Главная    Теория    Эволюция и изобретатель
Описание работы с изобретением в стиле "научный туризм с разговорчивым гидом"
Новые идеи, которые появились в процессе поиска продуктов-родственников
Новые идеи, которые появились при составлении первой иерархии АТИ
Новые идеи, которые появились при составлении второй иерархии АТИ
Глава 6. Сборное тело составленное из малых тел соединенных молекулярными мостиками (ТММ)
Глава 7, Глава 8
Часть 3. Инкубатор первичных изобретений интегрирует интеллектуальную собственность
Глава 10. Три подхода к работе с будущим
Глава 11, глава 12

Эволюция и изобретатель

Г. Зайниев

Часть 4. Суперинкубатор порождает новую интеллектуальную собственность

Введение. Инструмент для концептуальной теоретической работы

Эту книгу я начинал как вполне безобидный академический текст, описывающий такой подход к эволюции техники, который позволит сравнить ее с эволюцией жизни. Так и вижу, Паганель с сачком, который скачет по полям эволюции и ловит бабочек и мушек. Ну и на здоровье, чем бы дитя не тешилось.

Однако в процессе ловли инструмент в руках незаметно начал жить своей жизнью и превращаться во все более претенциозное оружие. Вначале я увидел, что можно не только ловить бабочек, но и отстреливать птичек, до которых сачком не дотянешься. А именно: первое попавшееся первичное изобретение в результате приложения к нему алгоритма, построенного на новом языке, удалось превратить не только в десятки разрозненых новых изобретений, но в "инкубатор первичных изобретений". Оказалось, что эта вполне стандартная процедура работает для разных по тематике и масштабу изобретений.

Дальше больше, совершенно неожиданно концепция инкубатора влезла в процесс описания и сравнения концепций "продленного настоящего" и "направляемой эволюции", которая идет "мимо настоящего", и породила идею start up компании, построенной вокруг инкубатора первичных изобретений, которые были построены в процессе "направляемой эволюции".

Следующий шаг показал, что одно и то же изобретение может входить в два разных независимо построенных инкубатора. Так случилось с идей нано-щетки, вокруг которой я построил инкубатор в главах 5А и 5Б. Эта же идея в слегка модифицированном варианте описана в составе иерархии абстрактных идей, построенной в главе 6 вокруг концепции ТММ (сборное тело, построенное из малых тел соединенных молекулярными мостиками).

Это наблюдение породило идею, что можно построить суперинкубатор, который объединяет несколько независимо построенных инкубаторов. Такой суперинкубатор составленный из трех инкубаторов (Нано-микро-щетка, ТММ и Адгезия) описан в этой части.

С неизбежностью возникает вопрос, что является ожидаемым результатом работы с инкубатором и суперинкубатором первичных изобретений? Кто и с какой целью должен с ними работать? Ответ, который я вижу сейчас, выглядит следующим образом.

Изобретатель-открыватель строит инкубатор для того, чтобы с ним работал изобретатель-решатель. Это может быть один и тот же человек в разных режимах работы, или это могут быть разные люди. Главное отличие в целях их работы. Изобретатель-открыватель строит инкубатор, а изобретатель-решатель работает с готовым инкубатором для того, чтобы не только найти идею, но и воплотить ее в материале.

Суперинкубатор, в отличие от этого не предназначен для решателей. Результатом работы с ним не может быть концепция, конкретная настолько, что ее можно будет сразу внедрять в производство.

Суперинкубатор - это инструмент для концептуальной теоретической работы. Результатом работы с ним является обобщенная концепция семейства гибридных продуктов, описанных на таком уровне общности, который уже позволяет получить зонтичный патент (патентный забор) и превратить эту обобщенную концепцию в интеллектуальную собственность.

Для того чтобы начать производство этих продуктов понадобится дополнительная конкретизация концепции. Но необходимость проделать такую работу уже не должна быть препятствием для продажи, потому что эта работа очевидно выполнимая, а концепция уже защищена, и если первый покупатель ее не купит, то его конкурент может купить, что "не есть хорошо" для этого покупателя.

Главное, конечно, в том, что придуманная концепция должна иметь реальную ценность, осознаваемую людьми практическими и далекими от всяких выдумок.

Итак, еще раз, работать с супер-инкубатором должен изобретатель-открыватель. Цель его работы это изобретение, во первых, новых гибридов и комбинаций тех ПТИ-ПТС, которые описаны в суперинкубаторе, и во-вторых, продуктов, которые можно построить на их основе.

Вот и получается, что сачок превратился в базуку, а размахивать ей, направляя в разные стороны, сложнее не стало.

Таким образом, еще раз, инкубатор всегда разворачивается вокруг конкретного изобретения, которое, например, могло быть сделано случайно. После этого иерархия АТИ может вывести автора на такое изобретение, которое представляет больший интерес, чем то, с которого он начал. Причины этого могут быть любыми. Например, известно, что есть покупатель, который купит инкубатор на эту тему. Зачем он ему, это уже его дело. После того как выбор сделан, надо перестроить иерархию АТИ и соответственно структуру инкубатора так, чтобы это выбраное изобретение стало центральным и весь инкубатор работал бы на усиление этого изобретения.

Итак, инкубатор по определению обслуживает и усиливает одно изобретение, которое может быть выбрано в качестве центрального по любой причине, экономической технологической, социальной и так далее.

Как строить суперинкубатор? Вокруг того нового изобретения, которое появится при одновременном рассмотрении двух или трех инкубаторов? Или может быть идти в обратном направлении - выбрать в составе инкубатора центральное изобретение, а затем строить вокруг него уже суперинкубатор? Или же суперинкубатор сам бесконтрольно возникает в результате самосборки в подсознании, а затем выпадает как осадок в сознание?

На этом этапе у меня нет ответа. Надо практически поработать с тем суперинкубатором, который получается сам собой и далее посмотреть, что получится.

Глава 13. Пример построения суперинкубатора

Как я уже писал во вступлении к главе 5А, два (или уже три?) года назад мы с Ликой Зайниевой случайно в процессе работы над другим изобретением, придумали идею продавливания пластичных наночастиц сквозь твердые наночастицы уложенные слоями. Эта идея, которую можно назвать "шприц для получения нанонитей" или сокращено "шприц-Н", так и лежала в архиве. В процессе решения другой задачи мы с Ликой вышли на концепцию ТММ (сборного тела построенного из малых тел соединенных молекулярными мостиками). Эта концепция была описана в терминах ПТИ-ПТС и оформлена в виде предварительной патентной заявки. В процессе построения этой концепции мы увидели, что старую идею "шприц-Н" можно встроить в концепциию ТММ как частный случай, что мы и сделали. В тот момент мы уже оперировали понятием иерархия АТИ, но еще не использовали термин "инкубатор". Тем не менее, по сути это был именно инкубатор.

Таким образом, пример построения суперинкубатора я могу начать с того, что мы сделали первичное изобретение и затем встроили его в инкубатор ТММ, который был построен по другому поводу.

В главе 5А описано как вокруг первичного изобретения "шприц-Н" был построен инкубатор. Этот инкубатор включает большой набор первичных изобретений, которые сделаны в области исследования и изобретения нано- и микро- щеток. Одно из них, "нанощетки подошвы Геккона", я выбрал в главе 7 в качестве примера построения инкубатора вокруг чужого первичного изобретения. После того как этот инкубатор был построен, он сам собой прореагировал с инкубатором ТММ (поскольку мысли и о том и о другом толкались и теснились в одной и той же голове) и породил новую идею "липкая поверхность ТММ".

Схематически последовательность действий, которые привели к возникновению суперинкубатора, показаны на следующем рисунке.

Как видно из рисунка на первом шаге мы построили первичное изобретение шприц-Н. На втором шаге независимо от этого был построен инкубатор ТММ. После этого на третьем шаге шприц-Н был встроен в инкубатор ТММ. На четвертом шаге мы построили инкубатор №1, который включает в себя группу новых первичных изобретений, одним из которых является шприц-Н, и чужие первичные изобретения, которые были найдены в процессе исследования. На пятом шаге мы выбрали для исследование первичное изобретение "щетка с нанощетинками, подобными тем, что были открыты на подошве ящерицы Геккона". На шестом шаге мы построили вокруг него "инкубатор Адгезия".

В результате всего этого на следующем седьмом шаге появилось новое изобретение "липкая поверхность ТММ", которое замкнуло три инкубатора в один суперинкубатор.

После того как суперинкубатор построен, можно внутри него сознательно заниматься комбинаторикой, оперируя теми первичными изобретениями и ПТИ-ПТС, которые хранятся в его инкубаторах.

Например, если в одном инкубаторе мы имеем малые тела, которые объединены в одно большое, а в другом нанощетки, то пусть у нас каждое малое тело будет щеткой с нано- или микро-щетинками.

Далее, в инкубаторе №1, который я строил полгода назад, еще не было первичного изобретения "нанощетка с щетинками из углеродных нанотрубок", а сейчас (как по заказу!) такая работа появилась, и я с удовольствием включаю ее в инкубатор. Работа такая: "Multifunctional brushes (щетки) made from carbon nanotubes" Nature Materials 4, 540-545 (2005).

Возможность делать нанотрубки, на поверхности которых иммобилизованы молекулы была описана в главе 5Б. Пусть эти молекулы будут способны образовывать молекулярные мостики между щетинками двух разных щеток. С точки зрения ТММ, та же самая идея получается, если мы предположим, что молекулярные мостики образуются не между поверхностями тел щеток , а между их щетинками. Следовательно, это будет одна и та же идея, которая присутствует в обоих инкубаторах.

Очевидно, что не все щетки будут соединены друг с другом через щетинки, значит возможен случай, когда в зазоре между телами есть щетинки, но нет контактов. Другими словами, мы получаем концепцию микрощели между двумя телами, на поверхности которых находятся нано- / микро- щетинки.

Нетрудно видеть также, например, что две концепции "щель с нано-/микро- щетинками" и "щетинки нанокатализаторы" (которая присутствует в инкубаторе №1) порождают идею "щелевого нанокаталитического микрохимического реактора".

Не менее интересна, перспективна и достойна построения вокруг нее собственного инкубатора концепция "щель с нано-/микро- щетинками, которая удерживает давление жидкости на зазор между неподвижными и движущимися поверхностями" (вдумайтесь, это же не протекающая гидравлика!)

Заключение. Зачем все это надо и какая от этого польза?

Польза становится очевидной, если вспомнить, что иерархическая классификация, в соответствии с которой построены инкубаторы, это не единственный способ упорядочить информацию. Не менее, а во многих случаях существенно более, важен комбинаторный способ классификации, когда в одну группу объединяются "объекты", которые ничего общего не имеют, но в совокупности могут образовывать множество новых устойчивых объектов.

Пример суперинкубатора, который мы рассмотрели выше, не самый показательный, но даже в нем видно, что три инкубатора вместе дополняют друг друга за счет своих различий и создают новое качество.

Представьте себе не такой пошаговый и последовательный способ получения суперинкубатора, который был описан выше, а параллельный, когда для того чтобы построить новую парадигму процесса или продукта, с самого начала происходит построение нескольких инкубаторов вокруг нескольких ключевых изобретений, которые пока несогласованы с друг другом, но каждое из них дает улучшение в своей области.

Такой "междисциплинарный суперинкубатор" это легальный способ построить монополию на обладание тем, что еще только разрабатывают другие, даже не подозревая, что они уже работают на чужого дядю, который заранее превратил целое направление развития в свою интеллектуальную собственность (в полном соответствии с существующими патентными законами).

Как же, все таки, можно себе представить реальный режим работы, результатом которой может быть такой суперинкубатор, который нанесет хоть какую-нибудь пользу своим создателям? Воспользуюсь историческим примером.

Мне трудно представить себе, что читатель, который дочитал до этого места не знает, кто такой инженер Владимир Григорьевич Шухов, и чем он знаменит. Поэтому я приведу только те фрагменты из жизнеописаний Шухова, которые помогут мне ответить на поставленный вопрос.

Цитата из биографии В.Г.Шухова на посвященном ему сайте (http://shukhov.bstu.ru/about/):

Прозорливо оценив творческий потенциал В. Г. Шухова еще в Америке, А. В. Бари пригласил его принять руководство отделением фирмы в Баку - новом центре быстро развивающейся российской нефтяной промышленности. В 1880 году А. В. Бари основал в Москве свою строительную контору и котлостроительный завод, пригласив В. Г. Шухова на должность главного конструктора и главного инженера.

Так начался плодотворный союз блестящего менеджера и фантастически талантливого инженера. Он продолжался 35 лет и принес России огромную пользу.

Приглашая В. Г. Шухова к сотрудничеству, А. В. Бари получал молодого (25 лет), не обремененного предрассудками инженера с блестящими характеристиками, порядочного, свободно владеющего тремя языками (английский, французский, немецкий), приятной внешности и отличного воспитания.

В. Г. Шухов в лице А. В. Бари обрел исключительного партнера - образованного и культурного человека с опытом предпринимательской деятельности в Америке, грамотного инженера, способного объективно оценивать идеи и предложения, умеющего на равных общаться и с иностранными предпринимателями, и с крупнейшими промышленниками России. Союз Шухов-Бари был взаимовыгодным и поэтому долговременным и плодотворным.

На сайте (http://library.istu.edu/hoe/personalia/shuhov.pdf ) со ссылкой на книгу "Самые знаменитые изобретатели России / Автор-составитель С.В. Истомин. - М.: Вече, 2000" опубликована статья о В. Г. Шухове. Выдержку из этой публикации я привожу ниже:

В Петербурге в 1878 г. Владимир Шухов вновь встретил американского инженера и предпринимателя Александра Бари, который предложил Шухову работать у него.

Владимир Шухов переехал в Москву и занял должность главного инженера технической строительной конторы А. В. Бари. Строительная фирма Бари, поначалу скромная контора по производству чертежей по заказам, вскоре превратилась в известную миру "Контору по эксплуатации и изобретениям инженера Шухова", так за глаза иногда называли место работы Шухова: И здесь он проработал, вернее проблистал своими изобретениями и

открытиями всю свою долгую жизнь...

В лице Бари Шухов, говоря сегодняшним языком, нашел богатого спонсора, попечителя, каких не попадалось на пути многих других гениальных изобретателей - Яблочкова, Лодыгина... Бари, предприимчивый американец, очень быстро понял, сколь выгодным для него может стать сотрудничество, а точнее - эксплуатация идей, которыми был переполнен молодой Шухов.

Из воспоминаний В. Г. Шухова:

"Моя личная жизнь и жизнь и судьба конторы были одно целое... Говорят, что А. В. Бари эксплуатировал меня. Это правильно. Юридически я все время оставался наемным служащим конторы. Мой труд оплачивался скромно по сравнению с доходами, которые получала контора от моего труда. Но и я эксплуатировал его, заставляя его выполнять мои даже самые смелые предложения! Мне предоставлялся выбор заказов, расходование средств в оговоренном размере, подбор сотрудников и найм рабочих. Кроме того, А. В. Бари был не только ловкий предприниматель, но и неплохой инженер, умевший оценить новизну технической идеи. Кто из предпринимателей того времени взялся бы за сооружение в шесть месяцев павильонов Нижегородской выставки, если они, даже построенные, вызывали сомнения в надежности? Приходилось терпеть несправедливости в оплате труда ради возможности инженерного творчества".

"Мое основное условие работы в конторе: выиграть по контракту выгодный заказ, причем за счет более низкой, чем у конкурентов, стоимости и более коротких сроков исполнения и при этом обеспечить конторе прибыль не ниже, чем у других контор. Выбор темы конкурса -за мной".

"А. В. Бари понимал, что нужно отпускать средства на предварительную проверку идеи. Так, на территории завода конторы были построены первый цех с подвесным шатровым покрытием и первая гиперболоидная башня".

"Риск при выполнении заказа исключался. Разрушение конструкции - это не только убытки конторы, но и потеря моего инженерного авторитета, потеря возможности самостоятельного творчества, а значит, конец творческой жизни".

По моему, все ясно. Та группа изобретателей-открывателей, которая первой найдет своего А.В.Бари (а точнее, он их найдет), "наведет такой же шорох" в деле работы с интеллектуальной собственностью в 21 веке, какой навел В.Г.Шухов в инженерном деле в 20 веке.

Другими словами, надо чтобы встретились инвестор, у которого есть достаточно денег, которыми он не побоится рискнуть, и один или лучше группа изобретателей-открывателей, которые могут построить такой суперинкубатор. Объединив их в компанию и пристегнув к ним менеджеров инвестор сможет получить компанию, которая будет производить на продажу такой интеллектуальный продукт, который фактически дает ее владельцу практически монопольные права, например, на целое направление развития новой технологии.

Согласитесь, если бы я написал такие слова в самом начале книжки, даже самые доброжелательные читатели сказали бы: "ага, щас" и закрыли книжку.

До тех пор, пока такая штука с суперинкубатором не будет проделана хотя бы один раз, количество верящих в это дело будет ничтожно мало.

Это не проблема - это реальное положение вещей во всех случаях смены парадигмы. Она происходит не тогда, когда ее придумали, а тогда, когда ситуация созреет.

Задним числом объяснять революционные открытия очень легко, а спланировать и сознательно осуществить внедрение нового результата обычно удается не изобретателям, а другим людям, которые обладают другими способностями.

Часть 5. Концепция популяции продуктов построенных на основе ПТИ-ПТС

Введение. Отношения между человеком и ТС

Попробуем построить общую картину отношений между техническими и живыми системами, и в частности, между человеком и ТС.

Напомню, что ТС - это любая система, которая может возникнуть за счет сознательных действий человека, но не обладает сложностью, достаточной для того, чтобы копировать себя без участия человека.

Такое определение ТС позволяет, с учетом того, что мы договорились ранее ограничиваться только тремя масштабами Мира (нано-, микро- и макро-), построить такую систему описания Мира, в которой существует только четыре категории объектов:

o живые системы (к которым относится человек),

o технические системы,

o крупно-масштабные (несравнимые с жизненными параметрами человека) природные системы во всем их разнообразии

o идеальные системы, которые существуют в голове человека, например, поэтические и музыкальные образы.

Отношения между человеком и этими категориями объектов можно описать концептуально. В этой книге нас интересуют отношения между человеком и техническими системами.

Мы уже ввели ранее несколько ролей, которые человек может играть по отношению к ТС.

Первая роль - ученый, который исследует объект, для того чтобы получить информацию о том, как он устроен, и как функционирует. Таким объектом могут быть ТС, живые организмы, крупно масштабные природные системы и идеальные объекты, которые существуют в голове человека. Создание новых вариантов того объекта, который он изучает, в обязанности и намерения ученого не входит.

Вторая роль - изобретатель-решатель, который преимущественно имеет дело с ТС. Его задача "улучшить" ТС, в большинстве случаев, без потери индивидуальности. Это связано с тем, что любая ТС существует не сама по себе, но в связи с другими ТС. Поэтому изменение индивидуальности одной системы потребует изменений и во всех остальных, которые с ней взаимодействуют. Если изобретатель-решатель меняет индивидуальность этой системы, то только в тех случаях, когда это позволяет еще лучше обеспечить то "улучшение", которое от него изначально было затребовано. Именно для такого изобретателя-решателя, в первую очередь, разработана ТРИЗ, которая возникла как инструмент решения изобретательской задачи, то есть такой задачи, которая требует улучшить работу ТС.

Третья роль - изобретатель-открыватель, который не пытается решить проблемы связанные с ТС и не пытается ее улучшить. Он ищет другие ТС, которые являются родственниками этой ТС. Для того чтобы сделать это, он может применить алгоритм исследования первичного изобретения.

Кроме этого я уже упоминал о концепции "команды размножения ПТИ-ПТС в составе продуктов построенных на основе этой ПТИ-ПТС". В этой команде люди играют следующие роли: инвестор, изобретатель, производитель, дистрибьютор, продавец и потребитель. Все они имеют специфические отношения с ТС, но в этом разделе мы их рассматривать не будем. Упомяну только, что не всегда, но часто, особенно в крупных компаниях, которые имеют исследовательские отделы, люди играющие роль ученых, также оказываются членами этой команды.

Поведение человека по отношению к ТС зависит от того какую из этих ролей он играет и в какую ситуацию он попал.

Я уже писал в главе 3, что поведение человека по определению становится изобретательским, если он попадает в такую стрессовую ситуацию, в которой:

o есть неопределенность (недостаточность информации). Другими словами, "что-то надо делать, а что именно непонятно".

o надо что-то сделать, потому что если не сделать, то будет наказание, а если сделать, то поощрение. Возможны варианты: только наказание или только поощрение (например, человек удовлетворяет свою собственную любознательность и получает удовольствие от того, что он узнал или сделал).

o есть дифицит времени. Другими словами, действия нельзя отложить надолго.

В такой ситуации у человека нет выбора, он должен начать действовать как изобретатель, который придумывает или находит то, чего он раньше не знал или не имел. В более общем виде такое поведение называется поисковым.

Хочу еще раз обратить внимание на то, что речь идет о ролях, которые играет человек, поэтому один и тот же человек может действовать как ученый, а попав в ситуацию неопределенности превратиться (или не превратится) в изобретателя, который не только открывает новое явление, но и создает (изобретает) новые методы для изучения этого явления.

Хороший пример это химики органики. Когда они изучают строение какой-нибудь молекулы, они выступают в роли ученых. Если же они придумывают в своей голове новую структуру молекулы и последовательность химических реакций, в результате которых такая структура может возникнуть, то они превращаются в изобретателей.

Таким образом, для технических систем существует две категории процессов. В одной категории человек персонализировано выступает по отношению к ним как "доктор, который лечит эту ТС". Другими словами, судьба этого конкретного экземпляра этой конкретной системы, (те изменения, которые в ней будут сделаны) зависят от одного или нескольких человек, которые работают вместе. Это локальное и ограниченное во времени воздействие на один экземпляр ТС. Это изменение позже может быть перенесено (или нет) на все остальные копии.

В другой категории процессов масштаб времени, в течение которого возникают изменения в ТС системе совершенно иной. Он много больше. Для того чтобы адекватно описать причины и механизм возникновения этой категории изменений, необходимо учитывать, что одна ТС не является единицей эволюции.

Эволюция не происходит в результате одного воздействия на один образец ТС, и не может быть описана в терминах таких одиночных взаимодействий. Эволюция это принципиально статистическое явление, закономерности которого проявляются только на таких промежутках времени, которые вмещают в себя неоднократное взаимодействие с этим продуктом всех участников процесса его размножения, а именно, изобретателей, производителей, дистрибьюторов, продавцов, пользователей и инвесторов.

Глава 14. Популяция продуктов, которая возникает вокруг ПТИ-ПТС

Схематическое представление популяции продуктов на основе ПТИ-ПТС

Популяцию продуктов на основе ПТИ-ПТС можно представить схематически. В центре схемы должен быть нарисован круг, внутри которого написано ПТИ-ПТС. Из него в разные стороны проведены стрелки разной длины.

На конце каждой стрелки должно быть написано "продукт на основе ПТИ-ПТС". Каждая из этих стрелок показывает направление усложнения исходной ПТИ-ПТС. Это направление образуется в результате суммирования тех изменений, которые происходят, в частности, вдоль таких стандартных направлений усложнения ПТИ-ПТС, как изменение

o формы (в частности, симметрии)

o размера,

o материала,

o относительной подвижности частей и

o способов соединения этих частей в систему.

Обратите внимание, что на стрелке есть только два состояния: начальное - ПТИ-ПТС и конечное - готовый продукт на основе этой ПТИ-ПТС. Другими словами, по этой схеме ПТИ-ПТС переходит в состояние продукта скачком.

Получается, условно говоря, квантовое представление, которое можно сформулировать следующим образом. Каждый продукт возникает заново как новое "разрешенное состояние сложности" данной ПТИ-ПТС. Естественно, сразу напрашиваются аналогии с квантовой механикой, в которой есть разрешенные орбиты электрона.

Другими словами, такое описание популяции продуктов на основе ПТИ-ПТС постулирует, что есть одно неизменяемое состояние предельно простой ПТИ-ПТС и есть разрешенные усложнения этой ПТИ-ПТС. Если это усложнение не разрешено, то продукт не будет размножаться и останется в единственном экземпляре. Если оно разрешено, то ниша в которой разрешено размножение такого продукта, будет заполняться одинаковыми копиями до полного заполнения. Объем такой ниши определяется множеством разных факторов, которые не зависят от этой ПТИ-ПТС и изменяются независимо от нее.

В другом, менее радикальном варианте описания, можно говорить, что любое усложнение ПТИ-ПТС разрешено, и можно себе представить условия, в которых это любое усложнение будет реализовано, но создать и поддерживать нишу для размножения такого продукта может быть очень сложно

Если ввести не только объем ниши для продукта, который имеет данное состояние сложности, но и время жизни этого продукта, то эту же мысль можно озвучить иначе. Объем ниши может быть маленьким, но время жизни продукта - большим.

Например, продуктом может быть один уникальной длины и сейсмической устойчивости мост с такими свойствами, которые больше нигде не нужны. В этом случае объем ниши предельно маленький - только одна копия продукта, а время жизни и продукта и ниши может быть очень большим.

Еще более наглядный пример - часы с обратным отсчетом времени, которых понадобилось очень много, но на короткий промежуток времени. Перед 2000 годом практически на каждом почтовом отделении в США были такие часы. После юбилея эта ниша резко сжалась (если не исчезла).

В таком описании популяции продуктов не важно как именно исторически развилась и появилась идея этого продукта в голове изобретателя. Важно, что получилось, и как оно соотносится с ПТИ-ПТС, о существовании которой изобретатель, может и не подозревать.

Таким образом, согласно этой схеме каждый новый продукт-изобретение получается не из продукта-прототипа, а путем упрощения этого прототипа до состояния ПТИ-ПТС, а затем усложнения до состояния нового продукта.

При желании такую структуру популяции можно красиво называть "радиально-квантовой".

"Катапульта изменений" и "поле размножения ПТИ-ПТС в составе продукта, построеного на основе ПТИ-ПТС".

Предлагаю рассмотреть метафору. Условная фигура "творец-изобретатель" сидит на складе готовых ПТИ-ПТС и стреляет ими из "катапульты изменений". ПТИ-ПТС летит и падает на "поле размножения ПТИ-ПТС в составе продукта, построенного на основе этой ПТИ-ПТС". В процессе полета ПТИ-ПТС успевает превратиться в продукт благодаря тем усложнениям, которые возникли в этой ПТИ-ПТС за счет воздействия на нее этой "катапульты".

"Катапульта изменений" оказывает некое универсальное и типовое воздействие, которое приводит к разным конечным результатам в зависимости от того, что собой представляет ПТИ-ПТС.

Таких "катапульт изменений" (для начала) пять и каждая из них осуществляет один из следующих видов усложнений ПТИ-ПТС: изменения формы (в частности, симметрии), размера, материала, относительной подвижности частей и способов соединения частей в единое целое.

Легко видеть что все перечисленные изменения-усложнения универсальны и их можно проделать с любой ПТИ-ПТС.

Метафора "катапульты изменений" хороша тем, что в ней есть только два состояния объекта: ПТИ-ПТС, которые хранятся в инкубаторе первичных изобретений и продукт на основе этой ПТИ-ПТС, который в готовом виде падает на "поле размножения" и либо начинает размножаться, если это поле для него адекватно, либо так и лежит в единственном экземпляре.

Откуда мы можем знать, что выстрел катапульты был или, другими словами, такая попытка сделать продукт была? Из патентного описания, в котором этот продукт описан в том виде, в каком он был запущен в размножение (удачное или неудачное).

Еще одна возможность рассуждений, которую дает эта метафора. "Поле размножения ПТИ-ПТС" легко представить как неоднородное по условиям. Используя военную терминологию можно сказать, что "поле размножения" это плацдарм, на котором продукт должен закрепится и затем занять его весь. В маркетинговой и рыночной терминологии "поле размножения ПТИ-ПТС в составе продукта, построенного на основе этой ПТИ-ПТС" это ниша или сектор рынка, на котором потребитель использует этот продукт. В биологической и в экологической литературе это ниша, в которой живет данный организм.

Для того чтобы захватить плацдарм, на нем надо вначале закрепится в самом удобном для захватчика месте. Очевидно, что не в самом центре поля, особенно, если это поле уже занято. Помните пример с железобетоном? Все попытки сразу делать дома из железобетона провалились. А продукт " кадушки для растений" оказался таким пятачком, закрепившись на котором, ПТИ-ПТС железобетон со временем захватила все пригодное для нее поле размножения.

Процесс распространения продуктов на основе ПТИ-ПТС по "полю размножения ПТИ-ПТС" можно описать двумя способами.

Один способ описания - одношаговое превращение ПТИ-ПТС в такой продукт, который заполняет часть "поля размножения". Другую часть поля заполняет другой продукт, который аналогичным одношаговым превращением, но только вдоль других направлений усложнения, был получен из той же ПТИ-ПТС. В конце концов все поле будет покрыто мозаикой таких участков. Визуальной аналогией может быть вид из самолета на поле, покрытое дачными участками разной формы и размеров.

Другим способом описания может быть микроэволюция продуктов, которые превращаются друг в друга в результате небольших или больших изменений и таким образом расползаются по "полю размножения". Единственным ограничением на все эти изменение является следующее требование. При всех изменениях, которые требуются для проникновения в разные части этого поля, любой из этих продуктов в результате упрощения должен превращаться в одну и ту же ПТИ-ПТС.

Если утвердить "размножение ПТИ-ПТС" или другими словами, увеличение количества копий ПТИ-ПТС, в качестве главного принципа эволюции технических систем, то надо признать, что во многих случаях размножение одних ПТИ-ПТС происходит за счет уменьшения количества других. Однако, если мы разложим комбинации ПТИ-ПТС, из которых составлены разные продукты, на одиночные ПТИ-ПТС, то, скорее всего, можно ожидать, что мы получим ситуацию, когда одна ПТИ-ПТС уходя с "поля размножения" в составе одной комбинации ПТИ-ПТС, тем не менее захватывает не меньшее или даже большее "поле размножения" в составе другой комбинации.

Аналогия к размышлению: многие виды живых организмов исчезают с лица Земли, но в то же время появляются новые виды. Меняется ли при этом общая масса живого вещества на планете? Утверждают, что она равна примерно 10 в пятнадцатой степени тонн (например, http://www.apus.ru/site.xp/049052056055124055051048050124.html) и уже миллионы лет не меняется. Ссылаются при этом на Вернадского. Прямых доказательств я не нашел, но звучит правдоподобно. Если это так, то количество копий атомов и молекул (ПТИ-ПТС) определенного вида, которые вовлечены в построение этих живых организмов тоже практически постоянно. Нечто похожее должно происходить и с другими ПТИ-ПТС, однако скорее всего этот процесс пока далек от насыщения.

Красивая аналогия получается, если рассмотреть такую ПТИ-ПТС как молекула ДНК. Нельзя называть живые организмы продуктами на основе ДНК, потому что живые организмы не попадают под определение технических систем. Но в качестве аналогии можно говорить, что "поле размножения ПТИ-ПТС ДНК в составе живых организмов - это биосфера Земли".

Схематическое представление популяции живых систем

Отчетливо помню момент, когда я вдруг сообразил, что аналогичную схему можно использовать и для описания популяции живых организмов. В популяции двуполых организмов особь упрощает себя до состояния яйцеклетки или сперматозоида, а затем в результате их слияния (объединения) получается оплодотворенная яйцеклетка, которая постепенно усложняется до состояния нового организма-потомка.

Если вспомнить гипотезу о том, что для живых систем (организмов) можно ввести понятие "простая генетическая идея" (ПГИ) как аналог или эквивалент "простой технической идеи" (ПТИ), то можно оплодотворенную яйцеклетку назвать "комплексной простой генетической идеей-системой" и тогда выросший из нее организм будет "продуктом построенным на основе ПГИ-ПГС".

Таким образом, новая интерпретация понятия техническая система, честно признаюсь, совершенно неожиданно для меня, позволила не только сопоставить популяции живых и технических систем, но и представить их как два крайних случая воплощения одной и той же концепции.

Концепция такая. Некая система копирует себя получая свою копию таким путем, который совместим со структурой и принципами функционирования этой системы и с условиями, в которых эта система находится.

Если эта система достаточно сложна для того, чтобы в ней была записана программа самокопирования, то она сама (без помощи человека) использует элементы среды как строительный материал, из которого она строит свои копии. "Запас надежности" системы позволяет ей делать ошибки и неточности в процессе копирования и таким образом получать неодинаковые копии, которые должны отличаться от друг друга в такой степени, которая не уничтожает способность этой системы копировать себя. Если в процессе копирования эта система использует не только себя, но и другие копии, то эти изменения не должны уничтожать способность этой системы реагировать с этими копиями так, чтобы создавать такие свои копии, которые будут способны копировать себя тем же способом.

В условиях, когда внешние условия не стабильны и меняются, системы с такими свойствами способны эволюционировать приспосабливаясь к изменениям внешних условий путем естественного отбора. Надо указать, что такая адаптация возможна только в том случае, если скорость появления новых поколений системы больше скорости изменения условий.

Нетрудно видеть, что я иносказательно и с претензией на обобщение описал живые системы.

Если система недостаточно сложна, то ее копии могут появляться только при наличии специальных внешних условий. Одним из вариантов таких условий является наличие человека, который обеспечивает копирование этих систем. Условием того, что человек занимается таким копированием является то, что он использует эти копии для каких-то своих целей. Это условие требует создавать все копии одинаковыми (потому что людей много) и по возможности избегать ошибок и неточностей в процессе копирования.

С другой стороны, для достижения разных целей человек не только копирует те системы, которые у него уже есть, но и изобретает новые. Возникает вопрос: каким образом эти новые системы появляются, если в отличие от ранее описанного случая, те ошибки и неточности копирования, которые создают необходимое для эволюционного отбора разнообразие, запрещены?

Радиально-квантовая схема строения популяции позволяет увидеть откуда берется эволюционное разнообразие.

Еще раз о радиально-квантовой структуре популяции продуктов построенных как на основе ПТИ-ПТС, так и на основе ПГИ-ПГС.

В случае живых систем организм прародитель, с которого началась популяция - это продукт на основе некой ПГИ-ПГС. В процессе копирования сразу создаются неодинаковые копии этой ПГИ-ПГС. То есть на схеме строения популяции живых организмов вместо одной точки в центре образуется облако точек, и из каждой точки выходит только одна стрелка, которая ведет к одному продукту.

При размножении ТС количество точек в центре не увеличивается, и все разнообразие популяции продуктов создается в процессе усложнения ПТИ-ПТС за счет внесения изменений человеком. В таком случае на схеме строения популяции ТС в центре находится одна точка, из которой выходят стрелки, а на конце каждой стрелки находится не один продукт, а много одинаковых копий этого продукта

Другими словами, схематически, популяция живых систем это центральное облако точек, из которых выходит по одной стрелке из каждой точки, и на конце каждой стрелки находится один продукт.

В случае популяции ТС в центре расположена одна точка, из которой выходит много стрелок, а на конце каждой стрелки находится облако точек, каждая из которых это копия продукта. В идеале все эти точки должны быть очень близки, показывая, что копии не похожи друг на друга только в пределах разрешенной неточности производства.

Для наглядности каждую простую систему можно представить в виде маленькой монеты (копейки), а продукт - в виде большой (металлический рубль).

Тогда в случае живых систем популяция будет выглядеть так. В центре схемы россыпь копеек. Каждая копейка соединена стрелкой с одним рублем.

В случае технических систем в центре всегда будет одна копейка, из которой выходит множество стрелок, на конце каждой стрелки будет стопка металлических рублей. Чем успешнее этот продукт размножается, тем больше рублей будет в этой стопке.

Сравнение схемы размножения живых систем с алгоритмом исследования первичного изобретения.

Схема размножения живых систем (например, многоклеточных организмов), по которой они вначале упрощаются до состояния одной клетки и только потом усложняются до состояния нового многоклеточного орагнизма очень хорошо соответствует алгоритму исследования первичного изобретения.

Напомню, суть этого алгоритма в том, что данную ТС надо вначале упростить до состояния ПТИ-ПТС, а затем усложнять до состояния новой ТС. В этом смысле, представление о том, что новое изобретение имеет прототип это упрощенное представление, в котором не отражен механизм превращения этого прототипа в новое изобретение.

Каждый знает, что дети не получаются "почкованием". Но стадию существования "родительских организмов, упрощенных до состояния одной клетки", из которой потом вырастает организм-потомок, в родословной, как правило, никто не показывает. Стрелки рисуют прямо от родителей к детям. Еще раз повторю для драматичности, что тем не менее абсолютно все знают и понимают, что такая одноклеточная стадия есть. (Может быть дальнейшее развитие наук приведет к тому, что такая стадия появится и на ней будут изображать молекулярный портрет человека).

При переходе от ТС-прототипа к ТС-изобретению, в рамках общепринятого на сегодня понимания эволюции техники, даже вопроса о том, что подобная промежуточная стадия упрощенных ТС может существовать, не возникает.

В предыдущих главах "безотносительно-касательно" к живым системам я многократно обсуждал и практически применял такой подход, в котором эта стадия выявлена.

Рассмотрение этой стадии упрощения ТС-прототипа до состояния ПТИ-ПТС перед превращением в ТС-изобретение позволяет более адекватного описать процесс возникновения новых ТС.

Заключение. Возникновение эволюционного разнообразия

Изобретатели создают эволюционное разнообразие продуктов построенных на основе ПТИ-ПТС целенаправленно, для того чтобы проникнуть с этим продуктом в определнную нишу, где потребители готовы использовать этот продукт. Одним из основных факторов, которые вынуждают изобретателей создавать новые продукты является запрет на свободное копирование этого продукта. Патент запрещает всем, кроме владельца патента, копировать запатентованный продукт. Для того чтобы не отдавать свои денежки владельцу патента за право пользоваться его продуктом, приходится изобретать новый продукт для достижения тех целей, которые вполне можно было бы обеспечить и существующим продуктом

Эволюция ТС представляет собой появление по мере необходимости, таких новых вариантов продукта, которые нужны для того, чтобы популяция продуктов, построенных на основе некоторой комбинации ПТИ-ПТС, продолжала размножаться и не исчезла.

Если условия эксплуатации продукта и требования к нему не меняются, то он может размножаться совершенно не эволюционируя сколь угодно долго. Примерами могут быть одежда, утварь, жилье, орудия труда и охоты примитивных народов, которые живут в стабильном климате, например в тропиках или на далеком севере. Ничего вокруг не меняется, вот и нет никакой эволюции технических систем, есть только их воспроизведение (изготовление новых копий по мере износа старых). С другой стороны, надо признать, что в таких условиях и размножения, в смысле увеличения количества одновременно существующих копий данного продукта, тоже нет (естественно, если количество людей не увеличивается).

В биологии изменчивость возникает из-за того, что существуют ошибки копирования структуры молекул и молекулярных комплексов, а также ошибочное изготовление неправильного количества этих копий, произведенных в ответ на регулирующий сигнал, который запускает этот процесс копирования.

Копирование ТС разнообразия не создает, потому что ошибочные варианты ТС не являются сырьем для эволюции этих ТС.

Патент является силой создающей разнообразие и вынуждающей при наличии прекрасно работающих вариантов ТС придумывать новый вариант. Изобретатель придумывает новую ТС для себя, вместо того чтобы копировать существующую ТС, которая будет приносить деньги чужому дяде.

Система патентной защиты - одна из движущих сил эволюции ТС. По конечному результату она аналог естественного отбора в эволюции живых организмов. Если раньше я писал, что больше 98 % патентов это просто бумага, то сейчас я могу красиво выразиться, что некоммерциализованные патенты - это бумага, на которой пишет эволюция.

Другими словами, изобретатели вынуждены изобретать новые ТС, не только потому что существующие плохо работают, но и потому, что они являются чьей-то интеллектуальной собственностью, и их нельзя использовать без разрешения. И хотя получить такое разрешение очень просто - надо только заплатить столько, сколько просит владелец, изобрететели "почему-то" предпочитают искать другие варианты решения той же задачи. Этот поиск создает разнообразие, без которого не бывает эволюции.

Таким образом, говоря об эволюционирующей популяции продуктов надо учитывать не только те продукты, которые размножаются, но и те, которые только описаны и защищены патентами. Получается, что "изобретатели неудачники", патенты которых никто не покупает нужны и важны. Они работают на эволюцию.

Продолжение следует


Главная    Теория    Эволюция и изобретатель