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.

---

№ 46

Воздух ушедших времён можно найти в старинных предметах обихода. Прежде всего — это прибор, с далёких веков отмеряющий само время, — песочные часы.

Не забудем морские компасы, телескопы, подзорные трубы, запаянные сосуды с затонувших кораблей. В музее одной из фирм, выпускающей дутые металлические солдатские пуговицы, лежит их продукция с 1812 года (Салматов, 1990, № 90).

№ 47

Роджер остроумно завещал похоронить себя внутри церковной стены, так, чтобы оказаться между святой обителью и миром, то есть не внутри и не снаружи, а на границе (Вассерман, Латыпов, 2012, С. 304).

№ 48

К хвосту кошки привязали бечёвку и пустили её в трубу. Когда кошка замешкалась, следом пустили собаку. Поймав кошку на другой стороне трубы, от хвоста отвязали бечёвку, привязали её к проводу и протащили провод следом (Эльшанский, 2000, С. 26).

№ 51

В ТРИЗ известен «принцип метки», или «копирования», он как раз попадает в эту категорию операторов Диала. Вода реки используется для передачи условного сигнала и была чем-то помечена. Цвет человек различает значительно лучше, чем запах, и даже в темноте белое молоко можно разглядеть в воде. Ответившим «уксус» мы обычно возражаем, что запах распространился бы по самой крепости по воздуху прежде, чем речка принесла бы к сидевшим в засаде остатки уксуса.

№ 52

Для ответа на этот вопрос требуется некоторая эрудиция, но даже если вы не читали о капитане Гаттерасе, по ключевому термину «Северный полюс» можно догадаться, что направление движения относительно Севера выверяется по компасу. А какой же преступник заменил компас убитым?[106] «Капитан Флинт» упоминается в романе «Остров Сокровищ» Роберта Льюиса Стивенсона — это и пират, это и попугай Джона Сильвера.

№ 54

Требуется преодолеть психологический барьер, поскольку по ходу рассказа создаётся впечатление, что оба желающих переправиться подошли к реке с той стороны, где сидит рыбак. В действительности же они подошли с разных сторон, то есть находятся на противоположных берегах. Так что условие, выдвинутое рыбаком, легко преодолимо (Кедров, 1987, С. 167).

№ 57

«В своём докладе я забыл упомянуть, что нога у Матисса была деревянная», — уязвил он коллег. Это скорее из области полисемии языков, когда два смысла соответствуют одному и тому же слову.

№ 58

Не вышел ростом: это был ребёнок, так что в лифте мог сам дотянуться до кнопки вызова только 4 этажа. Если же он ехал в лифте вместе с взрослыми, то те нажимали требуемую ему кнопку вызова 12 этажа. Это классическая задача из курса ТРИЗ[107]. Для нас же вполне очевидно, что если в условиях задачи фигурирует относительность размера пространства (его этажность), то и в ответе должна быть «этажность», относительность размера, но временной структуры — пользователя этим пространством.

№ 59

Заранее собрать рыб в ограниченном пространстве перед камерой, то есть уменьшить для них размер моря: «Перед объективом камеры была специальная трапецеидальная клетка с большим оргстеклом впереди. Внутри этой клетки, обтянутой сеткой, плавала какая-то рыба, чтобы, куда ни повернись, всюду была живность», — вспоминал оператор.

№ 61

Фалес воткнул в песок палку и сказал: «Когда тень от палки станет равной её длине, длина тени пирамиды будет равна её высоте». Пирамиде — временной структуре — соответствует её пространственный вид — тень. Палке — тоже временной структуре — соответствует тень меньшего размера.

№ 62

Оказывается, во времена парусного флота это было особенно важно! При некоторых манёврах паруса перемещаются в воздухе столь стремительно, что могут сбить человека с мачты прежде, чем он успеет поберечься. Брюки с неестественно увеличенным, излишне широким для жизни на суше размером нижнего края каждой штанины, конструктивно оправданы на корабле — это спецодежда из соображений той же безопасности. При падении в воду их проще сдёрнуть, даже через ботинки. Они не прилипнут к ногам и не помешают плыть (Вассерман, Латыпов, 2012, С. 79).

№ 64

В сущности, это задача о симметрии двух количеств — порождённых одним из старцев и другим. Два количества отличаются друг от друга во времени — очерёдностью возникновения, а также упорядоченностью в пространстве. Даже при количественном равенстве числа монет, выиграет тот, кто первым положит монету точно на центр круглого стола, этому ходу не найдётся симметричного ответа.

№ 65

Каждый раз, переворачивая прошлое, мы получаем настоящее. Откроем чёрный ящик — в нём песочные часы.

№ 66

Филателия (пришло множество писем со всех концов света).

№ 67

Втроём открыт первый закон. Вдвоём — второй. Лишь один открыл третий закон. Если продолжить последовательность, то видно, что по мере роста численного номера закона на единицу уменьшается число его первооткрывателей. Так что четвёртый закон не откроет никто. «Это доказывает, что четвёртого закона термодинамики быть не может», — добавлял Нернст.

№ 68

Муравьи с блеском решают это техническое противоречие. Знаете, сколько их внутри муравейника? В сравнении с одинокой своей царицей — бесчисленное множество!

Как только солнце согреет его купол, насекомые массово «выползают из глубины подземелья и купаются в теплых лучах. Достаточно согревшись, они (эта операция повторяется несколько раз. — Авт. ) спускаются в нижние этажи и отогревают накопленным теплом подземные галереи. Немного тепла способен перенести отдельный муравей-теплоноша, но семья у них большая, и в многоэтажном муравьином доме теплее становится значительно раньше, чем его стены прогреет весеннее солнце» (Сергеев, 1988, с. 123).

Кстати, и метрополитен во многих городах мира обогревается за счёт работающих механизмов и тепла пассажиров.

№ 69

Заказ на огромную партию знаменитых механических швейцарских часов, в которых применялись детали с содержанием бериллия. Ведь часы работают интенсивнее пулемёта и также нуждаются в том, чтобы снимать усталость металла.

№ 70

Рукописное копирование текстов книг, чтобы не терять светлого времени суток.

№ 71

Глухота. Он стал плохо слышать и сорок с лишним лет преодолевал этот недуг.

№ 72

Пожаров. Когда театральные завсегдатаи начинали скандировать «Пожаров! Пожаров!», менее искушённые зрители слышали в этом «Пожар! Пожар!» и выбегали из театра. Тогда артист и придумал себе оригинальный творческий псевдоним.

№ 73

Требуется вывести линию за пределы ограниченного точками пространства, во внешнее пространство, то есть вырваться вовне, не замыкаться в рамках (Кедров, 1987, С. 166).

№ 74

Показателем качественного инженерного мышления будет рисунок, автор которого учитывает гравитационные силы и силу Г. Кориолиса. Правильный ответ будет такой: ель, лишённая большинства веток в нижней части ствола и закручивающаяся вокруг планеты.

Обычно мы на семинарах усложняем задачу: намечаем на рисунке экватор (прямой или косой линией) и каждому из слушателей задаём свою точку, откуда дерево растёт.

При движении тела относительно вращающейся системы отсчёта, кроме центростремительной и центробежной сил, появляется ещё одна сила, называемая в честь первооткрывателя — французского физика — кориолисовой силой инерции. Она действует на тело, движущееся вдоль меридиана в северном полушарии, вправо, поэтому правые берега рек в Северном полушарии более крутые, а левые — пологие; их вода под действием этой силы подмывает. В Южном полушарии всё происходит наоборот. Сила Кориолиса ответственна также и за вращение циклонов и антициклонов. Если бы рельсы были бы идеальными, то при движении железнодорожных составов с севера на юг и с юга на север, под воздействием силы Кориолиса один рельс изнашивался бы сильнее, чем второй. В северном полушарии больше изнашивается правый, а в южном левый.

Задача не раз использовалась Г. С. Альтшуллером, а в ходе семинаров ТРИЗ возникла также идея, что ствол такого дерева должен быть пустотелым (Альтов, 1975).

Кстати, а как бы росло такое дерево на полюсах — географических и магнитных?

№ 75

Согласно авторскому свидетельству № 277 805, в рабочую жидкость холодильника добавляют очень небольшое количество люминофора и освещают агрегат холодильника ультрафиолетовым светом. Даже самая маленькая капелька, если она просочилась, начинает ярко светиться.

№ 76

Жидкую стеклянную массу выливают на поверхность расплавленного металла (олова). Поверхность стекла становится зеркальной. Правда, при такой технологии необходимо обеспечить регулирование температуры ванны в зависимости от вязкости стекломассы.