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LIBRI E ARTICOLI
COSTRUISCI UN MODELLO DEL PROBLEMA
Libri e articoli / E poi venne l'inventore
Trent'anni fa è stato sviluppato il primo algoritmo per la risoluzione di problemi inventivi (abbreviato in ARIZ). La parola "algoritmo" indica un programma, una sequenza di azioni. Nelle lezioni di matematica, hai spesso incontrato algoritmi. Ad esempio, le regole per estrarre una radice quadrata sono un algoritmo, una sequenza di determinate operazioni: è necessario annotare un determinato numero, dividere le cifre in coppie, estrarre la radice dalla prima coppia di cifre (o da un numero), scrivi questa radice, ecc. Gli algoritmi si trovano non solo in matematica. Ecco la regola dell'attraversamento stradale: "Prima guarda a sinistra - se ci sono macchine; vai; quando raggiungi il centro della strada, guarda a destra; vai" - anche questo è un algoritmo. Nel primo capitolo ho detto: abbiamo bisogno di un ponte dal problema alla risposta. ARIZ funge da tale ponte. Ci sono sette parti in ARIZ, ogni parte è composta da un numero di passaggi, ce ne sono una cinquantina e la maggior parte dei passaggi include diverse operazioni. Ci sono regole per aiutare a evitare errori quando si "cammina"; queste regole, forse, possono essere paragonate alla ringhiera del ponte. Ci sono elenchi delle principali tecniche e tabelle dell'uso degli effetti fisici ... Una struttura complessa - invece di un semplice "e se lo facessi?". La prima parte di ARIZ è la formulazione del problema. Ne sai già qualcosa: abbiamo discusso la questione di quando è necessario risolvere questo problema (ovvero migliorare il sistema tecnico) e quando è necessario sostituirlo (cercare qualcosa di fondamentalmente nuovo). Incluso nella prima parte dell'operatore ARIZ e RVS. Ma non abbiamo ancora parlato di un passo molto importante: l'uso dei cosiddetti standard. Insieme a tecniche semplici, ce ne sono anche di complesse, comprese molte semplici. I trucchi semplici sono universali, possono essere utilizzati per risolvere una varietà di problemi. Più complessi sono i complessi di tecniche, più fortemente sono legati a una certa classe di compiti. D'altra parte, il potere dei complessi specializzati è molto grande: per problemi appartenenti alle proprie classi, i metodi complessi danno soluzioni originali vicine agli IFR. Tali complessi (più precisamente, i più forti) sono chiamati standard. A proposito, ne abbiamo conosciuto uno: se devi spostare una sostanza, comprimerla, allungarla, schiacciarla, in una parola, se devi controllare la sostanza e se questa sostanza non si deteriora a causa degli additivi, il problema viene risolto introducendo nella sostanza particelle ferromagnetiche controllate da un campo magnetico. La prima parte di ARIZ prevede la verifica del problema: può essere risolto immediatamente secondo gli standard? Se l'attività è standard, non ha senso andare oltre ARIZ. È più facile applicare gli standard e ottenere una risposta pronta. Sono stati sviluppati più di ottanta standard. La prima parte di ARIZ elimina le attività standard e modifica e perfeziona quelle non standard. Una situazione vaga e vaga si trasforma in un compito chiaro e ben definito. Nella seconda parte di ARIZ si compie un'altra transizione: dal modello del compito al modello del compito. Ci sono molti "attori" nel problema - parti del sistema. E nel modello ci sono solo due "attori"; il conflitto tra loro è una contraddizione tecnica. Molto spesso il modello del problema include l'oggetto e l'ambiente esterno che circonda l'oggetto. Ricordiamo, ad esempio, il problema delle scorie. L'oggetto è scoria calda. Ambiente esterno - aria fredda a contatto con la superficie della scoria. Nella situazione e nel compito si tratta di sistemi tecnici reali e nel modello del compito si distinguono mentalmente due parti del sistema. Scorie fuse sono sospese nell'aria e sopra di esse c'è una colonna di aria fredda. Questo è l'intero modello! Altiforni, piattaforme ferroviarie, persino secchi: tutto questo non rientra nel modello. Rimangono solo due parti contrastanti, e questo è già un enorme passo avanti. Dopotutto, insieme ad altre parti, scartiamo molte opzioni "vuote" che dovrebbero essere prese in considerazione. ARIZ ha regole su come costruire un modello di attività. Il modello deve sempre includere un prodotto. Il secondo elemento del modello è ciò che elabora, modifica il prodotto: uno strumento o parte di esso che influisce direttamente sul prodotto. Scelta corretta del conflitto le coppie a volte portano immediatamente a una soluzione. Diamo un'occhiata a un semplice problema. Problema 50. UN BAGNO D'ORO In un piccolo laboratorio è stato studiato l'effetto dell'acido caldo sulle leghe. 15-20 cubi di leghe diverse sono stati posti in una camera con spesse pareti di acciaio e si è versato dell'acido. La camera è stata quindi chiusa e il forno elettrico è stato acceso. L'esperimento è durato da una a due settimane, poi i cubi sono stati estratti e la loro superficie è stata esaminata al microscopio. "I nostri affari vanno male", disse una volta il capo del laboratorio. - L'acido corrode le pareti della camera. - Per rivestirli con qualcosa, - ha suggerito un dipendente. Forse d'oro... "O platino", disse un altro. "Non funzionerà", ha detto il manager. - Vinci in sostenibilità, perdi in valore. Ho già calcolato: hai bisogno di una libbra d'oro ... E poi è apparso un inventore. Perché sprecare oro? - Egli ha detto. - Diamo un'occhiata al modello del problema e otteniamo automaticamente una soluzione diversa ... Come costruire un modello di attività? Qual è la risposta al problema? Scopriamolo insieme. Nel problema viene fornito un sistema tecnico, composto da tre parti: una camera, acido e cubi. Di solito si ritiene che questo sia un compito per prevenire la corrosione delle pareti dall'azione dell'acido. Cioè, consapevolmente o inconsapevolmente, considerano il conflitto tra la telecamera e l'acido, cercando mezzi per proteggere la telecamera dall'acido. Potete immaginare cosa succede? Il modesto laboratorio che studia le leghe deve lasciare questo lavoro e occuparsi della soluzione del problema più difficile, sul quale hanno lavorato e stanno lavorando senza molto successo migliaia di ricercatori: come proteggere l'acciaio dalla corrosione. Supponiamo anche che questo problema alla fine possa essere risolto. Ma passerà molto tempo e le leghe devono essere testate oggi, domani ... Usiamo la regola di costruzione del modello. Il prodotto è un cubo. L'acido agisce sul cubo. Ecco il modello del problema: un cubo e un acido. La fotocamera non si adatta al modello! È solo il conflitto tra cubetti e acido che deve essere considerato. È qui che le cose si fanno interessanti. L'acido corrode le pareti della camera. È chiaro qual è il conflitto tra la telecamera e l'acido. Ma il nostro modello del problema include solo un cubo e un acido. Qual è il conflitto tra loro? Qual è il compito ora? L'acido corrode le pareti del cubo? Lascialo mangiare! A questo servono i test. Quindi non c'è conflitto... Per comprendere l'essenza del conflitto tra il cubo e l'acido, dobbiamo ricordare che non abbiamo incluso una macchina fotografica nel modello. L'acido deve stare vicino al cubo senza una camera, ma l'acido stesso non lo farà, si diffonderà... Questo è il conflitto che dobbiamo eliminare. Abbiamo sostituito un compito molto difficile (come prevenire la corrosione) con uno molto semplice (come evitare che l'acido vicino al cubo fuoriesca). La risposta è visibile senza ulteriori analisi: è necessario rendere il cubo cavo, come un bicchiere, e versare l'acido nel cubo. Puoi anche arrivare alla risposta con l'aiuto dell'analisi Su-Field. Il campo gravitazionale Ptr (gravità) cambia lo stato dell'acido B1 (lo fa rovesciare) e non cambia lo stato del cubo B2:
Non c'è sufield, manca almeno una freccia. Ci sono solo due opzioni qui:
La prima opzione: l'acido trasferisce il suo peso al cubo, preme sul cubo. Per fare questo, l'acido dovrà essere versato nel cubo. La seconda opzione: il cubo e l'acido subiscono la stessa azione del campo gravitazionale. Un acido versato cade liberamente e un dado cade liberamente. In questo caso, l'acido non andrà da nessuna parte dal cubo. Teoricamente la risposta è adatta, anche se praticamente - per le condizioni del nostro problema - è troppo complicata. Fai attenzione: l'ipotesi ha dato una risposta, l'analisi ha "catturato" entrambe. Sì, Sherlock Holmes ha respinto la congettura per un motivo...
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