Вепольный анализ

Дальнейшим развитием алгоритма решения изобретательских задач является теория решения изобретательских задач, предложенная Г. Альтшуллером, в которой используется упрощенная схема функционирования технической системы.

Упрощенную схему функционирования технической системы или ее части представляют в виде как взаимодействующее между собой два «вещества», обозначаемых буквой В. Первое вещество, подвергающееся какому-то воздействию называют изделием В₁, второе, воздействующее на изделие В₁, – инструментом В₂. Посредником между ними всегда является некое поле П, энергия которого обеспечивает или воздействие В₁ на В₂, или определяет состояние В₁ и В₂. Эти три компонента – В₁, В₂ и П – необходимы и достаточны для получения полезного эффекта. Такая условно минимальная система названа веполем, производная от слов «вещество» и «поле». Для того чтобы оперировать с веполем при решении изобретательских задач (применять вепольный анализ), необходимо иметь в виду следующее.

1) Под «веществом» условно понимаются любые объекты независимо от степени их сложности, например, от шплинта и гайки до космического корабля. Так, например, при рассмотрении задачи о повышении скорости движения ледокола во льдах за одно «вещество» принимают лед (В₁), а за другое – ледокол (В₂).

2) Понятие «поле» охватывает не только поля электромагнитные, гравитационные слабых и сильных взаимодействий, но и любые другие виды взаимодействия между веществами, например, механическое, тепловое, акустическое и др. В примере с ледоколом полем П считают механическое взаимодействии ледокола на лед. В случае показа взаимных связей между В₁, В₂ и П строят так называемую вепольную формулу (модель), в которой связи, воздействие, результат воздействия изображают графически (рисунок 11).

а б в г д е ж

Рисунок 11. Графическое изображение видов связи, взаимодействий

На рисунке 1а показан переход от условий задачи (дано) к результату (получено). Взаимодействие вещества друг на друга (взаимодействие) показывается как на рисунке 1б. Воздействие одного компонента на другой изображается как на рисунке 1в. Действие или взаимодействие, которое нужно ввести по условиям задачи изображается как на рисунке 1г. Неудовлетворительное действие или необходимость изменения взаимодействия показывается как на рисунке 1д. Разрушение связи изображается как на рисунке 1е. Связь веществ и поля показывается как на рисунке 1ж.

В качестве примера рассмотрим две вепольные формулы (рисунок 12).

а б

Рисунок 12. Изображение вепольного поля

Такое изображение наглядно показывает характер взаимодействия всех трех компонентов системы.

Формула на рисунке 12а означает: вещество В₁, воздействуя на вещество В₂, преобразует его так, что в результате образуется поле, например, тепловое, электромагнитное (видимый свет) или какое-то другое.

По формуле на рисунке 12б поле П₁ преобразуется веществом В₂ в новое поле П₂, при этом вещество В₂ связано с веществом B₁ (например, перемещает­ся вместе с ним).

Для обозначения процесса решения изобретательской задачи и управления им с помощью вспольной формулы намечается ход необходи­мых преобразований системы, осуществляемых для получения нужного результата. Однако следует помнить, что вепольные формулы (модели) от­ражают не строение технической системы, а лишь структуру задачи, на­правление (ориентир), способ (прием) ее решения.

При испольном моделировании используется два основных правила преобразования веполей с целью разрешения противоречий.

Правило достройки истин применяется, когда встречается не не­полная система, в которой не хватает вещества или поля. В этом случае решение задачи сводится к достройке системы до полного веполя, т.е. к введению в нее вещества или поля, или того и другого.

Правило разрушения веполя применяется в тех случаях, когда не­обходимо устранить вредное взаимодействие объектов. Тогда их нужно разъединить, например, поместив между ними третье вещество, являющее­ся либо новым в этой технической системе, либо видоизменением одного из двух имеющихся веществ, либо их сочетанием.