Системное мышление

Системное мышление
Задача 3. Серпентарий – это ферма, на которой выращивают ядовитых змей, чтобы получать очень нужный для медицины змеиный яд. Змей периодически измеряют. Для этого их ловят, вытягивают их в длину и прикладывают к ним линейку. Такое занятие, как Вы сами понимаете, гораздо приятнее наблюдать, чем выполнять самому. Как обезопасить и, что тоже очень важно, ускорить эту процедуру?

Эту задачу мы уже решали, используя прием принцип копирования, и получили решение – сфотографировать змею и измерять ее по фотографии. Попробуйте получить другое решение, используя метод ИКР.

Задача 4. При восхождении на вершины альпинисты пользуются маленькими радиостанциями, которые работают на фиксированных частотах. Но высоко в горах при низких температурах транзисторы сильно охлаждаются, и частота меняется. Нарушается связь с лагерем. Для поддержания постоянной температуры радиостанцию спрятали в термостат – сосуд типа термоса с подогревом.

Но термостат весит в 3-4 раза больше самой радиостанции, да еще потребляет много электроэнергии. Нужен мощный аккумулятор – а это опять вес. Как быть?

Задача 5. После хирургической операции разрезанные ткани сшивают ниткой – накладывают шов. Но в ушке иголки нитка сложена вдвое, и это утолщение разрывает ткани, особенно тонкие. Лечение надолго затягивается. Как быть?

Что общего в этих, таких разных на первый взгляд, задачах? Прежде всего, каждая задача возникла потому, что появилась необходимость создать новое или усовершенствовать старое устройство для выполнения вполне определенной работы, ее называют полезной функцией.

Для того, чтобы обеспечить выполнение этой полезной функции, подбирают и объединяют между собой отдельные части (элементы), каждая из которых имеет свои “персональные” свойства (возможности), в одно общее устройство, в одну (техническую) систему.

Чтобы измерить змею (задача 3), нужна, как минимум, линейка (иначе мерить будет нечем), сама змея (иначе мерить будет нечего), и человек, который измеряет.

В задаче 4 в систему объединены альпинист, который без радиостанции глух и нем; радиостанция, которая без человека никому не нужна; и термостат, обеспечивающий соответствующую температуру. Только в таком составе выполняется полезная функция – обеспечивается радиосвязь на нужной частоте.

Все ясно и с хирургом (задача 5): иголка делает отверстие и протягивает нитку, но не шьет, а нитка шьет – соединяет разные части, но не может сама делать отверстия.

Теперь, наверно, будет понятно, что такое система.

Система – это совокупность элементов, образующих новые свойства, которыми не обладают отдельно взятые элементы, и предназначенная для выполнения определенной полезной функции.

Давайте определим для каждой задачи полезную функцию, которую должна выполнять система.

Полезная функция в задаче 3 - безопасное и ускоренное измерение змей. Поручим эту работу некой замечательной машине под названием “Измерялка”. Тогда система для измерения змей состоит из змеи и “Измерялки”. Человека в этой системе уже нет, и мы сразу исключили целую кучу разных вариантов по поиску безопасных зажимов, захватов, сачков и прочих приспособлений, с помощью которых человек может ловить и растягивать змей в длину.

На острове сокровищ, где зарыт клад “Решение”, мы отсекли участок, который копать уже не нужно.

В задаче 4 полезная функция – получение устойчивой радиосвязи. Для этого требуются: альпинист, радиостанция, термостат. Функция последнего - обеспечить постоянную температуру – сугубо вспомогательная. Зона поиска: “Система состоит из радиостанции, альпиниста и постоянной температуры”. Термостат не нужен, нужна его функция. Копать здесь!

В задаче 5 уже понятно, что остаются иголка и нитка. Что сшивать – в данном случае неважно. Гораздо важнее разобраться в функциях каждого элемента. Ясно, что основную полезную функцию – соединение двух частей шва – обеспечивает нитка.

Иголка (как и термостат в задаче 4) выполняет вспомогательную функцию – прокладывает нитке дорогу. А хорошая система должна обходится без элементов, выполняющих вспомогательные функции. Она должна выполнять такие функции “сама”.

Как это сама? Ведь, чтобы сшивать, нитка должна быть мягкой. А чтобы прокалывать отверстия, должна быть твердой, как стальная игла. Причем в одно и то же время.

Такая ситуация, когда противоречивые требования предъявляются одному и тому же элементу, называется физическим противоречием.

Нитка должна быть одновременно и мягкой и твердой. Такое требование кажется диким! Но именно в этой дикости – пик задачи. Противоречие доведено до предела – и поэтому легко разрешимо. В принципе, конец нитки можно сделать твердым как сталь, обработав его специальным составом.

Хорошая система сама выполняет вспомогательные функции. Альпинист сам становится термостатом для своей радиостанции. Нитка, конец которой обработан специальным составом, сама работает за иголку.

Только змеи еще не хотят сами измерять свою длину. Не хочется им вытягиваться вдоль линейки. Куда приятнее свернуться в кольца и греться на солнышке! Вот если лишить их такой возможности сворачиваться в кольца… Для этого нужно поверхность, на которой они лежат, сделать меньше. Еще меньше. Со всех сторон, по толщине тела. Чтобы змея вынуждена была сама вытянуться во всю длину.

Получается труба. Сделаем ее прозрачной. С делениями. Остается “уговорить” змею пролезть через трубу, но это уже не сложно: за водой, за пищей, просто спасаясь от опасности, например, от огня.

Мы уже знаем, что развитие систем идет в направлении увеличения степени идеальности. Что такое система, мы уже знаем. Идеальная система – тоже: она не имеет веса и размеров, не затрачивает энергию и время и полностью выполняет свои функции.

А что? Разве не так?

Оглянемся на решения наших задач: термостата нет, а функции его выполняются. Иголки нет, а отверстие прокалывается. Змею хватать не надо – она сама вытягивается в “измерялке”.

Возражения принимаются: мы действительно не достигли ИКР – идеального конечного результата. Чтобы радиоприемник можно было спрятать под одежду, он должен быть маленьким, т. е. его схему, возможно, надо пересмотреть. Нужно найти специальный состав для обработки нити, чтобы придать ее концу “стальные” свойства. Нужно изготовить трубу с делениями вместо линейки для измерения змей.

Все это – так называемые вторичные задачи. Но более простые, чем изначальные. Для их решения уже можно просто обратиться к соответствующим специалистам или справочникам. Ну и необходимо приложить некоторую толику своего труда.

Достичь ИКР полностью, как правило, не удается. Но как резко сокращается площадь поиска клада – решения, когда мы требуем, чтобы “система сама выполняла полезную функцию”! Какие красивые решения получаются!

Попробуйте самостоятельно решить еще две задачи:

Задача 6. Стрельба из ружья по летающим тарелочкам – один из видов спорта. Но осколки от летающих тарелочек разлетаются на большой площади, и их трудно потом собирать. Как быть?

Задача 7. В большом зрительном зале нового кинотеатра решили проверить, хорошо ли вентилируется помещение за время перерыва между сеансами. Для этого нужно изучить направление и скорость движения воздушных потоков в зале. Чтобы установить большое количество приборов в различных точках зала и не испортить стены, нужно изготовить громоздкие подставки.

Вся работа, по мнению ученых, займет не меньше месяца. Как ускорить изучение движения воздушных потоков?

Итак, Вы уже, наверное, решили две предложенные Вам задачи 6 и 7.

Но все-таки мы предложим здесь разбор их решения.

Естественно, мы не будем искать решение наугад, просто перебирая варианты. Начнем, как и положено, с формулировки ИКР.

Что может предложить ИКР в задаче 6 об осколках летающих тарелочек вместо какой-нибудь осколкособирающей машины?

Собака отзывается на свист. Кошка – на “кис-кис”. Очевидно, что-то должно быть в осколках, чтобы они отзывались на призыв: “А ну-ка, осколки, быстро все в кучу! ”

Конечно же, магнит! Для того, чтобы отзываться на “призыв” магнита, в материал тарелочек можно добавить немного железного порошка.

Идеально? Почти. Собирать таким способом осколки можно, но ведь их потом придется выбросить. Собирать, чтобы выбросить, конечно, полезно… А вот если бы они сами исчезали. Растворялись… Испарялись… Вот это – настоящий ИКР! И достигается он легко. Надо просто тарелочки сделать из… Льда!

ИКР в задаче 7 об изучении воздушных потоков в зале кинотеатра можно сформулировать так: по нашему желанию в любом месте зала кинотеатра сами собой возникают стрелки, указывающие направление и скорость воздушного потока.

Или: по нашему желанию в любом месте зала кинотеатра воздушный поток сам показывает направление и скорость своего движения.

Допустим, мы взяли свечу и следим за отклонением ее пламени. Если бы требовалось измерить скорость движения воздуха в одном, десяти или даже ста местах, такой способ сошел бы. Но ИКР гласит: в любой точке! Выходит, свеча – слишком неэффективный инструмент. Пламя “привязано” к свече, нельзя заполнить огнем все помещение…

Может, заполнить кинотеатр дымом? Тоже плохо: дым будет во всех точках, но он непрозрачен, и мы ничего не увидим и ничего не измерим.

Чтобы достичь ИКР, нужно нечто, обладающее сочетанием противоречивых свойств: оно должно быть везде, во всех точках, - и его не должно быть нигде, чтобы воздух оставался прозрачным и можно было бы все видеть.

Знакомо: в воздух надо что-то добавить и нельзя ничего добавлять. Физическое противоречие! Пламя и дым не подходят как раз потому, что соответствуют только первой половине требования.

Будем действовать так: добавим в воздух… Воздух! Но, чтобы добавленный воздух (в остальном воздухе) можно было наблюдать, этот добавленный воздух должен отличаться, скажем, цветом.

Как окрасить “кусочек” воздуха? Существуют только два способа. Можно окрасить весь “кусочек” или только поверхность “кусочка”. Надо добавить воздух, окруженный тонкой оболочкой… Вероятно, Вы уже догадались, что речь идет об обыкновенном мыльном пузыре.

Множество мелких мыльных пузырей (получить их просто) сделают видимыми потоки воздуха в зале кинотеатра. Если же сделать фотографии, то там, где скорость воздуха больше, на фотоснимке получатся более длинные черточки.
Наука / Теория решения изобретательских задач
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме Системное мышление

Учебник PHP. Базовый синтаксис

Когда PHP разбирает файл, он просто передаёт текст файла, пока не обнаружит один...
Журнал

Планеты Солнечной системы

Определить диаметр обнаруженного недавно крупного космического тела, которое...
Журнал

Стиль женской одежды

Стили женской одежды: Стиль женской одежды: Сексуальный стиль Предпочтение...
Журнал

Вещие сны

Джон Вильям Дунн был пионером строительства летательных аппаратов, он построил...
Журнал

Системно-векторная психология

Утверждение, что все люди разные на протяжении жизни каждого человека...
Психология

Имя/Название

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

К чему саморегулируется Земля?
Эзотерика и планета Земля