Законы и закономерности развития систем. Книга 4

Законы и закономерности развития систем
Книга 4

Владимир Петров

Петров В.

Законы и закономерности развития систем. ТРИЗ. Книга 4. Законы эволюции систем. Часть 2. Закономерность изменения степени управляемости и динамичности. Прогнозирование. Тель-Авив, 2020.

Впервые монография была издана в 2013 году1. Позже была издана книга «Законы развития систем»2. Данное издание переработанное и дополненное.

Это четвертая книга из монографии законы и закономерности развития систем. Практически это вторая часть книги 3. Книга включает закономерность изменения степени управляемости и динамичности, а также прогнозирование развития систем.

Монография содержит 4 книги. Это единственное самое полное изложение законов и закономерностей развития систем. С такой подробностью законы и закономерности развития систем еще не были изложены ни в одной книге. Монография также содержит методику прогнозирования это основа эффективной методики получения перспективных идей, прогноза развития систем и обхода конкурирующих патентов, которая имеет ощутимые преимущества перед существующими подходами.

Монография предназначена для широкого круга читателей, интересующихся или занимающихся инновациями. В первую очередь она предназначена научным работникам, инженерам и изобретателям, решающим творческие задачи. Она может быть полезна преподавателям университетов, аспирантам и студентам, изучающим теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ), инженерное творчество, системный подход и инновационный процесс, а также руководителям предприятий и бизнесменам.

Особый интерес книга может представлять для патентных поверенных.

Глава 22. Закономерность изменения степени управляемости и динамичности

динамизация универсальный закон, определяющий направление развития всех технических систем, даже таких, которые по самой своей природе, казалось бы, должны оставаться жесткими.

Г. С. Альтшуллер3

22.1. Общие понятия

Закономерность изменения степени управляемости и динамичности является основной из закономерностей эволюции систем (рис. 22.1

Рис. 22.1. Структура закономерностей эволюции систем

Эта закономерность содержит две тенденции: увеличения и уменьшения управляемости и динамичности (рис. 22.2).

Основная из этих тенденций это увеличение управляемости и динамичности. Вторая тенденция вспомогательная. Особенности их применения будут изложены ниже.

Рис. 22.2. Закономерность изменения степени управляемости и динамичности систем

Эта закономерность имеет подзакономерности закономерность изменения степени вепольности и закономерность изменения управляемости веществом, энергией и информацией (рис. 22.3).

Рис. 22.3. Закономерность изменения управляемости и динамичности

Как уже говорилось, эта закономерность содержит две тенденции: увеличения и уменьшения управляемости и динамичности.

Увеличение управляемости и динамичности две взаимосвязанные тенденции, позволяющие увеличить степень идеальности системы.

Более идеальная система должна быть более управляемой и более динамичной.

Более управляемая система должна быть более динамичной.

Динамичная система может приспосабливаться к внешним и внутренним изменениям, меняя свои параметры, структуру и функции:

в пространстве;

во времени;

по условию.

Закономерность увеличения степени управляемости и динамичности заключается в том, что любая система в своем развитии стремится стать более управляемой и боле динамичной, т. е. система должна повышать свою степень управляемости и динамичности.

22.2. Закономерность увеличения степени управляемости

22.2.1. Общая тенденция

Развитие системы идет в направлении увеличения степени управляемости.

Система может быть управляемой тогда и только тогда, когда она содержит в себе элементы способные воспринимать управляющие сигналы, преобразовывать их в управляющие воздействия и адекватно воспринимать информацию о внутренних изменениях в системе и внешних воздействиях на нее. Это свойство часто называют отзывчивостью.

Общая тенденция увеличения степени управляемости (рис. 22.4) переход:

от неуправляемой к управляемой системе;

неавтоматического (ручного) управления к автоматическому;

проводного управления к беспроводному;

непосредственного управления к дистанционному;

от центрального управления к распределенному и самоорганизующемуся управлению (сетевому управлению).

Рис. 22.4. Общая тенденция увеличения степени управляемости

22.2.2. Неуправляемая система

Пример 22.1. Зонт

Считается, что первые зонты появились более 1 тыс. лет до нашей эры в Китае, Индии или Египте. Они защищали от солнца. Их использовали только фараоны, императоры или знать. Первые модели были сделаны из перьев или листьев лотоса, прикрепленных к палке. Далее раму делали из тростника или сандалового дерева и покрывали кожей, тканями или шелком. Более простые зонты делали из плотной бумаги. Такие зонты были 1,5 метра высотой и весили 2 кг. Они не складывались, т. е. были неуправляемые. Первые зонты имели один недостаток они не были складными, т. е. имели только одно устойчивое состояние открытое. Соответственно, это была неуправляемая система независимо от наличия дождя или прямых солнечных лучей зонтик сохранял свои внушительные размеры.

Далее зонты слали складываться, но имели длинную ручку это переход к управляемым зонтам. Далее степень управляемости зонтом увеличивалась.

Зонты стали использоваться и для защиты от дождя. Появился зонт-трость.

В 1928 году Ханс Хаупт изобрел карманный зонт.

В 1969 году БрэдФиллипс (Bradford E Phillips) владелец компании Totes Incorporated из Лавленда, штат Огайо, получил патент на свой «рабочий складной зонт».

Это был следующий шаг в увеличении управляемости зонтом он автоматически раскладывался.

Рис. 22.5. Увеличение степени управляемости зонтом переход от неуправляемого к управляемому зонту.

Пример 22.2. Фотоаппарат

Первые фотоаппараты имели ручное управление. С появлением электроники некоторые операции были автоматизированы. Полный переход к автоматизированному управлению произошел с появлением цифровых камер. Сегодня цифровая камера имеется в любом смартфоне или планшете.

Это пример перехода от неавтоматического к автоматическому управлению.

Рис. 22.6. Увеличение степени управляемости фотоаппаратом переход от неавтоматического к автоматическому управляемому фотоаппаратом

Пример 22.3. Телевизор

Сначала телевизором управляли с помощью ручек, которые находились непосредственно на телевизоре.

На следующем этапе сделали выносной пульт управления, соединенный кабелем с телевизором.

Далее стали использовать беспроводной пульт управления.

Это пример перехода от проводного к беспроводному управлению.

Управление телевизором с помощью ручек или кнопок к управлению с помощью пульта это переход от непосредственного к дистанционному вправлению.

Пример 22.4. Распределенное управление

В природе имеется много примеров распределенного, самоорганизующегося управления.

Стаи птиц перемещаются в воздухе образую очень красивые фигуры (рис. 22.7). Подобную картину можно наблюдать у косяков рыб (рис. 22.8). Тысячи птиц или рыб движутся и никогда не сталкиваются друг с другом.

Рис. 22.7. Стаи птиц

Рис.22.8 Косяки рыб

Это же наблюдается со стадами животных (рис. 22.9).

Рис. 22.9. Стадо животных

Толка людей тоже подчиняется этой закономерности.

Это примеры сетевого управления.

В технических системах в основном использовалось центральное управление.