"Эволюция и изобретатель"

"Комплексная ПТС"

Если техническая система упрощенная до состояния ПТС исходно была комплексной и состояла из нескольких подсистем, каждая из которых имеет свою индивидуальность, то каждая из этих подсистем в свою очередь должна быть ПТС, иначе упрощение исходной системы не будет предельным.

Таким образом, комплексная "простая техническая система" представляет собой систему, составленную из нескольких ПТС, каждая из которых в свою очередь может быть комплексной системой, составленной из нескольких ПТС.

Все выглядит просто, но прежде чем делать выводы, я приведу еще один пример.

· Рассмотрим продукт, который можно использовать как отвертку и фонарик. Очень удобно работать, когда фонарик, встроенный в отвертку, освещает бороздку винта, который надо закрутить. Каким образом можно изготовить такую отвертку? Самый простой способ это соединить вместе готовые фонарик и отвертку таким образом, что при желании их можно использовать порознь. Упрощая такой продукт, мы можем обнаружить, что он является продуктом на основе двух ПТС, которые друг с другом не взаимодействуют. Как прикажете называть такой продукт? Едва ли разумно называть его гибридом, это скорее комбинация двух продуктов или продукт на основе комбинации двух ПТС.

Как можно описать, что такое гибрид и комбинация используя введенное нами понятие ПТС?

Если при упрощении продукта можно получить две или больше независимых ПТС, то это продукт на основе комбинации двух или больше ПТС. Например, отвертка, ручка которой сделана из фонарика.

Если же продукт, который обеспечивает выполнение двух (или более) функций, для осуществления которых существуют разные продукты (например отвертка и фонарик), упрощается до состояния только одной ПТС, то такую ПТС можно назвать гибридной или комплексной.

Например, если фонарик не имеет батарейки, а работает от энергии деформации отвертки, когда ей закручивают винт и светит она, например, на бороздку винта. При упрощении такого продукта получится одна комплексная ПТС.

Гибридным продуктом можно называть, что угодно, но когда дело касается комплексной ПТС, то она должна быть не просто комбинацией тех ПТС, из которых она составлена, но гибридом.

Такая отвертка это всего лишь один из вариантов продукта построенного на основе ПТС, которая превращает энергию деформации тела в свет. Другим вариантом может быть фонарик, который надо гнуть или давить, чтобы он горел.

Надо иметь в виду, что может быть много разных комплексных ПТС, которые в ответ на деформацию дают свет, но каждая из них может быть описана и для нее построена своя популяция продуктов.

Возникает вопрос, можно ли называть, например, такую сложную ТС как телевизор - продуктом на основе ПТС? Упрощенный до предела и тем самым превращенный в ПТС, телевизор, тем не менее, останется сложнейшей системой, которая состоит из огромного количества разных по сложности деталей. Какая же это простая система? (Правильнее будет спросить - в чем же тогда простота этой системы?! И это будет тот самый вопрос, который содержит в себе ответ)

Сравнение терминов ПТС и "молекула"

Можно ли называть упрощенный телевизор - "комплексная ПТС", что по сути означает сложная простая ТС. Не тавтология ли это, и работает ли такой подход? Есть ли прецеденты такого рода употреблений терминов ? Да есть, и в качестве примера можно рассмотреть термин "молекула".

· Например, систему состоящую из двух атомов (углерода и кислорода) называют молекулой окиси углерода. Но тем же самым словом молекула называют и ДНК. Известно, например, что молекула ДНК фага Т4 содержит 160 000 пар мономеров и в полностью вытянутом виде имеет длину 54 мкм. И это еще мелочи, потому что полное количество мономеров в ДНК генома человека больше одного миллиарда. Разделите это на четыре десятка, в соответствии с количеством хромосом, каждая из которых содержит одну молекулу ДНК - все равно будет очень много.

Таким образом, одним и тем же словом молекула мы спокойно называем системы, которые по количеству входящих в них элементов (атомов) могут отличаться в сотни миллионов раз. Если учесть, что эти количественные отличия обеспечивают еще более гигантские различия в "функциональных возможностях" этих молекул, то употребление одного и того же термина ПТС и для классических "простых машин", например, таких как рычаг, блок, клин и для "упрощенного до предела телевизора" не должно выглядеть такой новизной, которая вызывает дискомфорт.

Атом и молекула - простые технические системы

В этом месте самое время вернутся к расширенному определению технической системы и вспомнить, что атомы, молекулы и макромолекулы это тоже технические системы.

Наука физика утверждает, что любые изменения в ядре атома приводят к потере его индивидуальности и он превращается в другой атом. Изменения в электронных оболочках атома, как утверждают науки физика и химия, также приводят к появлению новых свойств и нового поведения. Не означает ли это, что в соответствии с нашим определением мы должны назвать атом простой технической системой?

Молекула (новолат. мolecula, уменьшительное от лат. moles - масса), наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Такое определение каждый может найти в школьных учебниках химии.

Как в соответствии с этим определением получить молекулу? Надо взять кусок вещества и дробить его, каждый раз выбирая самый маленький кусочек.

Любой кусочек этого вещества как сложная система составленная из большого количества молекул имеет свою индивидуальность (определенные химические свойства). Уменьшая размеры системы "кусочек вещества" механическим разламыванием его на части мы, очевидно, упрощаем эту систему, потому что система составленная из нескольких молекул, сложнее, чем одна молекула, которую уже нельзя таким методом разделения на части упростить без потери ее химических свойств (индивидуальности).

Таким образом, молекула это простая техническая система полученная в результате упрощения сложной системы "кусок вещества". Со своей стороны, "кусок вещества" - это продукт, построенный на основе ПТС молекула.

Пример с молекулярными машинами - белками

Белок - это полимерная молекула, представляющая собой цепочку последовательно соединенных мономеров. Свойства белка определяются последовательностью соединения мономеров в одну цепь. Большинство перестановок мономеров в цепи приводит к "функциональной поломке белка". В то же время, существуют так называемые разрешенные мутации, которые не приводят к необратимой поломке этой молекулярной машины. Они заключаются в том, что вместо одного мономера в цепи может стоять другой, но белок будет работать, иногда хуже, иногда точно так же или даже лучше.

Значит ли это, что такая макромолекула белка не является ПТС? Значит ли это, что "мутации" упрощают или усложняют ТС молекула белка? Какой из двух работающих вариантов молекулы (исходный и мутантный) считать более простым?

· Например, можно было бы договориться, что мы измеряем простоту количеством атомов, которые содержаться в составе тех мономеров, из которых построен белок. При такой договоренности из всех тех мутантных вариантов структуры, которые достаточно эффективно (тоже условное утверждение) работают, самым простым будет тот, который построен из наименьшего количества атомов. Но можно выбрать и другой критерий простоты. Например, общая энергия связей между атомами, которые объединены в структуру белка.

Короче говоря, при попытках строго и без сопоставления с другой системой определить, является ли данная техническая система простой мы сталкиваемся с проблемой, которая существует во всех случаях сравнения разных вариантов построения сложной структуры. Для разных наборов критериев самыми простыми будут разные варианты структуры.

Может быть знание пути, которым идет биологическая эволюция (разнообразие и отбор для размножения "лучшего в данных условиях" варианта) должно удержать нас от попыток искать "одну единственную, самую простую на все случаи жизни техническую систему"?

Пример технических систем макро масштаба

Посмотрим, не поможет ли нам пример технических систем другого масштаба, нежели молекулярные машины?

Существуют разные модели автомобилей, отличающиеся друг от друга, однако естественно ожидать, что каждая из этих моделей в процессе упрощения должна упроститься до состояния одной и той же ПТС - автомобиль. Все эти варианты автомобиля мы можем теперь обозначить одним обобщающим термином - "продукт на основе простой технической системы".

Напомню еще раз - продукт на основе ПТС - это техническая система, которая представляет собой усложненный вариант ПТС. Усложнение сделано с целью согласования возможностей системы и потребностей пользователя. При упрощении такой ТС, которая представляет собой продукт на основе данной ПТС, мы должны получить эту ПТС.

Такое определение, кстати, может быть практическим способом проверки являются ли две технических системы "родственниками" (продуктами на основе одной и той же ПТС)

Например, "ПТС автомобиль" должна иметь "место для водителя", а не сидение, потому что водитель может ехать, например, стоя, как на самокате или лыжах. Однако "продукт - автомобиль определенной марки" должен иметь в качестве подсистемы автомобиля не только "ПТС сидение", но еще и "ПТС устройство, которое гасит вибрацию и согласует форму тела человека с формой сидения (подушка и тп)" и так далее.

Таким образом эволюционный термин "техническая система" включает в себя, как частный случай, эволюционно-неспецифическое общее название "техническая система", которая с эволюционной точки зрения может оказаться либо "продуктом на основе ПТС", либо собственно ПТС.

Другими словами, любая система, которая традиционно называется "технической", в новой терминологии представляет собой одно из двух - в большинстве случаев, "продукт на основе ПТС", и иногда, собственно ПТС.

Основной способ "экстракции" ПТС из "продукта на основе ПТС".

ТС, которая существует в большом количестве экземпляров - это, как правило, продукт, построенный на основе ПТС. Этот продукт можно упростить до состояния ПТС, в частности, путем удаления из него или упрощения некоторых подсистем. Как найти кандидатов на удаление и упрощение?

Два следующих действия надо проводить иттеративно и согласовано.

Первое действие: надо определить, выяснить или назначить, в чем заключается та индивидуальность технической системы, которую нельзя потерять в процессе упрощения.

Второе действие: надо собрать популяцию продуктов, "родственников", которые предположительно построены на основе одной и той же ПТС. В частности, надо сделать поиск и накопить информацию обо всех продуктах, которые признаны сходными или взаимозаменяемыми. Кем признаны? Потребителями и производителями этих продуктов. На каком основании? Потому что они выполняют примерно одинаковые функции и применяются или используются в одной и той же маркетинговой нише. Как правило, для таких продуктов есть обобщающие бытовые или рекламные названия. Например, столовая посуда или слесарные инструменты.

Таким образом, ПТС, на основании которой построен продукт, легче всего выявлять, в тех случаях, когда существует популяция родственных продуктов предназначенных для решения сходных задач примерно в одинаковых условиях и примерно одинаковыми потребителями. В таких случаях можно достоверно назначить индивидуальность продукта на основе ПТС.

Далее, работая с этой популяцией надо в первую очередь выявить и анализировать те подсистемы, которые могут присутствовать в одном продукте и отсутствовать в другом. Также надо выявить такие подсистемы, которые больше всего меняются при переходе от одного продукта к другому.

Одновременно с этим надо отслеживать те подсистемы и их элементы, которые представлены во всех выявленных продуктах.

Таким образом, двигаясь с двух сторон можно "выловить" ПТС и далее рассматривать ее как основу ТС.

Выявленное таким образом разнообразие ПТС будет много меньше, чем разнообразие существующих продуктов, которые обычно называют неспецифическим термином "техническая система".

Пример "экстракции" ПТС из "продуктов на основе ПТС".

Рассмотрим популяцию продуктов предназначенных для освещения или обогрева открытым пламенем. Это, например - свеча, лампада, лампа маслянная, лампа керосиновая, факел, лучина, дрова или уголь в камине, газовые фонарь и зажигалка, газовая плита на кухне.

Первые пять продуктов имеют единственную общую подсистему - фитиль, который переносит горючую жидкость из резервуара на конец фитиля, где эта жидкость горит. Все остальные подсистемы этих продуктов отличаются, например - они обеспечивают разные способы удержания горючих материалов в резервуаре, разные виды горючих материалов, разные условия работы и так далее. На этом основании мы можем сделать вывод, что в данном случае ПТС - это фитиль.

ПТИ, которая описывает данную ПТС фитиль можно сформлировать так: "условно одномерное" тело из капилярно-пористого материала смачиваемого данной жидкостью, способное переносить эту жидкость вдоль фитиля из объема жидкости к тому месту на фитиле, из которого она удаляется. (В результате дальнейшего обсуждения мы обнаружим, что в данном случае, мы имеем более абстрактную и общую идею, чем ПТИ.)

Различные популяции продуктов на основе ПТС фитиль выглядят следующим образом:

· Свеча, лампада, керосинка, зажигалка, которые используют ПТС фитиль из специального материала. В этих продуктах фитиль дозированно подает горючую жидкость в пламя для освещения, нагревания или поджигания

· Маркеры, ручки и другие приспособления для письма и рисования используют фитиль из специального материала, который дозировано подает краску на конец, из которого она отсасывается более сильным капилярно-пористым материалом, на котором пишут или рисуют.

· В поилках и поливалках ПТС фитиль дозировано подает воду для потребления растением или животным.

· ПТС фитиль входит также в состав продукта "композитное абсорбентное волокно" (например, патент US 6 458 456, авторы Зайниев и др.). Этот продукт в составе различных санитарных абсорбентных продуктов впитывает и переносит выделения тела от места выделения в другие места, чтобы обеспечить требования гигиены и/или лечения.

В описанных выше продуктах фитиль имеет две рабочие зоны расположеные на концах фитиля. В этих "рабочих зонах", жидкость входит в фитиль или удаляется из него.

Такой подход как "экстракция ПТС из популяции родственных продуктов" практически всегда позволяет увидеть новые разновидности продуктов, которые могут быть созданы на основе этой ПТС.

В нашем случае очевидны два следующих направления эволюции - увеличение количества рабочих зон и переход к комплексным ПТС, например, путем "усиления" рабочих зон.

Можно предложить еще одну разновидность продуктов, в которых есть дополнительная рабочая зона расположенная в теле фитиля между его началом и концом. В этой зоне можно закрепить на теле фитиля дополнительное устройство, которое будет обрабатывать переносимую жидкость так, что на выходе из фитиля жидкость будет иметь другие свойства, чем на входе.

Например, таким образом можно построить комплексную ПТС, которая состоит из фитиля и иммобилизованых на его волокнах в одной из рабочих зон молекул фермента, который разрезает или сшивает молекулы переносимые потоком жидкости, которая движется внутри фитиля.

На основе этой комплексной ПТС можно построить, новую популяцию санитарных продуктов. Например, существуют салфетки, для лечения ожогов и нагноений, на поверхности которых иммобилизованны ферменты расщепляющие белки и ДНК. Недостаток таких салфеток в том, что мелкие фрагменты молекул белков и ДНК остаются на ране и снижают эффективость лечения. Переход к продуктам на основе комплексной ПТС "фитиль плюс иммобилизация ферментов в рабочей зоне" позволит удалять мелкие молекулы с поверхности раны.

Другой пример это светильник, который сделан из длинной абсорбентной композитной фибриллы пропитанной горючим веществом. Фибрилла имеет абсорбентную сердцевину и непромокаемую декоративную оболочку

Длина фибриллы большая и расчитана на несколько часов горения. По длине фибриллы на определенных растояниях друг от друга, внутри фибриллы вставлены "ампулы" с красящим веществом и запахом. Перед зажиганием светильника надо, например, сжать фибриллу в соотвествующих местах, чтобы вещество выделилось. Такой светильник представляет собой цветовые и запаховые часы.

Свечки в Америке это постоянная и большая часть оформления семейных и интимных встреч. Это большой рынок, на котором мне не попадались светильники подобные тому, что мы здесь сочинили.

Еще один продукт это, например, гибрид такого фибриллярного светильника с несколькими фитилями и маленьким бесшумным пылесосом или вентилятром, которые позволяют организовать пламя в виде сложной фигуры, например, звездочки. При этом отсасываемые газы могут идти сквозь фильтр или дожигатель и это будет устранять запахи, если они не нужны. Отсутствие наружного масла и стеарина позволяет придавать такому светильнику новые декоративные формы и гибридизовать его с разными продуктами. Если с этой идеей поработать дальше, расчитывая на определенную нишу, то можно найти и другие варианты

Для того чтобы завершить рассмотрение этого примера, надо отметить, что для лучины, и угля ПТС - это "горючее твердое тело", которое при нагреве начинает окисляться с образованием открытого пламени и поддерживает температуру окисления до тех пор, пока все "горючее тело" не превратится в "негорючее".

Для газовых фонаря, зажигалки и плиты на кухне, ПТС - это "горючее газообразное тело", которое можно удерживать в сосуде так, что оно истекая из сосуда при нагреве начинает окисляться с образованием открытого пламени и поддерживает температуру окисления до тех пор, пока весь "горючий газ" не превратится в "негорючий газ".

Возвращение к примеру с молекулярными машинами - белками

Возвращаясь к примеру с молекулярными машинами - белками, можно сказать, что должен существовать один вариант структуры данной белковой молекулы, который является ПТС, а все остальные мутантные варианты, например, возникшие в результате замен мономеров в цепи - это продукты на основе данной ПТС.

В случае белков и других "молекулярных машин" одним из индикаторов простоты может быть время возникновения. Например, можно договориться, что из всех известных вариантов молекулярной машины простой технической системой является тот вариант, который возник в эволюции раньше всех. Все остальные варианты являются продуктами на основе этой ПТС. Эти продукты на основе ПТС возникли в процессе неточного копирования исходной ПТС и размножились в связи с тем, что давали какие-то преимущества в размножении тем организмам, в теле которых они находятся. Естественно, что реальная картина эволюции сложнее, потому что единицей отбора является не эта ПТС и даже не тот один организм, в котором эта неточная копия ПТС оказалось удачной, но вся популяция организмов, в которую входит организм носитель удачной неточной копии ПТС.

Другими словами, каждый продукт - белок имеет своего потребителя - организм, внутри которого данный белок синтезируется и функционирует. У этого организма есть уникальная внутренняя среда, для которой мутантный вариант белка может оказаться более эффективным, чем канонический, и этот организм выживет и размножится. В этом случае, кстати, пользуясь языком описания макро-продуктов, можно будет сказать, что рынок, потребляющий данный продукт (микромашину-белок), расширился.

И действительно, хорошо известно, что белки ферменты, которые осуществляют клеточный метаболизм, у разных особей одного вида могут иметь различия в первичной структуре белка и работать с разной эффективностью. Такие варианты называют изоферменты. Спектр изоферментов является диагностическим признаком. Сравнение изоферментных спектров двух или нескольких особей позволяет устанавливать их родство и, например, их принадлежность определенной стабильно существующей популяции особей.

Подход настолько силен, что, выражаясь советским языком, стоит на службе у народного хозяйства. Например, мне рассказывали, что американская морская береговая охрана поймав потенциальных браконьеров может проверить, чью рыбу они поймали - "ничью" или американскую. Для этого они тут же портативным прибором делают электрофорез белков рыбы и по спектру изоферментов выясняют не являются ли, например, выловленные рыбаками лососи частью той популяции, которая стабильно и регулярно нерестится в верховьях американских рек. Если да, то они изымают улов.

Таким образом, как на уровне молекулярных, так и на уровне макроскопических технических систем мы можем пользоваться понятиями ПТС и продукт на основе ПТС

Сравнение перехода "продукт на основе ПТС - ПТС" с фазовым переходом "жидкость - твердое тело".

Процесс такого упрощения ТС, которое доводит ТС до состояния ПТС, можно сравнить с охлаждением жидкости, например, воды. Теплая, холодная, очень холодная... и все, жидкость превратилась в твердое тело. (Житейский пример понятный многим: больная, очень больная, смертельно больная, вдова.)

В то же время, говорить, что вода жидкая, а лед твердый можно только в том случае, если мы оговариваем способ, которым мы проверяем состояние вещества. Со студенческих лет я помню удивление, которое я испытал узнав, что при очень коротком импульсном ударе, продолжительность которого меньше времени жизни молекулы воды в кластере, вода ведет себя как твердое тело - в ней появляется трещина, которую можно видеть на фотографии, сделанной в рентгеновских лучах.

Если время взаимодействия сделать еще меньше, то получается совсем не пойми что. С точки зрения нейтронов и электронов, пучок которых взаимодействует с молекулой воды всего лишь аттосекуунды (10-18 секунд) химическая формула воды не "аш два о", а скорее "аш полтора о" (Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 057403). Если объем жидкой воды уменьшить до наноразмеров тоже получается какая-то совсем другая вода. Показано, что вода может превратиться в лед при комнатной температуре, если ее поместить в зазор, который имеет наноразмеры и приложить к нему электрическое поле (Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 085701).

Более того, ученые показали (http://www.anl.gov/Media_Center/News/2005/IPNS050513.html), что вода внутри углеродных нанотрубок может существовать в состоянии, которое подвижно как жидкость, но по структуре похоже на жёсткий лёд. По своим свойствам это образование отличается от льда или жидкости, а по форме оно напоминает кольцевую "подкладку" внутри углеродной трубки с зазором между молекулами воды и углеродными стенками в 0,32 нанометра. Это вещество остается подвижным как жидкость даже при 8 градусах Кельвина выше абсолютного нуля и перемещается вдоль трубки - словно в одномерном пространстве. При этом сильно уменьшается свобода водородных связей и их способность формировать пространственные структуры из близких молекул воды, как это происходит, например, во льду. Новое состояние воды авторы работы назвали "нанотрубочной водой" (nanotube water).

И это еще не все. На сайте (http://www.llnl.gov/str/October05/Mundy.html) можно прочитать, что в так называемом суперионном фазовом состоянии атомы кислорода в воде оказываются прочно замороженными в кристаллической решётке, но атомы водорода при этом остаются подвижными, как в газе, путешествуя свободно по всему кристаллу с очень высокой скоростью. Ранее была высказана гипотеза, что вода должна существовать в таком состоянии при температуре в тысячу градусов Цельсия и давлении в сто тысяч атмосфер, например, в глубинах планет-гигантов. Исследователи воспроизвели суперионную воду в лаборатории, сжимая обычную воду между алмазными наковальнями и одновременно нагревая её инфракрасным лазером. Было показно, что в таких условиях молекулы воды разрушаются, а атомы, которые образовывали эти молекулы, действительно формируют суперионную фазу более плотную, чем лёд, твёрдую, как железо, но не являющуюся ни льдом, ни жидкостью, ни газом в обычном понимании.

Известно также, что твердое тело, (например, лед) под сдвиговым давлением медленно, но течет. Известный пример это ледники, которые текут с гор.

Эти примеры показывают, что даже в тех случаях, когда жизненый опыт, подсказывает, что все очевидно и понятно (например, пар - вода - лед), изменение условий, в которых происходит переход из одного состояния в другое, может приводит к совершенно экзотическим результатам.

Аналогично этому, мы можем обнаружить явление "фазового" перехода от "продукта на основе ПТС" к ПТС в процессе упрощения ТС только в том случае, если мы заранее выбрали те параметры, которые, определяют индивидуальность ТС.

Другими словами, "фазовый переход от ТС к ПТС" возможен только в том случае, если мы оговорим заранее, какие функции или характеристики этой ТС нельзя потерять в процессе упрощения, потому что это будет означать потерю индивидуальности ТС. Это означает, что только после выбора таких параметров можно начать упрощение, которое должно довести нас до такой ТС, которую дальше упрощать некуда и поэтому мы называем ее ПТС.

Очевидно, что одна и та же ТС при выборе разных параметров определяющих ее индивидуальность может быть сведена к разным ПТС. И тем не менее, даже имея свободу выбора в определении, какие функции, характеристики или параметры определяют индивидуальность ТС, разнообразие получаемых ПТС будет много меньше, чем разнообразие исходных ТС.

Простая машина

Частным случаем "простой технической системы" является "простая машина". В физике (механике) и инженерном деле - "простая машина" - это исторически сложившееся понятие. Оно обобщает несколько технических устройств, которые появились на заре истории техники и с тех пор существуют в неизменном виде. Разные авторы приводят разные списки таких простых машин.

В книге Иванов. "Конструируем машины. Шаг за шагом." Москва.2000 к простым машинам отнесены рычаг, блок, полиспаст, ворот, клин, шатуф, водоподъемный винт и нория.

В книге Боголюбов. "Творения рук человеческих. Естественная история машин." Москва. 1988 простые машины упомянуты в следующем контексте.

· Далее следует цитата со страницы 19. Термин "простая машина" в течение очень длительного времени применялся для обозначения простейших подъемных приспособлений - рычага, блока, наклонной, плоскости, клина и винта. Как мы увидим дальше, ни одно из этих приспособлений нельзя в полном смысле назвать машиной, и произошел этот термин, вероятно, от неправильного перевода того слова, которым Герон Александрийский обозначил эти простейшие подъемные приспособления. Конец цитаты.

· Следующая цитата (стр 35). Французский геометр Гаспар Монж показал, что машина состоит из механизмов, которые он назвал элементарными машинами. (как эти элементарные машины относятся к простым техническим смстемам? Г.З.)... Итак, оказалось, что машины состоят из механизмов. В первом учебнике по механике были учтены пока только 134 различных механизма, хотя число их на начало 19 века было больше, но не превышало 200, из которых около половины было изобретено в 18 веке. Для сравнения укажем, что Иван Иванович Артоболевский в своем знаменитом справочнике "Механизмы в современной технике", получившем поистине мировое распространение, учел на конец третьей четверти 20 века 4746 механизмов. Получается, что за 170 лет (с 1800 по 1970г.) количество механизмов возросло почти в 24 раза, в то время как с 17 по 19 век оно всего лишь удвоилось. Конец цитаты

· Цитата (стр 64). Продолжим наш анализ. Рассмотрим из каких частей состоит механизм. Прежде всего - это звено. Звеном называют "скелетную" часть механизма, т.е. его несущую конструкцию, но - и это надо обязательно иметь в виду - абстрагированную от физических свойств материала. Такими свойствами уже обладает та или иная деталь звена. Число звеньев меньше числа механизмов. Известно около пяти тысяч механизмов, но звеньев же около 200. (Уже очень хочется назвать "звено" простой технической системой, но конечно, еще надо с этим разбираться. Г.З.) Сюда относятся рычаги, кулачки, зубчатые колеса диски, "мальтийские кресты", винты и гайки, а также звенья, обладающие различными свойствами. В зависимости от своего назначения звенья могут иметь различную форму (например, зубчатые колеса: цилиндрические, конические, эллиптические, винтовые) и различные размеры. Конец цитаты.

Словарь Вебстера (Webster) дает среди других значений термина машина следующие три:

· "Машина - устройство, которое передает или модифицирует силу или движение. Простая машина - какая-либо из шести или более элементарных механизмов, таких как рычаг, колесо и ось, блок, винт, клин и наклонная плоскость. Комплексная машина - комбинация простых машин", (Machine - device that transmits or modifies force or motion. Simple machine - any of six or more elementary mechanisms, as the lever, wheel and axel, pulley, screw, wedge and inclined plane. Complex machine - a combination of simple machines.)

В энциклопедии "Mc Grow-Hill Encyclopedia of Science and Technology. v 16, p. 480-481" простые машины определены следующим образом: "

· Какая-либо из нескольких элементарных машин, одна или несколько из которых могут быть найдены практически в любой машине. Группа простых машин обычно включает только рычаг, колесо и ось, блок, винт, клин и наклонная плоскость. Однако коробку передач и гидравлический пресс тоже можно рассматривать как простые машины". (Any of several elementary machines, one or more of each is found in practically every machine. The group of simple machines usually includes only the lever, wheel and axel, pulley, (or block and tackle), inclined plane, wedge, and screw. However, the gear drive and hydraulic press may also be considered as simple machines.) Конец цитаты.

Одно из возможных направлений развития.

Предположим, что все вышенаписанное звучит достаточно убедительно для того, чтобы двигаться дальше. Куда именно будем двигаться?

Забегая вперед, в главе 4 я привожу дополнительные соображения на эту тему. Конечно, они получились немного в стиле "правильным путем идете товарищи!", но мусолить детали пути не имея совсем никакой информации о том, куда держим путь, невозможно.

Начнем с понятия "продукты на основе ПТС", которые возникают в результате согласования ПТС с нишей и потребителем.

Поскольку комбинаций ниш и потребителей много, постольку и продуктов много. Можно ожидать, что именно эволюцию продуктов на основе ПТС нам удастся уподобить биологической адаптационной микроэволюции, если мы сумеем учесть откуда берутся копии этих продуктов, как они размножаются, и каким образом в них возникают изменения, ведущие к согласованию продукта, ниши и потребителя.

В случае биологической эволюции вопрос о том, что такое макроэволюция и как она работает черезвычайно затуманен сложностью живого организма, который сам себя размножает. В нашем случае может получиться, что макроэволюция - это возникновение новой комплексной ПТС, которая дальше начинает свою микроэволюцию путем создания разных популяций продуктов на основе этой комплексной ПТС или, другими словами, путем создания таких комбинаций ПТС, которые не создают новую комплексную ПТС.

Например, если к продукту на основе комплексной ПТС - автомобиль приделать ПТС - крыло таким образом, что оно будет на большой скорости прижимать автомобиль к дороге, мы получим гоночный автомобиль, который является новым продуктом на основе комплексной ПТС-атомобиль. Если та же самая ПТС - крыло будет присоединена так, что она будет создавать подъемную силу , мы оторвем автомобиль от земли, но он в самолет не превратится и упадет обратно.

Для того, чтобы получить новую комплексную ПТС - самолет и тем самым совершить акт макроэволюции мы должны не только добавить к автомобилю ПТС - крыло, но, в числе прочего, заменить ПТС - двигатель и ПТС - привод, которые обеспечивают движение по поверхности земли, на такие ПТС - двигатель и ПТС - привод, которые либо отталкиваются от воздуха, либо обеспечивают реактивную тягу. Концепция аэромобиля это добавление комплексной ПТС управляемое крыло к комплексной ПТС автомобиль для того чтобы получить один из вариантов комплексной ПТС самолет.

На сайте (http://www.okatuning.com.ru/oka-tuning-!main.htm ) можно найти симпатичные шуточные гибриды на эту тему.

Таким образом, одна и та же ПТС добавленная к продукту на основе комплексной ПТС в зависимости от того как это сделано и какие еще изменения произведены, может привести как к созданию нового продукта так и к созданию новой комплексной ПТС.

Интересно, что в такой простой модели можно говорить о механизмах и движущих силах макроэволюции ПТС.

Молекулярные комплексы, из которых построен живой организм, в нашей терминологии тоже ПТС, а живой организм, как известно, участвует в макро- и микро- эволюции. Это значит, что двигаясь "снизу вверх" от таких ПТС как атомы и молекулы к комплексным ПТС - макромолекулы, молекулярные моторы и вирусы, мы можем вплотную подойти к такой системе как живая клетка и оказаться на границе между техническими и живыми системами. (Не обещаю, но хотелось бы, когда-нибудь сделать книжку "Сложный мир на языке простых технических систем").

Таким образом, пользуясь метафорой "корабль в открытом море" можно сказать, что появились первые косвенные признаки берега, который пока не виден. И вода стала не такой соленной и ветерок другой. Но это же означает, что высматривать нам сейчас надо не сам берег, к которому мы плывем, но до которого еще далеко, а птиц в небе. (В этом месте у каждого русского должно возникнуть сомнение - как далеко береговые птицы могут залететь вглубь океана, если даже до середины Днепра долетит не каждая птица?)

Другими словами, пора спросить, а зачем вводить понятие ПТС, и что оно может дать?

Простая техническая идея (ПТИ) и соответствующая ей абстрактная техническая идея (АТИ).

ПТИ и АТИ

Каждая ПТИ является частным случаем или конкретным воплощением более общей абстрактной технической идеи (АТИ). Одна и та же АТИ может быть воплощена более чем в одну ПТИ, которая описывает одну ПТС. Каждая ПТС может быть составной частью более сложной технической системы. Другими словами, целая популяция разнообразных продуктов может быть построена на основе одной ПТС.

После того, как мы ввели понятие АТИ, самое время, вооружившись этим понятием, посмотреть по сторонам в поисках концепций или идей, которые уже существуют, но еще не знают, что "на самом деле" они соответствуют определению АТИ.

Если нам удасться найти такую концепцию, повесить на нее наш ярлык и раскрутить ее так, как не удалось ее авторам, потому что они смотрели на проблему с другой точки зрения, то это будет совсем неплохо.

Конечно, не зная, что найдешь и как оно получится, быть уверенным в успехе трудно, однако английская мудрость в переводе Маршака - это залог нашего успеха. "Где ты была сегодня киска? У королевы у английской. Что ты видала при дворе? Видала мышку на ковре."

Еще более конкретно и убедительно наблюдение Маслоу (Abraham Maslow) "Когда ваш единственный инструмент молоток, все проблемы похожи на гвозди". (When the only tool you own is a hammer, every problem begins to resemble a nail)

Первый претендент не заставил себя долго искать. В теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) есть такое понятие "веполь", которое Г.С.Альтшулер отец-основатель ТРИЗ назвал "минимальной технической системой".

Принимая упрек, что говоря о "простой технической системе", я умолчал о столь похожем по звучанию понятии как "минимальная техническая система", я могу ответить просто и незатейливо - "а никто и не умалчивал". Просто, пока я последовательно и придирчиво в занудливом пошаговом рассмотрении и изложении материала не добрался до АТИ, мне никак не удавалось пристроить концепцию "веполя". Было ясно, что это не ПТС, но что? А сейчас мне кажется, что это АТИ и, следовательно, должны быть другие АТИ того же класса, что веполь. А также должны быть ПТИ, соответствующие каждому из этих АТИ и так далее. Ну, а раз должны быть из общих соображений, значит мы их "чисто конкретно" найдем.

"Разборка с веполем"

Вот что написано о веполе в разных работах:

Цитата из работы Альтшуллера "Дополнение к справке "Теория решения изобретательских задач". 1987:

· "В ТРИЗ возникло и широко используется понятие о минимальной технической системе. Такая система, включающая два взаимодействующие вещества и поле, получила название веполь. Установлено существование сложных веполей: комплексных, двойных, цепных. Разработан вепольный анализ, позволяющий записывать условия и ход решения изобретательских задач; ТРИЗ обрела свой язык для записи "технических реакций" (наподобие записи реакций в химии). Вепольный анализ позволил - в ряде случаев - количественно оценивать степень увеличения идеальности при синтезе новых технических решений."

Цитаты из книги Альтшулер, Злотин, Зусман, Филатов."Поиск новых идей". 1989:

· "...построением, исследованием и преобразованием структурных моделей занимается раздел ТРИЗ, получивший название "вепольный анализ" (ВЕПОЛЬ от слов Вещество и ПОЛе)"

· "Нетрудно заметить, что веполь является минимальной моделью технической системы: он включает изделие, инструмент и знергию (поле), необходимую для воздействия инструмента на изделие. Модель сложной технической системы можно свести к сумме веполей."

Цитаты из книги Саламатов. "Как стать изобретателем". 1990.

· Выходит, что только при наличии трех элементов система становится работоспособной? Все верно. Это условие вытекает из основного принципа материализма: изменение вещества может быть вызвано только материальными факторами, т.е. веществом и энергией (полем). Применительно к техническим системам этот принцип будет выглядеть так: изменение вещества может быть вызвано непосредственным действием второго вещества (например, удар - механическое поле), или полевым действием другого вещества (например, магнитом), или внешним полем. Отсюда следует, что минимально необходимое количество элементов в технической системе равно трем: два вещества и поле. Это понятие о минимальной ТС получило название вепольная система или веполь (от слова "вещество" и "поле").

· Веполь - это модель минимальной, работоспособной, управляемой технической системы.

· "Вещество в вепанализе понимается более широко, чем это обычно принято: не только вещество как вид материи, но и технические системы (или их части), внешняя среда и даже живые организмы. Все дело в том, что вепанализ, схематизируя процесс решения задачи, заставляет отбросить (забыть на время) все лишние свойства объектов и выделить только те свойства, которые вызывают конфликт. Замена же названия объекта нейтральным словом "вещество" сразу снимает пресс инерции предыдущего знания об объекте, противоречие выступает рельефнее, незамутненнее. Любой объект - это система (в том числе "обычное" вещество - если заглянуть в его микроструктуру), поэтому оперируя веществами в вепольных формулах, мы, по сути дела, проводим действия над системами.

· Понятие "поле" в вепанализе также отличается от принятого в физике. Физических полей (взаимодействий) всего четыре: гравитационное, электромагнитное, сильное (ядерное) и слабое (элементарных частиц). Проявлением действия этих полей объясняют все процессы в природе. Однако для техники такого деления недостаточно: технические системы чрезвычайно "чувствительны" к количественным и качественным характеристикам полей. Поэтому в вепанализе используют более детальную их классификацию: механическое (давление, удар, импульс), звуковое (ультра-, инфра-), тепловое, электрическое (электростатическое, электрический ток), магнитное, электромагнитное, оптическое (УФ, ИК, видимые лучи), ионизирующее излучение, радиоактивное излучение, химическое (окислительные, восстановительные, кислые и щелочные среды), запаховое и т.д."

Цитата из книги Петров. "Базовый курс ТРИЗ". 2002 http://trizfido.narod.ru/00/petrov.htm

· Статистический анализ технических решений показал, что для повышения эффективности технических систем их структура должна быть выполнена определенной. Модель такой структуры называется веполем.

· Веполь - минимально управляемая техническая система, состоящая из двух взаимодействующих объектов и энергии их взаимодействия. Взаимодействующие объекты условно названы веществами и обозначаются В1 и В2, а энергия взаимодействия полем и обозначается П.

Сравним эти четыре определения одного и того же понятия авторами, которые десятки лет работают в ТРИЗ и адекватно отражают степень ее развития: (в скобках указан год написания книги, из которой взята цитата):

· Веполь - это "минимальная техническая система" (1987)

· Веполь - это "минимальная модель технической системы" (1989)

· Веполь - это "модель минимальной, работоспособной, управляемой технической системы" (1990)

· Веполь - это "минимально управляемая техническая система, состоящая из двух взаимодействующих объектов и энергии их взаимодействия" (2002)

Помните присказку про молоток? Так вот, он жжет мне руки. По-моему, авторам не хватает как раз наших понятий и терминов, которыми можно описать, что такое веполь, и поэтому они ходят по кругу.

Давайте рискнем определить "веполь" как "абстрактно-техническую идею" (АТИ), которую можно сформулировать, например, так: "два объекта (вещества) взаимодействуют посредством поля". Очень даже абстрактное утверждение, особенно с учетом того, как, например, в цитате 3 описано, что подразумевается под словами "вещество" и "поле".

Что интересно, такое предположение превращает варианты веществ, полей и потенциальных отношений между ними, которые сейчас "лежат в куче" - в набор несформулированных "простых технических идей", которые описывают "простые технические системы", из которых можно построить "продукты на основе ПТС". Очень похоже, что именно эти продукты и упоминаются в задачах, которые иллюстрируют правила применения веполей. Однако, не имея промежуточных этапов в виде ПТС и ПТИ авторы вынуждены сразу перепрыгивать от "продута на основе ПТС" к АТИ.

Анализ утверждения, что веполь это абстрактная техническая идея

Предметом нашего рассмотрения является гипотеза о том, что понятие "веполь", введенное в теорию решения изобрететельских задач около 30 лет назад и с тех пор активно применяемое, согласно нашей терминологии может быть отнесено к категории АТИ.

По сути дела "веполь" - это абстракция, в которой убраны все конкретные признаки объектов и характера взаимодействия этих объектов и оставлено только общее утверждение - "два тела, которые взаимодействуют через поле"

Такого рода абстракции возможны только по договоренности между теми, кто их использует. Согласно этой договоренности все понимают, что "на самом деле" в мире все связано со всем, но "высокие договаривающиеся стороны" для достижения каких-то своих целей абстрагируются от всего, что в данный момент и в данном месте их не интересует и, таким образом, получают общее и абстрактное утверждение: существуют "два тела, которые взаимодействуют через поле" и называют такое состояние этих тел "веполь"

При таком понимании "веполя" можно сформулировать и другие абстракции такого же уровня общности.

Например, это абстракция "одно тело, которое находится в поле". Источник этого поля и его харктеристики мы не рассматриваем, предполагая, что поле с некими характеристиками просто существует. Таким образом, мы получаем возможность рассматривать поведение объекта, который нас интересует, в поле, которое возникло и существует независимо от этого объекта.

Легко перечислить очевидные абстракции, которые можно построить комбинируя разные тела и поля. Например:

· Два тела и поле взаимодействия между ними ("веполь")

· Одно тело и одно действующее на него поле

· Одно тело и два действующих на него поля

И так далее

Если определить утверждение "два тела и поле взаимодействия между ними" как АТИ, то утверждения "два тела и электрическое поле между ними" надо будет определять как ПТИ.

Однако возникает проблема - как нам тогда называть такие описания как, например, "два маленьких тела на большом расстоянии в электрическом поле" или "заряженная нить внутри пустотелого цилиндра" или "две плоскости с электрическим полем между ними"? Все эти формулировки явно выглядят как ПТИ, потому что они очевидно описывают хорошо известные ПТС, у которых даже есть имена собственные. Например, "две плоскости с электрическим полем между ними" - это концепция плоского электрического конденсатора.

Таким образом, этот анализ вынуждает нас сделать еще один шаг в построении иерархии идей, описывающих технические системы

Необходимо ввести еще один более высокий уровень абстракции - "абстрактная идея" (АИ), которая в обобщенном виде описывает популяцию разных "абстрактно-технических идей" (АТИ).

Чем качественно отличаются АИ, АТИ и ПТИ?

Удобно начать с ПТИ, потому что она по определению является идеей, которая однозначно описывает простую техническую систему. Одной ПТИ соответствует одна ПТС.

АТИ является таким обобщением ПТИ, в котором присутствуют и конкретные (как в ПТИ) характеристики и абстрактные. Для каждой АТИ можно построить целую популяцию таких ПТИ, обобщением которых эта АТИ является.

Например, идея "фитиль", как мы ее определили выше, явно соответствует концепции АТИ, которая обобщает, как минимум, две разных ПТИ, в одной из которых капиллярно-пористый материал фитиля должен быть негорючим (продукт - зажигалка и т.п.), а в другой химически стойким и не растворимым в органическом красителе (продукт - фломастер и т.п.)

АИ является предельно абстрагированным описанием, в котором нет никаких однозначных (технических) характеристик, и поэтому каждой АИ соответствует множество АТИ, обобщением которых является эта АИ.

Таким образом, одной АИ может соответствовать множество АТИ. Эти АТИ могут быть утверждениями разной степени абстрактности и могут быть организованы в иерархию, например, как это видно в одном из нижеследующих примеров. Нижней границей этой иерархически организованной популяции АТИ являются полностью конкретные идеи, которые мы назвали ПТИ, а верхней границей является одна полностью абстрактная идея (АИ). Каждой АТИ может соответствовать множество ПТИ, которые разбиты на три группы, как это описано ниже, по принадлежности к нано- микро- или макро- миру. Каждой ПТИ должна соответствовать только одна ПТС, потому что, по определению, ПТИ это описание до предела упрощенной ТС. Наконец, любая ПТС может быть усложнена до состояния разных продуктов построенных на основе этой ПТС.

Например,

АИ - "два тела и поле между ними"

· АТИ 1 - два тела и электрическое поле между ними

· АТИ 2 - два тела и гравитационное поле между ними

· АТИ 3 - два тела и "склеивающее их за счет адгезии" поле между ними

· И так далее

АТИ 1 - "два тела и электрическое поле между ними"

· АТИ 1.1 - "два тела и постоянное электрическое поле между ними"

· АТИ 1.2 - "два тела и переменное электрическое поле между ними"

АТИ 1.1 - "два тела и постоянное электрическое поле между ними"

· ПТИ 1 - два точечных заряда и электрическое поле между ними

o Фактически это описание ПТС, в которой размеры заряженных тел так малы, а расстояние между ними так велико, что краевыми эффектами можно принебречь. Описанием их взаимодействия является закон Кулона

· ПТИ 2 - две заряженные бесконечные плоскости и электрическое поле между ними.

o Это описание ПТС - плоский электрический конденсатор.

· ПТИ 3 - нить и коаксиальный с ней цилиндр.

o Это ПТС - коаксиальный электрический конденсатор.

Количество примеров можно увеличить, но во всех случаях, очевидно, что перечисленные ПТИ - это просто разные воплощения одной АТИ, в которой однозначно определена специфика поля: оно во всех случаях электростатическое

Ту же самую АИ можно превратить в АТИ внесением специфической характеристики не поля, а тела. Например, тела могут быть только металлическими (с самыми общими характеристиками, которые присущи всем металлам и этим отличают их от любых неметаллов), а поля могут быть любыми

АИ - "два тела и поле между ними"

· АТИ 1 - два металлических тела и магнитное поле между ними

· АТИ 2 - два металлических тела и "прижимающее их к друг другу" поле

· АТИ 3 - два металлических тела и гравитационное поле между ними

· АТИ 4 - два металлических тела и электрическое поле между ними

· И так далее

АТИ 2 - два металлических тела и "прижимающее их к друг другу" поле

· ПТИ 1 - два металлических тела прижаты друг к другу плоскими поверхностями

o Фактически это описание ПТС, которая обеспечивает "диффузионную сварку металлов"

Очевидно, что количество таких примеров практически неограниченно

Таким образом наш анализ показывает ошибочность гипотезы о том, что "веполь" - это АТИ. Это плохая новость. Но есть и хорошая новость - веполь это АИ.

Итак вся концепция иерархии идей описывающих ТС теперь выглядит так:

· АИ - никаких однозначных (технических) характеристик объектов, которые описаны в этой идее. АИ - это однозначно абстрактная идея

· АТИ - среди характеристик объектов, которые описаны в этой идее есть как абстрактные, так и конкретно технические

· ПТИ - все характеристики объектов, которые описаны в этой идее технические и обеспечивают однозначное описание ПТС.

Образно выражаясь, АТИ - это переходная область между двумя идеями - полностью конкретной и полностью абстрактной.

Три масштаба мира. Наноструктуры, микроструктуры, макроструктуры.

Для изобретателей, которые ищут альтернативные пути решения технических (и не только) проблем, концепция трех масштабов мира может оказаться эффективным инструментом поиска новых идей.

Единый "Мир с большой буквы", в котором мы существуем, можно представить в виде нескольких слабо перекрывающихся "миров с маленькой буквы". О двух крайних масштабах единого Мира (субатомном и космическом) мы кое-что знаем, можем вычислять и предсказывать происходящие в них процессы, но представить их образно не можем. В трех "мирах" между этими крайними мы живем. Условно их можно назвать - наномир, микромир и макромир

В некоторых случаях удобнее говорить о двух мирах, которые, образно выражаясь, не замечают друг друга, потому что характеризующие их параметры несопоставимы Это миры нано и макро масштабов. А между ними - пограничный мир микроразмеров, многие особенности которого можно описывать в разных моделях используя характерные размеры и нано и макро миров

Рассмотрим, например, следующую АТИ "Опозновать объект по форме и размеру, для того чтобы удерживать его"

Эту АТИ можно конкретизировать, по крайней мере, в два набора ПТИ

Первый набор "простых технических идей":

· ПТИ 1 для наномира:

o "Уложить в пространстве участок нитевидной молекулы в виде фигурной клетки, форма которой соответствует форме небольшой группы атомов, которую надо опознать"

· ПТИ 1 для микромира:

o Эта идея не очевидна и ее надо изобретать

· ПТИ 1 для макромира:

o "Использовать стержни, изогнутые в виде фигурной клетки, форма которой соответствует форме опознаваемого тела"

Второй набор "простых технических идей":

· ПТИ 2 для наномира:

o "Организовать полость, расположив атомы в форме фигурной клетки, соответствующей по форме небольшой группе атомов, которую надо опознать"

· ПТИ 2 для микромира:

o Эта идея не очевидна и ее надо изобретать

· ПТИ 2 для макромира:

o "Организовать в теле полость или углубление, форма которого соответствует форме опознаваемого тела"

Каждая из этих ПТИ является описанием ПТС. Каждая ПТС является составной частью нескольких продуктов, построенных на основе этой ПТС. Иллюстрация этого представлена в нижеследующей таблице.

В свою очередь АТИ "Опозновать объект по форме и размеру, для того чтобы удерживать его" является одним из воплощений АИ "опозновать объект по форме и размеру". Другие воплощения этой АИ, например, АТИ "опозновать объект по форме и размеру, для того чтобы посчитать количество таких объектов" или АТИ "опозновать объект по форме и размеру, для того чтобы построить динамику появления таких объектов во времени".

Ничто не мешает сформулировать еще более общую АИ, например, "опозновать объект" не указывая какие именно технические характеристики этот объект имеет. Действительно, кроме формы и размера возможны общий вес и плотность или электрический заряд или поведение в магнитном поле. Для каждой из этих характерстик существует набор инструментов и методов и единиц измерения, которые позволяют измерять и сравнивать их.

Таким образом, если изобретатель сделал конкретное изобретение сформулированное во всех технических подробностях, он может применить к нему предлагаемый подход и переформулировать его в терминах АИ-АТИ-ПТИ-ПТС и продукт на основе ПТС и таким образом усилить его и защитить.

Прежде чем привести пример такой обработки конкретного изобретения, надо сделать еще одно "сильное утверждение", проверка которого будет сделана по мере накопления опыта применения предлагаемого подхода.

Для каждой пары ПТИ-ПТС можно определить к какому масштабу мира она относится и построить еще две пары ПТИ-ПТС, которые являются "масштабными аналогами" исходной пары ПТИ-ПТС.

Другими словами, можно сформулировать правило изобрететеля: "построил пару ПТИ -ПТС для одного масштаба мира - ищи/изобретай еще две пары ПТИ-ПТС в остальных двух масштабах".

Ниже представлена диаграмма иллюстрирующая концепцию "АИ - АТИ - ПТИ - ПТС - продукты на основе ПТС"

Такая вот многоэтажная абстракция.

Все это замечательно, однако не пора ли нам, в конце концов, использовать понятие ПТС для изобретения чего-нибудь полезного и актуального, такого, что можно внедрить и нанести людям пользу, а себе деньги?!

Насчет денег себе я, конечно, погорячился, но актуальных задач, которые хорошо было бы решить, много.

Начнем с выбора проблемы. Пусть это будет концентрирование запахов для обнаружения следов взрывчатки на одежде человека и в его багаже.

Кстати сказать, такой концентратор работал бы не только против террористов, но и против болезней. Существует диагностика нарушений обмена веществ в организме по запаху тела и его выделений. Невозможно забыть (совершенно не понимая их) легендарные слова Боткина "больной брюшным тифом пахнет вспотевшим гусем". Не так давно было научно доказано, что собаки могут опозновать по запаху мочи больных раком мочевого пузыря. (British Medical Journal. 2004, v. 329, p. 712.) Более того, известно, например, что больные шизофренией пахнут иначе. Невооруженным носом на ранних стадиях болезни это незаметно, а концентратор может оказаться диагностическим инструментом. Такая диагностика не потребует прямого воздействия на пациента и не будет вызывать его беспокойства. Запаховая медицинская диагностика это перспективное направление развития.

Самую легкую часть работы мы сделали и должны в этом месте немедленно среагировать на то, что знают все. Все знают, что найти идею легче, чем "продать" ее. Это две разные работы. Делать их надо по разному и таланты для этого нужны разные. Я с этим согласен. Более того, у меня есть опыт работы в области исследования эволюции технологий. Этот опыт вопиет, извините за точное и звучное слово, что любое готовое решение к тем, кто может его внедрить не может принести чужой человек со стороны (с любым количеством старорусских единиц измерения длины во лбу).

Но тот, кто "вхож в проблему" может случайно оказаться читателем этой книжки или приятелем читателя или знакомым его знакомого. Таким образом направление и заготовка решения могут "нематериальным путем " попасть туда, где ее могут использовать.

Концентратор, концепцию которого мы сейчас построим, можно встроить в любую стандартную систему, которая гонит поток воздуха вначале сквозь камеру с объектом, а затем на сенсор измеряющий запах. Чувствительность этих сенсоров всегда недостаточна и повышение концентрации запаха в потоке всегда желательно.

Напомню, моя главная задача показать, что концепция ПТС позволяет представить любую проблему таким образом, что найти ее решение становится легче.

Если проблему можно взять любую, то почему же не взять актуальную и по-человечески важную? Вдруг и правда получится? Вдруг и правда кто-нибудь не поленится и проверит? Наконец, еще одно вдруг, вдруг заработает и правда будет людей спасать?

Короче, переходим к следующему разделу.