Инноватика

Глава 8. Принципы научно-технического творчества

нагрева от взрыва заряда ВВ, что не обеспечивает высокого качества алмазов.

Указанные недостатки устраняются тем, что в новом предложенном авторами изобретения способе получения алмазов, включающем прессование графитного порошка с зачеканкой его в капсуле пресс-формы с помощью взрыва заряда взрывчатого вещества (ВВ) по рассчитанным параметрам процесса прессования, прессование осуществляют с помощью одновременного взрыва размещенных на торцах капсулы зарядов, имеющих форму усеченного конуса, на меньшем основании которого выполнена полость, обращенная к торцу капсулы.

Сопоставительный анализ с известными способами получения алмазов показывает, что заявленный способ позволяет наиболее оптимально решить задачу получения алмазов высокого качества.

Кроме описания способов формула изобретения может быть ориентирована на описание новых технических устройств. Например, описание запоминающего устройства для автоматической записи, хранения и выдачи (по запросу) информации. Такие устройства используют в ЭВМ, базах данных, автоматических и автоматизированных системах управления и др. Информация в таких устройствах записывается и хранится на магнитных лентах, магнитных и оптических дисках, полупроводниковых структурах и других носителях, которые и являются новыми устройствами – объектами новаций. Основные параметры таких различающихся запоминающих устройств – емкость (наибольшее количество одновременно хранимой информации – от нескольких байт до нескольких Гбайт) и время обращения (минимальный промежуток времени между двумя последовательными обращениями – от нескольких нс до нескольких мс).

Другим описанием устройства может быть, например, «устройство прикусное», т.е. устройство, применяемое при рентгенографии зубов в стоматологии, которое позволяет осматривать коронки зубов одновременно на верхней и нижней челюстях. Такой осмотр применяют для диагностики заболеваний кариеса и периодонтита.

Если объектом изобретения является не способ и не устройство, а вещество, то, например, фармацевтическая композиция может быть охарактеризована в формуле изобретения следующим образом: "Фармацевтическая композиция, содержащая в качестве активного начала …

(указывается новое химическое соединение или группа новых химических соединений, объединенных общей структурной формулой) в эффективном количестве...".

***

AD USUM INTERNUM (лат., для внутреннего употребления). Вместе с тем не все новации оформляют в виде изобретений для широкого использования в предпринимательской деятельности.

181

Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ

Рассмотрим несколько широко известных примеров, когда крупнейшие изобретения не преследовали целей коммерческого успеха.

Изобретение Интернет началось не со стремления открыть чтото грандиозное, что принесло бы автору всемирную славу или дало возможность обогатиться, а с желания облегчить жизнь небольшой группе ученых. В конце 80-х – начале 90-х гг. XX в. англичанин Тимоти Бернес-Ли работал в Институте физики элементарных частиц при Европейском центре ядерных исследований в Женеве. Ему показалось, что было бы неплохо, если бы ученые из разных учреждений могли бы быстро обмениваться информацией. Так и появился Интернет, одно из главных изобретений ХХ в. «универсальная среда, где гипертекстовая ссылка может указывать на что угодно – на частные архивы, на корпоративные документы, на черновики или тщательно подготовленные тексты, на местный сервер или на сервер, находящийся на другом конце света», – вспоминает Тимоти Бернес-Ли.

Собственно, Бернес-Ли изобрел не сам Интернет (сети, устройства и способы соединения многих компьютеров между собой были известны задолго до него5), а способ использования компьютерных сетей – именно он придумал гипертекстовую среду WWW, язык разметки HTML, универсальный идентификатор URL, которые сотни миллионов людей ежедневно набирают в адресной строке браузера6. Он создал первый интернет-браузер для просмотра

иредактирования электронных документов и разработал первый интернет-сервер. В 1991 г. он выложил эти разработки для свободного доступа.

Тимоти Бернес-Ли был человеком далеким от коммерции, он не стал ни патентовать свое изобретение, ни делать на нем бизнес. Вместо автора обогатились на этом изобретении корпорации Netscape

иMicrosoft – они сделали на этом не зарегистрированном в установленном порядке изобретении миллиарды долларов прибыли. Бернеса-Ли устроило другое: он стал профессором Массачусетского

технологического института, членом Королевского научного

5Например, в 1969 г. в США была создана компьютерная сеть ARPANET, соединившая опытную сеть Министерства обороны и компьютерные центры академических организаций.

6От англ. browser – просмотр.

182

Глава 8. Принципы научно-технического творчества

общества, получил орден Виттла за вклад в развитие техники, а в 2003 г. Тимоти Бернес-Ли стал Командором рыцарей Ордена Британской империи, получив к своему имени приставку «сэр».

Большое число изобретений, особенно в области создания вооружений и военной техники, также не подлежит огласке.

Когда изобретатель Стюре Лаурен, работавший по поручению шведской компании Televerket над созданием «гражданского» мобильного телефона (системой мобильной радиосвязи в то время пользовались только силовые структуры), позвонил 3 декабря 1950 г. родственникам из своего автомобиля, близкие засомневались в его психическом здоровье. Сейчас в возможности такой связи люди уже не сомневаются.

Военные, вместе с тем, еще долго не раскрывали свое изобретение для оперативной связи и управления полем боя. Только в конце 50-х гг. с этого вида изобретений был снят гриф секретности: например, мобильная абонентская станция «Алтай» была удостоена Золотой медали на Брюссельской международной выставке 1959 г. Долгое время радиотелефонная связь «Алтай» была единственным видом подвижной мобильной связи на территории бывшего СССР с выходом на телефонную сеть общего пользования. Радиотелефоны «Алтай» – это одно из первых серьезных достижений в области мобильной связи.

Изначально «Алтай» создавалась как оперативная, автоматическая радиосвязь для нужд Вооруженных сил, государственных управленческих структур, партийного аппарата. В настоящее время это изобретение, которое по своей сути являлось одной из первых «сот» мобильной сотовой связи незаслуженно забыто, а рынок услуг сотовой связи заняла не наша страна, а крупные международные компании7, которые в отличие от СССР

активно интересовались коммерческим успехом данного изобретения. Сотовая связь и сотовый телефон принято относить к связи, действующей на основе радиопередатчиков, симметрически расположенных на разных участках территории в виде системы ячеек

(«сот»).

7 С середины 50-х годов в этом направлении стала активно работать шведская фирма Ericsson; в 1973 г. Мартин Купер (США, Motorola) создал первый переносной малогабаритный сотовый аппарат, получивший коммерческий успех; в Японии (Токио) в 1979 г. начала работать первая сотовая сеть.

183

Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ

Незаслуженно пытаются забыть или замолчать и о других более ранних изобретениях способов и устройств не только радиосвязи, но и вычислительной техники, электротехнических устройств и великого множества других изобретений. Рассмотрим некоторые из таких случаев.

AUDIATUR ET ALTERA PARS (лат., следует послушать и другую сторону). Кто изобрел электрическое освещение? Старательные школьники в нашей стране не задумываясь наперебой будут говорить, что – это:

−Лодыгин Александр Николаевич, который в 1874 г. получил привилегию на способ и аппараты дешевого электрического освещения – лампы накаливания;

−Яблочков Павел Николаевич, который в 1875 г. изобрел, а в

1876 году запатентовал дуговую лампу – электрическую свечу, чем положил начало первой практически применимой системе электрического освещения.

Рис. 8.3. Яблочков Павел Николаевич (русский электротехник и изобретатель, автор «свечи Яблочкова»,

«русского света»)

В 1873 г. П. Н. Яблочков был назначен начальником службы телеграфа Московско-Курской железной дороги, где в специальной

184

Глава 8. Принципы научно-технического творчества

мастерской проводил опыты по электротехнике. Они и легли в основу его изобретений в области электрического освещения, электрических машин, гальванических элементов и аккумуляторов.

Конкурентом А. Н. Лодыгина и П. Н. Яблочкова в разработке ламп накаливания позже выступил американский изобретатель Томас Алва Эдисон. В его лампах использовался тот же принцип, что и у П. Н. Яблочкова, однако все устройство находилось в вакуумной оболочке, что обеспечивало большую долговечность устройства. Т. Эдисон начал работать над проблемой электрического освещения только в 1877 г. За полтора года он провел более 1200 экспериментов. 21 октября 1879 г. он подключил к источнику питания лампу, которая горела два дня. В 1880 г. Томас Эдисон запатентовал свое изобретение. Его изобретение стало приносить большую прибыль, сделав изобретателя богатым человеком. А изобретатель «русского света» П. Н. Яблочков умер в бедности в Саратове 31 марта 1894 г.

BEL ESPRIT (фр., – остроумный человек). История науки и техники хранит и другие любопытные факты о подлинных авторах, например, автомобиля или персонального компьютера – крупнейших изобретений прошлого века.

Также, как и в случаях с авторством ряда книг, приносящих славу писателям и ученым, мы нередко сталкиваемся с упоминанием на титульном листе не только подлинных авторов произведений, но также иногда встречаем фамилии спонсоров изданий, руководителей научных учреждений, научных руководителей диссертантов и т. д. Бывают случаи, когда подлинных авторов указывают даже в подстрочных примечаниях, а на титуле издания вместо автора записывают имя «остроумного человека», который выполнил только обобщение.

Аналогичным образом многие другие «остроумные люди» стали авторами изобретений, с которыми их связывают не «творческие муки изобретателя», а желание разделить коммерческий успех новой идеи, проекта или предприятия, организуемого на базе данной новации. Приведем только два примера. У современного автомобиля великое множество творцов. Зарегистрировано более четырехсот претендентов на почетный титул изобретателя автомобиля. Однако наиболее заметный след в истории его создания оставили всего несколько человек:

185

Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ

−Зигфрид Маркус – он был чиновником и его первая «безлошадная повозка» оказалась неспособной ездить без помощи лошади. Зато З. Маркус предложил весьма интересные решения отдельных устройств автомобиля, например, карбюратора;

−другой изобретатель – Джордж Селден. Он тоже был чиновником, и увидеть в действии свой самоходный экипаж ему так и не посчастливилось;

−наряду с механиком Л. Маланденом в почетной когорте первоизобретателей автомобиля числится математик Эдуард Деламар-Дебутвиль .

Рис. 8.4. Один из первых серийных автомобилей

Однако ни один из перечисленных изобретателей, ни прочие сотни претендентов таковыми признаны не были. Этой чести были удостоены Готлиб Даймлер и Карл Бенц. Работали они в одно и то же время в соседних германских городах. Оба построили действующие самодвижущиеся повозки и, самое главное, в 1885 г. они должным образом оформили патенты: Бенц – на «экипаж с газовым двигателем», а Даймлер – на «одноколейный экипаж», и в 1886 г. – на четырехколесный экипаж. Тем не менее, у немецкой самодвижущейся повозки как память о французских корнях осталось французское имя. Термин «самодвижущийся экипаж» по-французски

186

Глава 8. Принципы научно-технического творчества

звучал «вуатюр отомобиль». Вскоре для краткости существительное «вуатюр» отбросили. Осталось прилагательное. Термин получился звучный, интернациональный – « отомобиль», «аутомобиль», «автомобиль», «авто», но нелепый.

Аналогичная история с авторством у персонального компьютера. Если вы спросите у американских студентов об изобретателе персонального компьютера, то сможете услышать разные имена. Например, Энджелбарт Дуглас, Джобс Стив, Гейтс8 Уильям – он же Билл Гейтс. При более подробном рассмотрении вопроса можно выяснить, что персональный компьютер – это только наследник многих изобретений: первых ЭВМ, которые появились в середине 40-х гг. XX в., до персональных компьютеров были еще четыре поколения ЭВМ на электронных лампах, дискретных полупроводниковых приборах, интегральных микросхемах и больших интегральных схемах.

***

Справочные данные. Кроме того, предшественниками ЭВМ можно признать:

−1642 г. – первым реально осуществленным и ставшим известным механическим цифровым вычислительным устройством стала «Паскалина», созданная французским ученым Блезом Паскалем. Это было устройство на зубчатых колесах, способное суммировать и вычитать десятичные числа;

−конец XVIII в.: Жозеф Жакар создал ткацкий станок с программным управлением при помощи перфокарт. Гаспар де Прони разрабатывает новую технологию вычислений в три этапа: разработка численного метода, составление программы последовательности арифметических действий, проведение вычислений путем арифметических операций над числами в соответствии с составленной программой;

−1830–1846 гг. – Чарльз Беббидж разработал проект аналитической машины – механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением;

−1890 г. – американец Герман Холлерит построил статистический табулятор с целью ускорения обработки результатов переписи населения. Машина Холлерита имела большой успех, на ее основе было

8 Гейтс (Gates) Уильям (Билл) Генри III , родился 28 октября 1955г., Сиэтл, шт. Вашингтон – самый богатый человек США

187

Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ

создано преуспевающее предприятие, которое в1924 г. превратилась в фирму IBM;

−1934 г. – немецкий студент Конрад Цузе, работавший над дипломным проектом, решил сделать (в домашних условиях) цифровую вычислительную машину с программным управлением. Машина должна была работать с двоичными числами (впервые в мире). В 1937 г. машина Z1 (Цузе 1) заработала;

−1937 г. – Джон Атанасов (болгарин по происхождению, живший в США) начал разработку специализированной вычислительной машины, впервые в мире применив электронные лампы в количестве 300 штук;

−1942-43 гг. – в Англии при участии Алана Тьюринга была создана вычислительная машина «Колосс». В ней было уже 2000 электронных ламп. Машина предназначалась для расшифровки радиограмм германского Вермахта. Работы Цузе и Тьюринга были секретными. О них в то время знали немногие;

−1943 г. – под руководством американца Говарда Айкена, по заказу и при

поддержке фирмы IBM создан Mark-1 – первый программноуправляемый компьютер. Он был построен на электромеханических реле, а программа обработки данных вводилась с перфоленты.

Только в 1946 г., когда появилась информация об ЭВМ «ЭНИАК» (электронный цифровой интегратор и компьютер), созданной в США Д. Мочли и П. Эккертом, перспективность электронной вычислительной техники стала очевидной (в машине использовалось 18 000 электронных ламп, и она выполняла около 3 000 операций в секунду). Однако машина оставалась десятичной, а ее память составляла лишь 20 слов. Программы хранились вне оперативной памяти.

Завершающую точку в создании первых эффективно действующих «вычислительных монстров» в виде больших электронных вычислительных машин поставили в 1949–52 гг. ученые Англии, СССР и США (Морис Уилкс, «ЭДСАК», 1949 г., Сергей Лебедев, МЭСМ, 1951 г., Джон Мочли и Преспер Эккерт, Джон фон Нейман, «ЭДВАК», 1952 г.), создавшие ЭВМ с хранимой в памяти программой. Они доказали, что идея компьютера жизнеспособна и практически полезна. Технологические прорывы в создании эффективной вычислительной техники и информационных технологий на их основе начались позже:

−1958 г. – американец Джек Килби сконструировал первую интегральную схему;

−7 апреля 1964 г. – фирма IBM объявила о создании семейства компьютеров System-360. Это был важнейший шаг к унификации, совместимости и стандартизации компьютеров. В этом же году появился язык программирования BASIC;

188

Глава 8. Принципы научно-технического творчества

−1970 г. – швейцарец Никлас Вирт разработал язык программирования Паскаль, получивший впоследствии широкое распространение в программировании;

−1971 г. – под руководством инженера фирмы Intel Теда Хоффа создан первый микропроцессор или, как его назвали, «компьютер в одном кристалле». Он состоял из 2250 транзисторов и выполнял все функции центрального процессора универсального компьютера;

−1975 г. – студенты Пол Аллен и Билл Гейтс впервые использовали язык BASIC для программного обеспечения персонального компьютера «Альтаир». Они же основали фирму Microsoft. В том же году создан микропроцессор, который состоял из 4300 транзисторов и широко использовался в персональных компьютерах того времени. Фирма IBM представила на рынок один из первых лазерных принтеров;

−1977 г. – в этом году в массовое производство были запущены первые персональные компьютеры.

Таким образом, мы видим, что у персональных компьютеров весьма длинная предыстория появления. Ну а как быть, собственно, с изобретением персонального компьютера, который все-таки был создан на базе названных изобретений и совершил подлинный прорыв в информационных технологиях?

***

Первым из перечисленных выше авторов персонального компьютера был Энджелбарт Дуглас – электронщик, который, работая в Стенфордском университете, изобрел многие компоненты персонального компьютера: компьютерную «мышь», предложил использовать электронно-лучевую трубку для высвечивания символов (кинескоп изобретен В. К. Зворыкиным) и клавиатуру для ввода текста. Эти компоненты предельно важны для персонального компьютера, точнее его «хардвера»9, но это все-таки еще не персональный компьютер, нужен был еще системный блок и «софтвер»10, то есть программное обеспечение или программы, используемые в компьютере.

Вторым в перечне авторов персонального компьютера назван Джобс Стивен (Jobs Steven, родился в 1955 г., Маунтин-Вью, шт. Калифорния), американский предприниматель, которого первоначально тяготило техническое образование, и он больше был увлечен поисками духовного просвещения в Индии. В России Джобс Стивен больше известен, как соучредитель фирмы Apple. Что способствовало коммерческому успеху его фирмы? На этот вопрос

9От англ. hardware < hard – жесткий + ware – изделие.

10От англ. soft – мягкий + ware – изделие.

189

Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ

дает ответ изобретательская деятельность С. Возняка, который работал в «Хьюлетт-Паккард». С. Возняк (Wozniak Stephen, родился в 1950 г.) – американский дизайнер в области компьютеров. Джобса в то время интересовал маркетинг, и он уговорил С. Возняка работать с ним.

В гараже, принадлежавшем родителям С. Джобса, они разработали и построили компьютерную плату, которая стала системным блоком для создания первого персонального компьютера Apple I. Когда местный торговец электронным оборудованием заказал им 25 таких устройств, С. Возняк решил оставить свою прежнюю работу, чтобы стать вице-президентом нового предприятия. В 1976 г. Джобс и Возняк основали компанию Apple Computer, которая была зарегистрирована в 1977 г. Успех компании оказался феноменальным, и в 1980 г. она стала акционерным обществом.

Роли участников распределились следующим образом: талантливый системотехник С. Возняк занимался разработкой нового персонального компьютера, а непоседливый Джобс разыскивал заказчиков, подбирал сотрудников и необходимые компоненты. В связи с тем, что С. Возняк попал в авиакатастрофу в начале 1981 г., ему пришлось оставить фирму. После ухода из Apple С. Возняк завершил образование в Беркли со степенью бакалавра в области компьютерных наук и электротехники, и стал преподавать на общественных началах. Таким образом, подлинный изобретатель персонального компьютера остался в тени, а «остроумные люди» Джобс Стив, а позже Б. Гейтс – организатор разработки многих программных продуктов для компьютеров (американский предприниматель, руководитель ведущей компании в мире в области программного обеспечения Microsoft) – как крупные предприниматели получили не только многомиллиардные дивиденды от изобретений Энджелбарта Дугласа и Степана Возняка, но и авторство на крупнейшее изобретение века.

190