Изобретательство (часть2)

Изобретательство (часть2)

Как мы знаем из предыдущей статьи ТРИЗ – это теория решения изобретательских задач. Мы рассмотрели 9 принципов решения задач используя изобретательство. Далее разберём  правила, необходимые в изобретательской деятельности, и уровни творчества.

Правила воздействия по каналам восприятия

Правило 1:

Если необходимо для каких-то целей воздействовать на “живой объект”, то на него воздействуют по следующим каналам восприятия/воздействия:

  • зрение;
  • обоняние;
  • вкусовые ощущения;
  • звуковые воздействия;
  • осязание, мышечные ощущения, чувство равновесия;
  • температурные воздействия (тепло-холод);
  • воздействие магнитными, электромагнитными полями;
  • другие, более “тонкие” способы воздействия, используемые, в основном, при воздействии на человека.

А теперь подробнее о правилах воздействия на живые объекты по каналам восприятия.


Использование светового канала (зрение)зрение

Для воздействия на живой объект применяют свет (вплоть до инфракрасного, ультрафиолетового освещения и использования привлекающей или устрашающей окраски).

 

ПРИМЕР 16:

В одном рыболовецком хозяйстве летними ночами собирают насекомых с помощью прожекторов, направленных в воду. Рыба охотится за попавшими в воду насекомыми. А рыбаки заметно увеличивают улов рыбы.

 

ПРИМЕР 17:

Живым “фонариком” пользуются птицы из семейства воробьиных в Индии. Они ловят клювом жуков-светляков, приносят и укрепляют их у входа к гнезду. Теперь зеленый свет отпугивает крыс и мышей, охотящихся за птенцами.

 

ПРИМЕР 18:

В телефонном управлении Нью-Йорка чтобы стимулировать людей меньше занимать кабину телефонов-автоматов, окрасили телефонные будки в ярко-красный цвет. Люди стали проводить в кабине не более одной-трех минут.

 

Воздействие через обоняние

Для воздействия на живой объект используют запахи (приятные/неприятные).

 

ПРИМЕР 19:

В спортивном автомобиле фирмы “Ниссан” (1993 г.) специальный прибор следит за выражением лица и глазами водителя. Если человек засыпает, то раздается сигнал и в салон подается взбадривающий ароматизатор.

 

ПРИМЕР 20:

Изобретатель из Аляски запатентовал прибор персональной защиты, обливающий преступников жидкостью скунса. Жидкость помещается в пластиковую или стеклянную упаковку, которая затем запаивается в кредитную карточку. В случае нападения, ее направляют на нападающего и согнув, опрыскивают его дурно пахнущей жидкостью. Этот запах сохраняется в течение месяца и по нему можно легко установить преступника.

 

Использование вкусовых ощущений

Для воздействия на живой объект используют пищу (вкусную или невкусную).

 

ПРИМЕР 21:

На вырубках леса производят посадку деревьев. Но перед этим необходимо освободить почву от старых корневищ и личинок вредных насекомых. В Англии на вырубку выпустили свиней. Они взрыхлили почву и уничтожили значительную часть насекомых.

Использование звуковых воздействий

Для воздействия на живой объект используют акустический сигнал (воздействующий через слух, вплоть до инфразвука, ультразвука и/или тактильные ощущения – колебания, вибрация и пр.).

 

ПРИМЕР 22:

На одной птицефабрике в Болгарии увеличили производство мяса с помощью издаваемых звуков, имитирующих призыв несушки к своим цыплятам клевать корм. Эти звуки не дают “уснуть” куриному аппетиту.

 

ПРИМЕР 23:

Тайваньский изобретатель Ван Чун предлагает средство борьбы с курением – пепельница, в которой есть углубление для коробка. Когда его вынимают, изменятся сопротивление элемента и из пепельницы довольно долго звучит надрывный кашель застарелого курильщика.

 

Использование температурных воздействийтемпература

Использование изменений температуры (тепло-холод).

 

ПРИМЕР 24:

В Бордо (Франция) и Нагойе (Япония) проводились эксперименты, в ходе которых на яйца бабочек-капустниц воздействовали тепловым ударом. В ряде случаев удавалось выводить бабочек одного пола.

 

Воздействие током, магнитными и электромагнитными полями

Для воздействия на живой объект используют электрические, магнитные и электромагнитные поля.

 

ПРИМЕР 25:

Слабый электрический ток способствует заживлению ран и даже сращиванию сломанных костей. Слабые токи оказывают еще и анальгетическое воздействие, заметно ослабляя боль. В Венгрии изобретен эластичный бинт, внутри которого содержится электрохимический элемент, состоящий из двух гибких пластин из разных металлов. Когда на коже выделяется пот (а какое-то количество влаги есть на коже практически всегда), два металла начинают работать как батарейка, создающая ток.

 

Изменение сигналов по каналам восприятия

Бывает, решая задачу, используешь разные каналы воздействия, а удовлетворяющего решения не находишь. Что делать тогда?

Правило 2:

Если воздействие на живой объект по данному каналу восприятия не приносит нужного результата, то нужно воздействовать по другому каналу или по нескольким каналам одновременно.

 

Правило 3:

Если параллельное воздействие по нескольким каналам одновременно не приносит результата, то изменяют сам сигнал, которым осуществляется воздействие. При этом изменяют характеристики сигнала:

  • частоту сигнала (вплоть до согласования частоты сигнала с собственной частотой колебаний биологического объекта (или его органов);
  • интенсивность сигнала, (плавное или дискретное), вплоть до сигналов “болевого порога”;
  • направленность сигнала (в т.ч., обеспечивая определенную структуру сигнала).

 

ПРИМЕР 26:

Муравьи Tetramorim caespitum охотятся на пчел-галиктов, охраняющих входы в норки, бомбардируя их мелкими камушками. Без этого пчелу, закрывающую отверстие своей “бронированной” головой, никак не выманишь. Такая наглость злит пчелу, и, потеряв всякое терпение, пчела выходит из норки, и тут на нее набрасывается орда муравьев.

Аналогичный прием используют сценаристы фильмов об ограблении банков, где грабители “дрессируют” охрану до тех пора, пока она не устанет…

 

ПРИМЕР 27:

Для человека считается опасным звук, с частотой в 6-7 Герц – такова собственная частота колебаний сердца человека.

 

ПРИМЕР 28:

Одна бразильская фирма посылает своим должникам письменные напоминания: первое – пропитано духами и пахнет приятно, второе – хуже, последующие – совсем неприятно.

 

Использование особенностей биообъектов

А если применение вышеперечисленных правил тоже не дает эффекта? Что делать? Применяют следующее правило:

Правило 4:

Для получения нужного Вам результата воздействуйте на систему с учетом особенностей конкретного живого существа:

  • воздействие с учетом рефлексов, привычек живых объектов, и подражания;
  • использование разных стадий жизненного цикла; разности состояний живого объекта при смене день-ночь, при смене времен года; разности состояний в живом и неживом виде.

 

ПРИМЕР 29:

В США изобрели приманку для рыб – сочетание нескольких аминокислот, вызывающих у них глотательный рефлекс. Когда клочок ваты, смоченный этим веществом, бросают в воду, сомы с жадностью набрасываются на вату. “Супернаживка” помогает снизить расходы компаний, занимающихся выращиванием рыб.

 

ПРИМЕР 30:

Граф Федор Толстой – забияка и авантюрист, отправился в первую кругосветную экспедицию Крузенштерна. Совершив много проделок в экспедиции, попал под арест и затаил обиду на адмирала Крузенштерна. И однажды привел в его каюту орангутанга, жившего на корабле, стал при нем пачкать чернилами бумагу. Затем ушел, забрав свои листы и подложив на их место дневники Крузенштерна. Обезьяна же превратила дневники в кучу грязных бумаг…

 

ПРИМЕР 31:

В Беларуси разработана технология изготовления пористых материалов. При изготовлении полимеров в них добавляют бактерии и питательные вещества для них. Через некоторое время питательные вещества внутри полимера съедены. А полимер превращается в пористый материал, который используют в качестве фильтров или для удержания смазки в подшипниках.

 

ПРИМЕР 32:

Если распылять дихлофос в час ночи, яда для уничтожения тараканов потребуется в 10 раз меньше. Используя знания о суточных циклах вредителей, количество пестицидов на полях можно снизить в десятки раз.

 

ПРИМЕР 33:

На потоке лучше выращивать животных с одинаковым темпераментом. Флегматики – идеальный тип для промышленных комплексов. Они меньше реагируют на шум, не волнуются при переходе из одного помещения в другое. Животные же других типов волнуются и теряют вес…

 

Уровни творчестватворчество

ПРИМЕР 34:

Как вы думаете, что нужно сделать, чтобы, канат, пропущенный через люк, не перетирался о его острую кромку?

– Что тут думать?– скажете вы, – Нужно просто скруглить эту кромку!

Поздравляю. Вы стали изобретателем! Да-да, не удивляйтесь – это настоящее изобретение, которое, правда, несколько раньше вас, сделали сотрудники Северного научно-исследовательского института промышленности и зарегистрировали его за номером 414171.

 

ПРИМЕР 35:

Иногда хочется почесать свою спину, но рукой не дотянуться до нужного места. Как быть? Проблему решили американцы – они первыми запатентовали под номером 4574788, устройство для почесывания спины, которое представляет собой обычный скребок с изогнутой ручкой. Чешись на здоровье!

 

ПРИМЕР 36:

А вот еще один взлет творческой мысли. В России запатентована мышеловка под номером 1158139, которая не только ловит мышь, но и для гарантии бьет ее молотком по голове. Не было раньше в мире мышеловки с кувалдой – и вот она появилась. Человечество спасено!

 

Вопрос: Трудно ли делать изобретения?

Судя по приведенным примерам, не очень. Тогда попробуем решить еще одну задачу.

 

ПРИМЕР 37:

В закрытом герметичном сосуде нагревают жидкость. Как узнать момент ее закипания, если нельзя на нее посмотреть и нельзя установить термометр?

Вероятно, многие в этой ситуации задумаются. Рассмотрят десятки вариантов, прежде чем выйдут на решение, которое имеется в российском патенте № 269558. Там предложено пропускать по жидкости небольшой электрический ток. Когда жидкость закипит, в ней появляются многочисленные газовые пузырьки и сопротивление прохождению электрического тока резко возрастает.

 

ПРИМЕР 38:

Известны корабли на подводных крыльях. Они перемещаются с большой скоростью, но при этом их крылья, погруженные в воду, быстро изнашиваются в силу кавитационного эффекта. Как быть? Как вообще исключить износ крыла?

Это задача для своего решения потребует от вас, быть может, нескольких недель или месяцев глубоких раздумий и перебора сотен вариантов.

Можно предложить быстросъемное крыло, чтобы без хлопот менять изношенное на новое. Но это удорожает конструкцию крыла и его эксплуатацию. Можно изготовить крыло очень толстым, чтобы оно долго изнашивалось. Но это уменьшит скорость движения судна, увеличит гидродинамическое сопротивление, а, следовательно, увеличит расход топлива. Можно изготовить крыло из самых высокопрочных сталей. Износ крыла уменьшится, но не исчезнет, потому, что при кавитационных явлениях разрушаются любые, даже самые прочные материалы.

Но по условиям задачи, крыло вообще не должно изнашиваться…

Тогда можно… Что же еще можно?

Как видите, проблема просто так не решается.

А вот, по изобретению России № 412062, крыло охлаждают, чтобы на его поверхности всегда образовывалась корочка льда. Эта тонкая корочка льда изнашивается под разрушительным воздействием кавитационных потоков, но тут же восстанавливается… Этот процесс идет постоянно пока корабль движется. Корочка льда не только полностью предохраняет крыло от кавитационного износа, но и снижает гидродинамическое сопротивление воды и в результате, корабль движется еще быстрее. Согласитесь, что это достаточно неожиданное и красивое решение.

 

Итак, мы с вами выяснили, что изобретения бывают разные, точнее уровни творчества, при решении технических проблем, бывают различными.

В изобретательской практике различают пять уровней творчества. Познакомимся с ними подробнее.

 

Первый уровень творчества

Объект принципиально не изменяется, остается таким как есть. Изменению подвергаются вспомогательные элементы объекта, – например, скругляются кромки люка, устанавливается дополнительная крышка на бензопиле, изменяется форма рукоятки скребка и тому подобное.

Для первого уровня творчества характерно, что задача и средства ее решения находятся в пределах одной узкой специальности. Как правило, решение не связано с устранением какого-либо явного противоречия.

В общем объеме мирового патентного фонда находится примерно 32% технических решений, выполненных на первом уровне.

 

Второй уровень творчества

В объект вносятся мелкие изменения и дополнения, которые не меняют основной принцип действия, – например, дополнительный ударный механизм в мышеловке, установка второй спирали в лампе накаливания для повышения надежности ее работы, телефон снабжается магнитофоном, то есть, автоответчиком и тому подобное.

Для второго уровня творчества характерно, что задача и средства ее решения находятся в пределах одной науки, то есть, если задача возникла в механике, то она и решается средствами, взятыми из механики. Как правило, такие решения связаны с устранением мелких противоречий на уровне вспомогательных, подсистемных элементов.

В общем объеме мирового патентного фонда находится 45% технических решений, выполненных на втором уровне творчества.

Примечание: Изобретения первого и второго уровней творчества, составляют 77% мирового патентного фонда. Они нужны, они совершенствуют технику, но принципиально ее не меняют. Это обычные конструкторские решения, но если они ранее не были известны, то признаются изобретениями. Творчество на первом и втором уровне доступно любому грамотному специалисту.

 

Третий уровень творчества

В основной объект вносятся значительные изменения и дополнения, направленные на максимальное развитие (модернизацию) существующего принципа действия. Например, изменяемая геометрия крыла самолета, воздушный винт с регулируемым шагом, система автоматического оттаивания холодильника, двигатель внутреннего сгорания с регулируемым объемом камеры сгорания и тому подобные.

Для третьего уровня творчества характерно, что задача и средства ее решения находятся в пределах разных наук, но смежных между собой, то есть, если задача возникла в механике, то средства для ее решения берутся, например, из гидравлики, теплотехники, и тому подобных. Как правило, решения третьего уровня связаны с устранением противоречий, возникших на уровне системных элементов.

В общем объеме мирового патентного фонда находится 19% технических решений, выполненных на третьем уровне творчества.

 

Четвертый уровень творчества

В основной объект вносятся изменения, полностью меняющие принцип его действия. Например, суда на подводных крыльях, высокочастотная печь для приготовления пищи, ультразвуковая стиральная машина и тому подобные.

Для четвертого уровня творчества характерно, что задача и средства ее решения находятся в пределах разных и не смежных между собой наук. То есть, если задача возникла в механике, то средства для ее решения могут быть взяты, например, из химии, биологии, оптики и тому подобных. Как правило, такие решения связаны с устранением противоречий, возникших на уровне надсистемных элементов. Например, оптоволоконный кабель связи. В нем изменен принцип действия – вместо электрического тока применен световой поток. Задача, лежащая в области электросвязи, решена средствами, взятыми из оптики. Разрешено надсистемное противоречие – кабелей между городами, или иными точками связи, должно быть много, чтобы пропустить многие тысячи и миллионы сигналов связи и должно быть мало, чтобы не усложнять, и так предельно сложную, систему кабельной связи.

В общем объеме мирового патентного фонда находится 3,7% технических решений, выполненных на четвертом уровне творчества.

 

Пятый уровень творчествагений

Создается не существующий ранее объект с новым, ранее неизвестным, принципом действия. Например, паровой двигатель, самолет, радио, лазер и тому подобные. Эти изобретения называют пионерными, так как они сами порождают новую науку, например, теплотехнику, аэродинамику, радиотехнику, квантовую оптику и т. д. Творчество на пятом уровне предоставляет человечеству новые, неизвестные ему ранее, возможности. Пятый уровень – это удел избранных.

В патентном мировом фонде изобретений, выполненных на пятом уровне творчества, содержится всего 0,3%, но они являются основой цивилизации.

Однако, для широкого внедрения этих изобретений в производство нужны многие годы, чтобы провести научно-исследовательские, конструкторские, технологические и иные работы с решением сотен и тысяч других задач, требующих использования всех остальных уровней творчества.

 

Работая методом проб и ошибок любой, относительно грамотный, человек может создавать изобретения первого и второго уровней, проанализировав 10-20 вариантов. Но, чтобы выдать решение третьего уровня, этому же человеку придется совершить уже тысячи проб. Нужно быть исключительно талантливым человекам, чтобы выдавать решения третьего уровня. А что такое талантливый человек? Это человек предельной трудоспособности, который, решая задачу, без устали ищет ее решение, перебирая все новые и новые варианты.

Не зря говорят, – Талант это 99% пота и 1% удачи.

Для четвертого уровня требуется перебрать сотни тысяч вариантов. Невозможно одному человеку сделать это в течение своей, относительно короткой, жизни. Поэтому ему, как Эдисону, приходится подключать к этой работе сотни помощников или организовывать специальные, многочисленные институты, что и делает государство. Но во всех случаях рассчитывать приходится, в основном, на везение и счастливый случай.

Для пятого уровня творчества, количество проб и ошибок бесконечно, как бесконечен окружающий нас мир. Этот уровень лежит за пределами обычного человеческого мышления и пока окутан тайнами подсознания, интуиции и вдохновения.

Теория решения изобретательских задач – ТРИЗ – новая, научно обоснованная, технология творчества, которая сегодня позволяет, при ее полном освоении, любому образованному человеку, работать не менее чем на третьем и четвертом уровнях творчества.

А как быть с пятым уровнем?

ТРИЗ молодая, развивающаяся наука, и можно быть уверенным, что со временем на ее основе будет создана, доступная всем, технологию творчества пятого уровня. Мы будем свободно получать решения, на которые сегодня тратятся многие десятилетия.

Но следует учитывать, что мир, хотя и познаваем, но не познаваем до конца.

При массовом освоении пятого уровня, появятся другие, более высокие уровни творчества, которые потребуют от человечества новых интеллектуальных усилий. Творчество и познание не имеет границ роста, они так же бесконечны, как бесконечен мир космоса. Поэтому творческая активность человека не будет иметь границ.

Однажды, великого древнегреческого философа Сократа спросили “Многое ли ты знаешь?” На что философ ответил: – “Чем больше я познаю, тем больше сознаю, что я об этом мало знаю”.

Источник статьи

 

Если материал оказался полезен, то расскажите друзьям!

Добавить комментарий