта — это отдельные судоходные каналы или, по-морскому, фарватеры, ограниченные бакенами (буями).

В современных компьютерах ширина входной шины доходит до 64 бит.

Что бы еще повысить скорость обмена данными между устройствами был создан прямой доступ к памяти (Direct Memory Access, DMA). Обмен осуществляется без участия центрального процессора (ЦП). В результате скорость передачи увеличивается, так как данные не пересылаются в ЦП и обратно.

Данные пересылаются сразу для многих слов, расположенных по подряд идущим адресам. Это позволяет использовать «пакетный» (burst) режим работы шины — один цикл адреса и следующие за ним многочисленные циклы данных. Аналогичная оптимизация работы ЦП с памятью крайне затруднена.

DMA — своего рода «динамическое» расширение шины.

Пример 7.207. Интернет.

Интернет сегодня стал самым мощным средством концентрации информации.

Опишем способы увеличения концентрации информации:

— Предварительное накопление информации и использование ее за короткий период времени в нужный момент в нужном месте.

— Устранение лишних операций, например, транспортных.

— Расширение возможностей приемно-передающих устройств, в том числе динамическое расширение.

— Увеличение удельной плотности информации на единицу площади.

— Уменьшение импульса и периода передаваемого сигнала.

— Сжимание информации.

— Разделение информации на части и передача ее параллельно.

— Разделение информации по частотам, полярностям, скважностям, поляризациям и передача одновременно по одному проводу.

— Использование прямого доступа к памяти (Direct Memory Access — DMA), чтобы уменьшить нагрузку на CPU.

— Между импульсами одной информации помещали импульсы другой информации.

— Одновременная передача информации в двух направлениях.

— Расширение приемного и передающего порта.

— Применение новых принципов и прогрессивных технологий.

— Использование ресурсов.

7.6.4. Переход к более управляемым полям

Любая техническая система в своем развитии стремится использовать более управляемые поля .

Увеличение степени управляемости полейосуществляется по трем направлениям (рис. 7.137):

— замена вида поля(рис. 7.138—7.139);

— своеобразный переходу моно-, би-, поли- для полей

— (рис. 7.138);

— динамизация поля (использование тенденции изменения поля), например, рис. 7.147.

Рис. 7.137. Тенденции увеличения степени управляемости полей

7.6.4.1. Замена вида поля 353

Замена вида поля на более управляемое полеможет осуществляться в следующей последовательности: гравитационное, механическое, тепловое, электромагнитное, химическоеи любые комбинации этих полей.

Эта закономерность показана на рис. 7.138.

Рис. 7.138. Последовательность увеличения управляемости полей

Каждым из этих полей можно управлять по определенной закономерности, но имеется и общая закономерность их изменений, которую автор назвал « гипервеполи» 354 (рис. 7.139).

Рис. 7.139. Тенденция изменения полей — гипервеполи

Полное описание тенденций изменения полей представлено в приложениях 4 и 5.

7.6.4.2. Переход поля от МОНО к БИ и ПОЛИ

Эффективность работы рабочего органа увеличивается путем применением комплекса полей по схеме моно-би-поли (рис. 7.140).

Рис. 7.140. Тенденция перехода моно-, би-, полиполя

Динамика развития рабочих органов показывает, что первоначально используется только одно поле (П 1), вид которого изменяется по указанным выше закономерностям (рис. 7.138 и 7.139).

На следующем этапе используются два поля (П 1+П 2), т. е. происходит переход от МОНОполя к БИполю. При этом возможно объединение полей одинаковой или различной физической природы. Поля одинаковой природы могут быть полностью идентичными ( П 1+П 1) или отличаться своими характеристиками ( П 1+П 1 »).

Как и в случае объединения систем, в дальнейшем происходит согласование полей в системе, например, П 1+П 1 ~ — согласование постоянного поля П 1с переменным полем П 1 ~. Затем поля объединяются в единое МОНОполе (П о) — происходит свертывание.

Дальнейший переход может использовать более двух полей ( П 1+П 2+П 3+…) с образованием полисистемы полей.

Возможная последовательность перехода моно-би-поли-свертывание поляпоказан на рис. 7.141.

Рис. 7.141. Возможная последовательность перехода

МОНО-БИ-ПОЛИ-Свертывание поля

7.6.4.2.1. Пример перехода поля от моно-к би- и поли-

Рассмотрим развитие дуговой сварки.

Рабочим органом дуговой сварки является дуга, которая воздействует тепловым полем П 1на свариваемый объект, например, деталь.