Нурали Латыпов - Инженерная эвристика

• Название: Инженерная эвристика
• Автор: Нурали Латыпов
• Жанр: Техническая литература

В книге представлены классические и новейшие — от эвристических до логических — методы активизации инженерно-технического мышления. Авторы демонстрируют междисциплинарный подход к решению изобретательских задач и тренингу интеллекта на основе универсальных языков. Последовательность в решении научно-технических проблем достигается методом выявления и разрешения противоречий. При этом формулировка проблемы в виде парадокса оказывается сильнейшим стимулом для развития творческой мысли.

Книга содержит более 170 вопросов и задач, на которых заинтересованный читатель может проверить качественный уровень собственного мышления, а в случае затруднений — обратиться к приводимым решениям и ответам. Многие из этих задач озвучены авторами в 2011–2012 гг. в ходе семинаров и тренингов в рамках проекта ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Академия молодого инноватора», на интеллектуальных состязаниях молодых специалистов компании.

Рекомендуется инженерам, преподавателям и учащимся инженерно-технических и естественнонаучных специальностей вузов, инновационно ориентированным молодым специалистам производственного и исследовательского комплексов, а также всем читателям, заинтересованным в формировании у себя эффективного, продуктивного, действенного мышления, достижении нового интеллектуального уровня развития.

---

— Скажи-ка дядя, ведь не даром…? — Да, были схватки боевые… — Скажи мне, кудесник, любимец богов.? — Волхвы не боятся могучих владык…

А знаменитое «казнить нельзя помиловать»? Умение держать паузу, ставить соответствующие логические ударения — большое искусство, порой, оно завораживает, даже если человек не понимает языка, но улавливает смысл по форме произносимого.

Ритм не является обязательной характеристикой только звуковых систем. Танцевальные па или последовательность фигур в восточных единоборствах ничем не хуже для своего круга… На повторяемости, когерентности движений была основана строевая муштра в наших пионерских лагерях, да и в армии это самый эффективный способ вышибить последние мозги из головы студента. Частые ударения в предложении создают у нас ощущение скорости. В сравнительно малое стихотворное пространство, оказывается, укладывается огромная по объёму информация.

Протяжные русские народные песни за счет именно этой размашистости связаны с ощущением относительно большего времени — взять, например, «Калинку». Но в современном нехоровом исполнении абсолютно те же самые слова приобретают иной оттенок за счёт другой продолжительности гласных и расстановки акцентов, иного темпа.

Операторы жизни и сохранения Количества

Эта категория Диала в ТРИЗ представлена как «принцип № 34, отброса и регенерации частей:

а) Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. д.) или видоизменена непосредственно в ходе работы.

б) Расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы»[68].

Можно пока отвлечься от характера «отброса». Главное, что количество изменяется во времени и в пространстве, оно также и сохраняется.

Любое количество может существовать в неопределённой и определённой формах, которые последовательно сменяются одна другой. Количество капель воды, скажем, в трубопроводе, есть бесконечность, однако в ванной, а тем более в стакане мы имеем конечное количество капель. Вылив содержимое стакана сквозь зарешёченное отверстие раковины, мы снова снимаем различия.

Что же будет Пространством и Временем, сохранением и жизнью для количества? (Куликов, Гаврилов, 2009–2012; 2011, № 3).

Отметим ещё раз, что все эти категории, будучи чрезвычайно абстрактными, относятся не только и не столько к физическому Пространству-Времени, сколько к собственному пространству-времени произвольной вещи, определённой через её бытие. Например, к ямщику или лошадке, или непогоде, окружающей их.

Существование какого-то определённого числа произвольных объектов (в смысле абстрактной, грамматической определённости, а не в форме конкретного числа в природе) в звуке всегда предполагает сначала появление этого числа, то есть абстрактное размножение количества, а в дальнейшем — его обязательное исчезновение, то есть, уменьшение.

Следовательно, категория определённого числа выражается переходом «одно-многое-одно», волна нарастания громкости (длительности, числа акцентов) звука с последующим возвратом к исходному уровню означает величину.

«Жизнь, или Время количества» — это его определённость, то есть ограниченность, конечность.

Впрочем, не исключается и обратный порядок, но он несёт проявление неопределённого. Вот как выглядит оператор «Пространства количества», имеющий смысл бесконечного:

ВОПРОС № 63

Калифорнийские инженеры Бенджамин Холт и Дэниел Бест, экспериментируя в конце XIX века с совершенно мирной сельскохозяйственной техникой, вряд ли могли вообразить, что повлияют на исход Первой Мировой войны и в значительной степени определят весь рисунок боевых действий во Второй. Они решали вполне прикладную задачу. В жирной рыхлой почве основных американских зернопроизводящих угодий буквально тонули тяжёлые колёсные тракторы. Поэтому спрос на мощную технику был слишком мал для эффективной деятельности Best Tractor Company. Так что же предложили американцы, чтобы выйти из тупика?

Лучшим выходом из положения оказалась конструкция, названная изобретателями «бесконечное цепное колесо». Сейчас её обычно называют гусеницей. Считается, что это название предложил Уинстон Черчилль, когда в качестве Первого Лорда Адмиралтейства финансировал новую разработку — сугубо сухопутную, но изрядно напоминающую боевые корабли. Автором британского рецепта победы считается полковник Эрнест Суинтон — автор популярных фантастических произведений на военные темы. Именно он предложил установить бронеавтомобиль на гусеницы — чтобы без труда прорывать проволочные заграждения и переваливать траншеи. Вероятно, тут сказались его довоенные опыты с американским гусеничным трактором.

Сухопутные войска встретили проект скептически и почти уже положили проект под сукно: привычные средства вроде массированного артиллерийского и пулемётного огня казались надёжнее. Положение спас Черчилль, ухватившийся за идею создать нечто, аналогичное броненосцам, только на суше.

Для секретности новую конструкцию назвали tank — «резервуар»: считалось, что их можно будет выдать за передвижные цистерны для водоснабжения британских войск на засушливом Ближнем Востоке.

ВОПРОС № 64

Два старца решили сыграть в игру: кладут на небольшой круглый стол монеты. Тот, кому некуда положить монету, проигрывает. Монеты могут соприкасаться и краями выходить за границы стола (но чтоб не падали!), однако не могут лежать друг на друге. Все монеты одного размера, идеально ровные и круглые. Стол тоже идеально ровный и круглый. Есть ли выигрышная стратегия для какого-либо игрока? Если есть, то для какого игрока и какая?

Операторы соотношений количеств, Бесконечного и Конечного

Если читатель решит задаться вопросом, какой физический смысл имеет чередование конечного и бесконечного, то обнаружит новый парадокс. Бесконечное начинается там, где умирает конечное, а конечное рождается со смертью бесконечного. Бесконечное — конечно! Бесконечность ограничена!

Ещё Лукреций в труде «Об атомах» намекал на это:

«Из бесконечных частей состоять и мельчайшему телу.
У половины всегда найдется своя половина,
А для деленья нигде не окажется вовсе предела.
Чем отличим мы тогда наименьшую вещь во Вселенной?
Равно, поверь мне, ничем. Потому что, хотя никакого
Нет у Вселенной конца, но ведь даже мельчайшие вещи
Из бесконечных частей состоять одинаково будут».

В качестве хорошей задачи для ума предлагаем читателю самому изобразить такие понятия, как «бесконечно малое» и «бесконечно большое». При настойчивой тренировке и практике даже в таких, или особенно таких, абстрактных построениях каждый желающий станет виртуозом неординарной мысли.

Кстати, о мастерстве. Есть англосаксонский вариант нашего «Левши». Будто бы некий виртуоз послал приятелю булавку, на головке которой выгравировал слова: «Как тебе это нравится?» Последовал ответ: «Ничего особенного». Ответ содержался на той же булавочной головке, внутри буквы «о» в слове «это».

ВОПРОС № 65

В чёрном ящике находится то, с чем древние мудрецы сравнивали Вселенную. Они говорили, что у нынешнего момента может быть бесконечное количество прошлых, которые привели к «сейчас». И такое же количество будущих, проистекающих из «сейчас». Что в чёрном ящике?

ВОПРОС № 66

В конце XIX века в одной английской газете разместили объявление: «Двадцатилетняя девушка из хорошей семьи, располагающая состоянием в 2 миллиона фунта стерлингов, желает познакомиться с нормальным юношей в целях замужества». А каково было хобби автора этого объявления?

ВОПРОС № 67

Обсуждая законы термодинамики, Вальтер Нернст обычно говорил: «Как известно, первый фундаментальный закон термодинамики сформулировали и обосновали Майер, Джоуль и Гельмгольц. Второй закон термодинамики сформулировали великие Клаузиус и Томсон. Третий закон я открыл самостоятельно». Какой же вывод из всего этого делал Вальтер Нернст?

Операторы рождения нового и исчезновения старого Качества. Фазы

В одном из сюжетов телепередачи «Мнения знатоков» (Вассерман, Латыпов, 2012, С. 238–242) рассказывалось о том, как Антони ван Левенгук в 1673 году открыл одноклеточные микроорганизмы. Случилось это благодаря тому обстоятельству, что он изобрёл и изготовил микроскопы непревзойдённого по тому времени качества. Более того, Левенгук строил эти микроскопы сотнями, если не тысячами. И мало кто задумывается: как удалось скромному часовщику вести у себя на дому столь массовое производство сложнейших оптических приборов? Ведь по сравнению с оптической точностью даже нынешние достижения часовой технологии чудовищно грубы. А уж в его эпоху вовсе не существовало такого оборудования, каким мы располагаем сейчас. Линзы у Левенгука крошечные — менее булавочной головки, а порою едва ли не сопоставимы по размеру с самими объектами наблюдения.