Глава 3. Виды степеней идеализации системы
Условно можно выделить четыре степени идеализации системы.
1. Появляться в нужный момент в нужном месте.
2. Самоиполнение.
3. Идеальная система – это функция.
4. Функция становится не нужной.
3.1. Система появляется в нужный момент в нужном месте
Идеальная система должна появляться в нужный момент в необходимом месте и нести полную (100%) расчетную нагрузку.
В остальное (не рабочее) время этой системы быть не должно (она должна исчезнуть) или выполнять другую полезную работу (функцию).
Нужное действие должно появляться в нужный момент в необходимом месте или при необходимом условии.
Приведем пример идеального воздействия (процесса), совершаемого в нужном месте в нужный момент, не причиняя вреда окружению.
Пример 1. Остановка крови
Внутренние кровотечения в полевых условиях практически невозможно остановить. Это часто приводит к смертельным исходам. Особенно это важно во время ведения боевых действий.
Американские ученые разработали технологию DBAC (Deep Bleeder Acoustic Coagulation), позволяющую быстро свертывать кровь путем нагрева до температуры свертывания (от 70° C до 95° C) под воздействием ультразвука.
Обнаружение кровотечения осуществляется с помощью эффекта Допплера.
Для обнаружения кровотечения прибор подает ультразвуковые импульсы и в месте кровотечения наблюдает максимальное смещение частоты сигнала. Так локализуется место кровотечения.
Ультразвуковые волны воздействуют только на пораженный участок и совершенно не влияют на работу расположенных рядом органов (рис. 3).
Рис. 3. Остановка крови
Пример 2. Печать по требованию (Print-on-Demand)
Традиционно книги печатают офсетным способом. Это очень производительная и качественная печать. После этого продукцию необходимо доставить в необходимую страну на конкретный склад, где она храниться до тех пор, пока не будет вся распродана.
Идеально, что бы печаталось только необходимое в данный момент количество экземпляров и в нужном месте.
С появлением цифровой печати стало возможным печатать продукцию по требованию. Такая технология получила название Print-on-Demand. Это высококачественная печать, позволяющая выпустить даже одну книгу. Продукция не хранится на складах, а сразу поступает к заказчику.
Предмет должен появиться только в нужный момент в необходимом месте.
Можно использовать убирающиеся, складные, надувные, заменяемые и съемные предметы или их части. Они не занимают лишнее место и «появляются» в тот момент, когда они нужны.
3.2. Самоисполнение
Идеальная система должна выполнять все процессы (действия) самостоятельно (САМА) без участия человека.
Пример 3. Каменщики в Петербурге
Для строительства Петербурга не хватало каменщиков. Они не хотели ехать в далекую новую столицу.
Царь Петр I издал указ об освобождении петербургских каменщиков от податей, но эта мера не помогла.
Каменщики сами по собственному желанию должны прибыть на строительство Петербурга.
Петр I издал другой указ, запрещающий возводить во всей России «всякое каменное строение какого бы имени ни было, под страхом разорения всего имения и ссылки». Каменные здания стали возводиться только в Петербурге, что и вызвало приток каменщиков.5
Достаточно много технических систем, в названии которых есть слово «сам» – без непосредственного участия человека. Уменьшение участия человека в работе технической системы осуществляется с помощью механизации, автоматизации и кибернетизации, в частности, компьютеризации и интеллектуализации.
3.2.1. Механизация
Механизация труда позволяет облегчить выполнение отдельных операций, повысить их производительность и точность изготовления. Создаются специализированные инструменты, приспособления и механизмы.
Пример 4. Надевание автомобильных шин на конвейере
Одна из операций при сборке автомобилей – надевание колес. Конвейер находится на определенной высоте, для удобства сборки. При надевании колеса на вал, его нужно или поднимать вручную, или иметь специальное устройство для его поддержания.
Колесо должно подниматься само.
Колесо размещают на тележке сверху (рис. 4а). Когда необходимо надевать колесо, рабочий нажимает кнопку, тележка наклоняется, колесо падает вниз (рис. 4б), ударяется о пол, подскакивает (само поднимается). Когда колесо оказывается на уровне оси, рабочий направляет колесо на ось.
Рис. 4. Надевание автомобильных шин
3.2.2. Автоматизация
Автоматизация труда избавляет человека от выполнения физического труда. Все операции выполняются самостоятельно. Человек выполняет только функции управления или вообще не касается этого процесса.
Пример 5. Стиральная машина
Стиральная машина сама (по программе) выполняет необходимую работу.
Более высокий уровень автоматизации – использование эффектов.
Пример 6. Самомоющееся стекло
В английской компании Pilkington создали первое в мире оконное стекло, которое само себя очищает от грязи, разрушая органическую грязь, используя солнечный свет и дождевую воду. Его назвали Pilkington Activ (рис. 5).
Рис. 5. Самоочищающееся стекло
Уничтожение грязи ведется непрерывно, а ее смыв происходит тогда, когда идет дождь, или при омовении стекла водой из шланга.
В наружной поверхности стекла вмонтирована тонкая прозрачная пленка из окиси титана (диоксида титана – TiO2). Под действием света происходит фотокаталитический процесс, который разрушает грязь. TiO2 – белый порошок, поэтому чтобы пленка была прозрачной ее сделали толщиной 15 микрон. Чтобы грязь не приставала к стеклу его поверхность сделали гидрофобной. Использовали физический эффект.
Стекло имеет эффект зеркала и синеватый отлив.
Наиболее дешевый способ идеализации – использование ресурсов.
Пример 7. Капсульная эндоскопия
Эндоскопия – способ осмотра некоторых внутренних органов при помощи эндоскопа. Эндоскоп представляет собой прибор, имеющий камеру, которая с помощью волоконной оптики передает изображение на экран телевизора. Продвижение камеры осуществляет врач.
Выпускается капсула (рис. 6), позволяющая исследовать тонкий кишечник. Такую капсулу проглатывают и она сама посредством перистальтики передвигается по желудочно-кишечному тракту и передает фотографии тонкого кишечника на датчики.
Рис. 6. Видео капсула
1 – оптическое окно; 2 – крепление объектива; 3 – объективы; 4 – светодиодное освещение; 5 – камера; 6 – батареи; 7 – передатчик; 7 – антенна.
Информация записывается на специальном приборе, который вешается на пояс пациента с помощью специальной сумки. Пациент не ощущает никаких неудобств и неприятных ощущений, которые происходят при традиционной эндоскопии.
3.2.3. Кибернетизация
Кибернетизация труда избавляет человека от управления процессом. Более высокие степени кибернетизации (компьютеризация, интеллектуализация) – это автоматизация мыслительной деятельности.
В качестве примеров можно привести шахматные компьютерные программы, программы – переводчики текстов на различные языки, экспертные системы и системы искусственного интеллекта и т. д.
Идеальная информация должна появляться САМА, без затрат времени и усилий на ее поиск.