Структурный анализ систем
Авторы: Владимир Михайлович Петров
Жанры: Научная литература, Технические науки, Самосовершенствование
Циклы: не входит в цикл
Формат: Полный
Всего в книге 31 страница. Год издания книги - 2018.
Эта книга представляет собой впервые созданный учебник по вепольному анализу. Материал легко и быстро усваивается. В книге приводится около 250 примеров и более 60 задач (из них 102 примера и 42 задачи для самостоятельного разбора), более 100 иллюстраций, более 100 физических эффектов. Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи.
Читать онлайн Структурный анализ систем
© Владимир Петров, 2018
ISBN 978-5-4493-9970-0
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Владимир Петров
Структурный анализ систем: Вепольный анализ. Учебник.ТРИЗ.
Это книга представляет собой впервые созданный учебник по вепольному анализу.
Материал легко и быстро усваивается.
В книге приводится около 250 примеров и более 60 задач (из них 102 примера и 42 задачи для самостоятельного разбора), более 100 иллюстраций, более 100 физических эффектов.
Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи.
Посвящение
Работа посвящается светлой памяти
учителя, коллеги и другаГенриха Альтшуллера
Владимир Петров
vladpetr@013net.net
Благодарности
Я премного благодарен моему учителю, коллеге и другу Генриху Альтшуллеру, прежде всего за то, что он создал основу теории развития технических систем — законы их развития, за то, что имел счастье общаться и обсуждать с ним некоторые материалы данной книги.
Хочу выразить глубокую благодарность за ценные замечания, примеры и предложения при работе над этой книгой моему коллеге и другу Борису Голдовскому, Мастеру ТРИЗ, Генеральному конструктору подводной техники, Лауреату премии Правительства РФ в области науки и техники, Почетному судостроителю, ветерану-подводнику (Нижний Новгород, Россия).
Вепо́льный анализ
…вепо́ль является схемой минимальной ТС: он включает изделие, инструмент и энергию (поле), необходимую для воздействия инструмента на изделие. Любую сложную техническую систему можно свести к сумме веполей.1
Г. С. Альтшуллер
Введение
Для анализа и синтеза систем используется моделирование, которое является одной из составляющих талантливого мышления2. Существуют разные способы моделирования, например, вещественное, математическое, компьютерное мысленное и т. д.
В данной книге будет рассматриваться только мысленное моделирование, помогающее решать сложные (изобретательские) задачи. Напомним, что изобретательская задача — это задача содержащая противоречие3, являющееся одним из важных понятий теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
Моделированием структуры системы в ТРИЗ занимаются функциональный и вепо́льный анализ.
Вепо́льный анализ предназначен для представления исходной системы в виде определенной (структурной) модели и преобразования ее для получения структурного решения, устраняющего недостатки.
Глава 1. Понятия вепо́льного анализа
Структурный вещественно-полевой (вепо́льный) анализ — раздел ТРИЗ, изучающий и преобразующий структуру систем. Вепо́льный анализ разработан Г. С. Альтшуллером.
Вепо́льный анализ — это язык схем, позволяющий представить исходную систему в виде определенной (структурной) модели. С помощью специальных правил выявляются свойства этой системы. Затем по конкретным закономерностям преобразовывают исходную модель задачи и получают структуру решения, которое устраняет недостатки исходной системы.
Статистический анализ решений показал, что для повышения эффективности систем их структура должна быть определенной. Модель такой структуры называется веполем.
Вепо́ль — модель минимально управляемой системы, состоящей из двух взаимодействующих объектов и их взаимодействия.
Взаимодействующие объекты условно названы веществами и обозначаются В>1 и В>2, а само взаимодействие называется полем и обозначается П.
Под «веществом» будем понимать любой объект, начиная с материала, его структуры, молекул, атомов, до самых сложных систем, например, космическая станция. В информационных системах это может быть элемент или данные.
Поле может представлять собой любое действие или взаимодействие, например, энергию, силу или информацию. В информационных системах это может быть алгоритм.
Веполь изображается схемой (1.1).
Термин ВеПоль произошел от слов «Вещество» и «Поле».
Вепольный анализ включает в себя определенные правила и тенденции. Эти тенденции подчиняются закону увеличения степени вепольности, который будет описан ниже.
Вепольный анализ предназначен для:
— представления исходной структуры задачи (системы);
— определения структурного решения задачи;
— выявления перспективы развития структуры системы.
Если В>1 — изделие, В>2 — инструмент, «обрабатывающий» изделие В>1, а П — поле (энергия, сообщаемая инструменту), то веполь будет иметь вид (1.2).
Пример 1.1. Разрезание хлеба
Продемонстрируем веполь на примере нарезки хлеба.
Хлеб В>1 разрезают ножом В>2, прикладывая силу руки П>1 (поле механических сил). В данном случае П>1 — линейное перемещение ножа и давление.
Этот же пример можно представить и другой вепольной схемой (1.3): нож В>2 действует на хлеб В>1 через механическое поле П>2, представляющее собой давление ножа на хлеб или трение между ножом и хлебом.
Пример 1.2. Информационная система
Если В>1 — элемент (программа) 1, В>2 — элемент (программа) 2, а П>1 — поле (сигнал — информация), то вепольную модель можно представить схемой (1.4). Эту же формулу можно представить и так: В>1 — данные (информация) 1, В>2 — данные (информация) 2, а П>1 — алгоритм.
Введем понятие «отзывчивости».
Отзывчивость в вепольном анализе — это свойство веществаВ реагировать (отзываться) на воздействие
