Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 09
ШАГ 16. ИДЕАЛЬНЫЙ КОНЕЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ
После выявления и выбора задачи следует сформулировать идеальный конечный результат (ИКР). То есть представьте себе, какой максимум полезного вы сможет получить, реализовав данное устройство. Это важный шаг при решении задачи, так как он позволяет настроиться на новый вид мышления.
ИКР не просто выражает необходимость обозначить конечную цель, но и стремление к тому, чтобы эта цель была достигнута самой системой, без привлечения внешних ресурсов или в минимальном объеме. Он позволяет выразить конкретную, реальную цель работы по поиску решения задачи.
Запишите несколько формулировок ИКР. Выберите из них самый понятный и ясный конечный результат.
Чтобы лучше понять, что такое ИКР, приведем пример. Нам нужно доставить груз бревен из пункта А в пункт В. Как это сделать с минимальными затратами энергии и труда, да еще и не гнать обратно транспорт порожняком? Идеальный вариант: сплавить бревна по течению реки, сделав из них плот. После того как транспортная система выполнит свою функцию — доставит бревна на место, — она просто исчезнет, поскольку плот разберут и гнать порожняком будет попросту нечего.
ШАГ 17. НЕ СТЕСНЯЙТЕСЬ ФАНТАЗИРОВАТЬ
Иногда при формулировании ИКР возникают фантастические предложения, которые затем по разным причинам отвергают. А зря. Например, при решении проблемы предотвращении паводкового наводнения возникает формулировка — сделать так, чтобы вся талая вода исчезла мгновенно.
В таких и подобных случаях следует исходить из правила, что ИКР может быть обеспечен не на все 100 %, а на чуть меньшее значение.
ШАГ 18. ВЫЯВИТЕ ПОМЕХИ
Определите и запишите подробно, что, кто, какие объекты, субъекты, явления, ситуации мешают достижению поставленной цели. Поняв это, вы одновременно узнаете и какие именно препятствия вам придется преодолевать, чтобы достичь ИКР.
ШАГ 19. УСТРАНЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЙ
При анализе задачи могут выявиться и противоречия, то есть те зоны, где требования к системе являются взаимоисключающими. Противоречия эти могут быть административными, техническими и физическими.
Административное противоречие заключается в необходимости выполнения определенной работы по устранению некомфортной ситуации, но нет ясности, как это обеспечить. Например, в каком-либо иностранном приборе вышла из строя микросхема. Отдел снабжения по разным причинам (нет средств, микросхема снята с производства и т. д.) не может ее предоставить для замены.
Выходом из создавшегося положения может быть создание аналогичной микросхемы. При этом может оказаться, что аналог получится больших размеров и большего веса.
Но это уже техническое противоречие, снять которое можно, увеличив корпус.
Для разрешения подобных технических противоречий следует использовать «Приемы разрешения противоречий», созданные инженером-исследователем Г.С. Альтшуллером путем анализа 40 000 изобретений патентного фонда.
Наиболее часто противоречия разрешаются во времени, в пространстве или в структуре объекта.
ШАГ 20. НАГЛЯДНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЙ
Графическое изображение противоречивых требований к объекту позволяет нагляднее представить сложившуюся ситуацию, глубже понять действующие процессы и правильно сделать выбор ресурсов для их разрешения.
В практике установились такие обозначения. Выполнение требуемого (положительного) условия обозначается линейной кривой, а негативное (вредное) требование — волнистой. Такая форма позволяет наглядно представить направление размышлений о методах модернизации.
ШАГ 21. АНАЛИЗ И ВЫБОР
Итак, на этом этапе условия задачи прояснились настолько, что можно искать ресурсы, при которых они могут быть выполнены. Для этого следует просмотреть перечень вещественно-полевых ресурсов (ВПР) и выбрать те, которые помогут обеспечить достижение поставленной цели или обойти препятствие.
ШАГ 22. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
На этом этапе можно начинать решать выбранную задачу. В качестве примера вспомним задачу с автомобилем. Здесь следует поочередно исключать возможные причины появления шума. Его исчезновение и будет означать, что вы нашли решение.
Задача с обрывом проводов ЛЭП. Здесь оптимальным будет вариант, в котором провода сами сбрасывают снег. На первый взгляд это кажется невозможным, так как единственным движением в этой системе является падение снежинок. Но их энергетики недостаточно для встряхивания налипшего снега на тяжелом проводе. Тогда, например, можно установить на проводе крыльчатку с лопастями разной длины и площади. При падении снега разность его массы на плечах крыльчатки будет увеличиваться до тех пор, пока не превысит силу трения между внутренней поверхностью втулки крыльчатки и проводом. После этого крыльчатка поворачивается и сбрасывает снег.
При этом провод вздрагивает и тоже стряхивает лежащий на нем снег.
ШАГ 23. ИГНОРИРУЙТЕ ПЕРВОЕ РЕШЕНИЕ
Практический опыт решения задач на уровне изобретения показывает, что первое решение выделенной задачи не всегда является самым эффективным. Поэтому не следует на нем останавливаться, каким бы привлекательным оно ни казалось. Поищите другие варианты.
(Продолжение следует)
ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ САМОДЕЛКИ
СПИРАЛЬ-ПАРАШЮТ
Приготовь для опыта: тонкую бумагу, ножницы.
Возьми две полоски тонкой бумаги 15 см длиной и 1–2 см шириной. Сверни их вместе на две трети длины и загни слегка направо и налево оставшиеся свободными концы в виде буквы У.
Пусти эту спираль из окошка в тихую погоду, и она станет падать, вращаясь так быстро, что ты даже не увидишь ее концов. Она вертится потому, что воздушный поток ударяет в крылья-лопасти, слегка наклоненные к горизонту.
Сопротивление воздуха задерживает падение бумажки точно так же, как замедляется падение человека благодаря парашюту.
Опыты можно проводить и в комнате, встав на стул, чтобы парашют падал с возможно большей высоты.
ЩИПЦЫ ДЛЯ ОРЕШКОВ
В продолжение нынешней публикации позвольте предложить вашему вниманию не только забавную, но и весьма полезную, практичную самоделку.
Разгрызть орешек не так-то легко, да и зубы можно сломать. Разбить орех между двух камней — тоже не всегда получается, чаще всего просто расплющишь ядрышко. А потому не поленись, сделай себе щипцы для орехов. Причем сделать это можно прямо в лесу, возле куста орешника.
Для этого срежь ветку орешника примерно 40 см длиной, сделай в ней глубокую выемку, почти до самой коры, шириной в палец, как это показано на рисунке — и готовы щипцы!
Теперь можно лакомиться орешками без всякого труда. И колоть их удобно, и ядрышки остаются целыми.
КАРТА-ПРОПЕЛЛЕР
Приготовьте: карандаш, две булавки, деревянную катушку, игральную карту, веревочку, ножницы, молоток, клещи.
Проткни карандаш булавкой на расстоянии 4–5 см от неочиненного конца (рис. 1).
Это легко сделать с помощью молоточка. Потом отломи клещами кончик булавки. Некоторые булавки можно сломать и без клещей.
Воткни вторую булавку в деревянную катушку и отломи клещами верх булавки так, чтобы остался кончик в 1 см (рис. 2).
Вырежи круглое отверстие посередине игральной карты так, чтобы в него легко мог войти карандаш. Рядом с ним проткни маленькую дырочку для воткнутой в катушку булавки. Теперь остается только слегка загнуть углы карты. Те, что помечены на рисунке буквой А, загибаются вниз, а те, что помечены буквой В, загибаются кверху.
Возьми карандаш в левую руку так, чтобы булавка пришлась поверх руки, и продвинь верхний конец карандаша в катушку, на которую заранее намотай веревочку.
Положи карту на катушку так, чтобы конец карандаша прошел в большое отверстие, а кончик булавки в маленькое. Когда все будет готово, дерни за веревочку. Катушка завертится, и карта поднимется высоко в воздух.
Вместо карты можно использовать и просто кусочек плотного тонкого картона соответствующих размеров.
РИСУНКИ ИЗ СПИЧЕК ИЛИ ЗУБОЧИСТОК
Возьми коробку спичек или пачку зубочисток. Можно также заготовить побольше лучинок или соломинок одинаковой длины и толщины. Составлять разные рисунки из них будет даже безопаснее, чем из спичек.
Если же ты решил использовать спички, острым ножом отрежь у них головки с серой; тогда можешь быть уверен, что спички никоим образом случайно не загорятся. Складывать изображения начинай с самых простых фигур.
