Теория решения изобретательских задач 2009

В ТРИЗ сложилась система записи вещественного компонента при проведении вепольного анализа (рис. 15). Так, номер вещества в модели и его магнитные свойства записывают в виде нижних индексов через запятую, а его агрегатное состояние – в виде верхнего индекса. Символы структуры вещества в пространстве и времени даются над буквой «В», обозначающей описываемый

вещественный компонент (см. экспликацию на рис. 15).

–Т

Так, например, В ф – это вещественный второй компонент, находящийся в

2

твердом агрегатном состоянии. Ферромагнетик имеет переменную структуру в пространстве и постоянную во времени.

63

5

Рис. 15. Вид записи вещественного компонента в вепольном анализе

Ниже в табл. 17 и 18, а также на рис. 16 даны сведения о полевом компоненте, используемые для наполнения символа в ходе вепольного анализа.

Примечание: знак «+» и «–» после символа поля обозначает различные подвиды полей, как правило «+» – обозначает введение энергии, притяжение или структурирование объекта , «–» – отбор энергии, отталкивание или разрушение объекта. Для символов, значение которых находится в некотором диапазоне, указывается этот диапазон значений или конкретное

значение. Например ЭМ(4000-7000А) – диапазон длин волн видимого света заключен между 4 000 А (фиолетовый цвет) и 7 000 А (красный цвет) или Рг (0,1-100А) – для волн лучей Рентгена

5

Рис. 16. Вид записи полевого компонента в вепольном анализе

–

Рис. 17. Вид простых веполей Так называемый «измерительный» веполь выглядит немного иначе (рис. 18).

П1 В1 В2

П2

65

22.В1;

67

24.9 –24.11. Измерительные веполи

Вообще, взаимодействие – это всеобщая форма связи тел или явлений, осуществляющаяся в их взаимном изменении. Точную характеристику взаимодействия дал Ф. Энгельс: «Взаимодействие – вот первое, что выступает перед нами, когда мы рассматриваем движущуюся материю в целом с точки зрения теперешнего естествознания. Мы наблюдаем ряд форм движения: механическое движение, теплоту, свет, электричество, магнетизм, химическое соединение и разложение, переходы агрегатных состояний, органическую жизнь, которые все – если исключить пока органическую жизнь – переходят друг в друга, обуславливают взаимно друг друга, являясь здесь причиной, там действием…»1.

При записи условия задачи в вепольной форме отбрасывается все несущественное, выделяется её суть (путем построения модели задачи), а именно: что дано (поля, вещества, действия), что надо изменить или ввести.

Вепольная запись позволяет выявлять причины возникновения задачи, т.е. «болезни» технической системы, например, неполноту, недостроенность веполя. Поэтому вепольный анализ не только дает удобную символику для записи изобретательских «реакций», но и служит инструментом проникновения в глубинную суть задачи и отыскания наиболее эффективных путей преобразования технических систем.

Вепольное преобразование подсказывает решателю, что именно необходимо ввести в систему для решения задачи (вещество, поле, то и другое вместе), но не конкретизирует, какие именно. Для получения технического ответа нужно подобрать подходящие вещества и поля. При этом необходимо начинать перебор с полей, т.к. их существенно меньше, чем веществ. Перебирать поля удобнее в той последовательности, в которой они входят в закон перехода на микроуровень, от механического к магнитному (об этом речь пойдет в разделе, посвященном законам развития систем), используя аббревиатуру МАТХЭМ (в ней буквы соответственно обозначают поля: механическое, акустическое, тепловое, химическое, электрическое, магнитное).

Необходимо помнить, что в соответствии с законами развития систем следует рассматривать также изменения полей от постоянного до сочетаний

1 Маркс, К. Сочинения в тридцати девяти томах. В сорока двух книгах. Том 20 / К. Маркс, Ф. Энгельс. – М.: Госполитиздат, 1954. – С. 544.

68

взаимно противоположных полей и воздействий, переменных и импульсных полей, а также суммарные взаимодействия, отражаемые в МАТХЭМ соседними буквами – электрохимические (Х и Э), электромагнитные (Э и М) и т.п.

Большинство полей связаны со «своими» веществами: химическое поле – с различными катализаторами, ингибиторами, особо активными или, наоборот, инертными веществами; электрическое поле – с заряженными частицами (электронами, ионами); магнитное – с ферромагнитными материалами; электромагнитное – с люминофорами разных частот, фотонами и т. д.

Проиллюстрируем ряд правил веполного анализа, где задействуются вепольные формулы и их преобразование и видны закономерности развития веполя.

1. Правило достройки до полного веполя.

Если дана невепольная система (один элемент, или 2 элемента), то для получения минимально работоспособной системы необходимо достроить её до полного веполя, добавив к исходной системе два (или один) недостающий элемент.

Например, дано вещество В, которое надо изменять (изменять его свойства). Для построения полного веполя добавим к веществу В (В1), второе вещество В2 и поле П, которое обеспечит взаимодействие между веществами. Меняя параметры поля, мы будем менять и взаимодействие между веществами, и, как следствие, свойства исходного вещества В (В1).

Разрушение так называемых вредных веполей описывается формулами (4), приведенными ниже.

Часто в практической деятельности возникают задачи связанные с устранением вредного действия между веществами или веществом и полем. Эти вредные воздействия можно интерпретировать как наличие полного работоспособного веполя, но результат получается ненужный, т.е. имеем вредный (ненужный) веполь, который необходимо разрушить.

Из анализа приведенных формул (4) следует, что более идеальным (ресурсно обоснованным) является решение, когда в качестве В3 – «разрушителя» используется одно из конфликтующих (исходных) веществ, часть которого для этого необходимо изменить (изменить то свойство, которое приводит к созданию вредного действия).

Подвид формулы (4), а именно 4в, показывает, как можно разрушить (разорвать) мешающую связь между полем и веществом. При этом двойная стрелка от поля П2 указывает на большее воздействие поля П2 на вещество В2 чем поля П1. Происходит силовое разрушение мешающей связи между веществами. Следует отметить, что данный способ разрывает и полезную связь и применим только тогда, когда полезная и вредная связи разнесены во времени, т.е.

69

мешающая связь не воспринимается как вредная во время действия полезной, и полезная становится нейтральной, когда следует разорвать вредную связь.

4)

в)

2. Правило разрушения вредного веполя. Если в исходном полезном веполе имеется мешающая (вредная) связь между веществами (формулы 4а и 4б), или веществом и полем, причем вводить новые вещества между элементами веполя не запрещено, то для её устранения следует:

–ввести между исходными элементами третье вещество В3, имеющее свойство, которое замыкает на себя (разрывает) мешающую связь, не препятствуя проявлению полезной связи;

–если введение новых веществ нежелательно, но между исходными элементами вещество введено, то лучше в его качестве использовать одно из

измененных исходных веществ В1 или В2 . Таким образом, во вводимых веществах изменяется на противоположное то свойство, которое создает мешающую связь или исходному веществу придается то свойство, которое «отключает» мешающую связь, не препятствуя проявлению полезной связи;

– если есть мешающая связь между веществами и вводить между ними чтолибо запрещено (невозможно), причем полезная связь становиться ненужной (нейтральной) в момент проявления вредной, то на вещество следует подействовать другим полем (П2) оказывающим более сильное воздействие, чем исходное поле П1, порождающее вредную связь.

Далее рассмотрим задачи, в которых возникает необходимость построения

цепных веполей.

Так, если дан полный веполь, моделирующий неработоспособную систему (например, поле недостаточно действует на вещество или между исходными веществами нет нужного взаимодействия) или имеется лишь минимально работоспособная система, то для проявления работоспособности (её увеличения) надо преобразовать веполь, используя правила повышения его работоспособности.

Здесь используется всеобщее свойство взаимодействия, которое можно пояснить свойством материи отражать в своей структуре внешние воздействия посредством изменения своих исходных свойств.

70

Поясним это. Допустим, вещество В исходно обладает неким свойством, например, твердым агрегатным состоянием. Если на данное вещество воздействовать полем (допустим тепловым), то при определенном уровне воздействия вещество приобретет другое свойство (оно изменит свое агрегатное состояние).

Если прямое воздействие на вещество невозможно, то на его базе «строится» новый веполь, причем, изменяя свойство вводимого вещества, связанного с исходным, мы меняем и свойство исходного. Такое опосредованное воздействие создает «цепочку» и может повторяться до тех пор, пока мы не получим необходимого воздействия в исходном (первичном) веполе. Этот метод широко применяется в конструкторской практике.

Следует помнить, что чем дальше расположено вводимое вещество от исходного, тем менее эффективно изменение исходного вещества. Такое решение является более затратным, поэтому цепочки, содержащие более трех звеньев, как правило, не применяются.

3. Правило построения цепных веполей. Если исходная система вепольная,

но нас не удовлетворяет её работоспособность, то необходимо на базе исходных элементов веполя построить самостоятельный веполь, вводя недостающие элементы (вещества и поля), подбирая их таким образом, чтобы исходная (нужная нам) связь усиливалась за счет изменения свойств базового элемента. Если изменения недостаточны, то строится новый веполь на базе введенного свойства и т.д. В качестве базового элемента нового веполя может выступать любой исходный элемент (вещества и поле).

Формула цепного веполя (построенного на базе вещества В2) выглядит так:

В общем случае мы будем иметь цепочки от каждого исходного элемента:

Другим методом увеличения работоспособности выступает способ создания комплексных веществ, присоединением к исходному веществу специальных добавок, хорошо «откликающихся» на воздействие поля. Например, присоединение к неферромагнитному веществу ферромагнитной добавки делает исходное вещество хорошо взаимодействующим с магнитным полем.

71

Надо отметить, что создание комплексного вещества есть, по сути, создание веполя на базе исходного вещества присоединением к нему второго вещества (добавки) и поля взаимодействия, т.е. это частный случай цепного веполя. Однако для краткости записи этот момент опускается.

Преобразование исходного веполя (формула 7) выглядит следующим образом:

Следующий метод усиления взаимодействий в веполе связан с построением так называемых двойных веполей и поливеполей.

4. Правило построения двойных веполей и поливеполей. Если в исходной системе необходимо усилить взаимодействие между веществами, а введение новых веществ запрещено (невозможно), то необходимо подействовать на исходные вещества вторым полем (двойной веполь), третьим и т.д. (поливеполь), до тех пор, пока не будет достигнуто нужное взаимодействие между веществами.

Правила построения двойных и поли веполей представлены формулами 8 и 9. При этом формула построения двойных веполей выглядит так:

П1

В1 В2

П2

Формула построения поливеполей отображается следующим образом:

В1 В2

П4 П2

Особое место в вепольном анализе занимает измерительный веполь, позволяющий определить раздел науки, в которой следует искать эффект, способный разрешить возникшую проблему по обнаружению или измерению параметров элементов исходного веполя

5. Измерительный веполь.

72