1. Введение
Основной постулат ТРИЗ - об относительной независимости процессов создания новых технических систем от желаний человека - сегодня уже не вызывает столь горячих возражений как это было еще совсем недавно. Но до сих пор, надо признать, в научной и инженерной среде очень широко распространено мнение о сугубо личностном (индивидуальном) влиянии на характер прогрессивных изменений в технике: "Я изобретаю (проектирую, делаю) эту техническую систему, поэтому все зависит от моего желания: хочу сделаю так, хочу - придумаю иначе, - талант все может!..."
Из трех миров человеческого творчества - науки, техники, искусства - наука первой лишилась ореола личностной исключительности. Частью элементарной культуры современного исследователя является аксиома о том, что наука изучает объективные закономерности и, следовательно, независимо от того, кто их открывает, правильно установленные закономерности всегда идентичны, хотя и могут быть по разному выражены (одно и то же содержание в разной форме). То есть путь развития науки предопределен, и ни один человек не может его изменить. В отличие от исследователей, многие изобретатели даже не подозревают о существовании каких-либо закономерностей в развитии техники.
Между тем, смысл творчества в науке и технике очень близок: цель науки - добыча знаний о свойствах материи, цель техники - использование этих свойств на удовлетворение потребностей человека и общества. Таким образом, техника - это овеществление знаний, поставляемых наукой. Свою единственную и главную задачу современная цивилизация видит (и даже планирует ее на перспективу - приходится констатировать это!) в преобразовании среды обитания, в подстраивании ее под себя, в создании "буферной", безопасной, искусственной прослойки (второй природы) на основе объективных научных данных. Без техники этого не достичь. Развитие техники, как составной части поступательного развития цивилизации, есть естественно-исторический (объективный) процесс, которым управляют законы, не только не находящиеся в зависимости от воли, сознания и намерения человека, но и сами определяющие его волю, сознание и намерения.
В объективной реальности идут два противоположных процесса, две эволюции:
эволюция рассеивания, деградации, распада - то есть от сложного к простому, энтропийная эволюция (открыта Клаузиусом и Больцманом и сформулирована во втором начале термодинамики);
эволюция жизни, развитие и самоорганизация живого вещества планеты - то есть от простого к сложному, негэнтропийная эволюция (открыта и сформулирована Дарвином).
Техноэволюция - составная и неотъемлемая часть второго типа эволюционного развития.
Познание хотя бы части техноэволюции многократно облегчит человечеству достижение поставленных целей. Закономерности естественной эволюции материи, устанавливаемые наукой, всегда приносили обильные плоды: теория Дж.К.Максвелла, Периодическая система Д.И.Менделеева, структурная теория А.М.Бутлерова и множество других приводили к скачкообразному развитию в своей области знания. Законы развития искусственной среды (техноэволюции) нащупать сложнее, поскольку они не имеют аналогов в естественных науках, так как представляют собой качественно иной системный уровень. Этот уровень выше, по крайней мере, законов неживой природы, но полностью опираются на них; точнее: законы техники являются как бы равнодействующей законов природы, или второй производной от них.
В противоположность сугубо личностной оценке изобретательства существует иная, но такая же крайняя, точка зрения: техника развивается сама, без участия людей; если люди и играют какую-то роль в развитии техники, то не большую, чем в природе пчелы, переносящие пыльцу с цветка на цветок. Но так ли однозначно предопределен ход техноэволюции, движущейся по своим слепым, загадочным и таинственным законам?
И да, и нет. Человек может обрубить какую-то ветку в развитии техники (например, в вооружении), может переориентироваться для каких-то целей развития с одних машин на другие, может какое-то время идти в технике вспять или намного опережать науку. Но человеку не под силу изменить естественные законы. Например, открытая еще в восемнадцатом веке способность света выбирать себе путь через различные среды так, что время прохождения оказывалось минимальным (принцип Ферма), заставит соответствующим образом конструировать, например, оптические приборы. И самое главное: если просмотреть всю историю развития той же оптической техники, то можно заметить некоторую упорядоченность, или закономерность, в ее развитии. Но наиболее удивительные результаты вы получите сделав следующий шаг: сравнивая линии развития нескольких (желательно различных, непохожих друг на друга) технических систем - вы увидите некоторые общие закономерности развития техники. Можно пойти дальше - попытаться проанализировать развитие всей техники и выдвинуть концепцию всеобщей модели техноэволюции. В сущности, это и есть основные идеи методологии исследования закономерностей технического развития. Идеи эти просты и понятны. Очень близкое суждение высказывал еще А.П.Чехов: "Можно собрать в кучу все лучшее, созданное художниками во все века и, пользуясь научным методом, уловить то общее, что делает их похожими друг на друга и что обуславливает их ценность. Это общее и будет законом. У произведений, которые зовутся бессмертными, общего очень много..." (Из письма А.С.Суворину от 3 ноября 1888 года). Поясним только, что "бессмертными произведениями" в технике будут эвристически сильные изобретения, обеспечившие качественный скачок в развитии своей технической системы.
Итак, технику создает человек, тем самым она субъективно определена (задана) человеком. Но все развитие общества - объективный исторический процесс. А так как субъективные действия людей не всегда согласуются с объективными законами развития, то жизнеспособными и полезными оказываются только те результаты человеческих действий, которые выражают объективно существующие закономерности.
Ясно, что знание законов развития технических систем позволит сэкономить большое количество сил, энергии и времени. Главное же заключается в том, что появятся предпосылки хотя бы частичного осуществления извечной мечты человечества: управлять природными и общественными процессами на основе реального долгосрочного прогноза. Как говорил один из героев Булгакова: "Виноват, - мягко отозвался неизвестный, - для того, чтобы управлять, нужно, как-никак, иметь точный план на некоторый, хоть сколько-нибудь приличный срок. Позвольте же вас спросить, как же может управлять человек, если он не только лишен возможности составить какой-нибудь план хотя бы на смехотворно короткий срок, ну, лет, скажем, в тысячу, но не может ручаться даже за свой собственный завтрашний день?..."
Существуют ли принципиальные естественнонаучные запреты на долгосрочные прогнозы? Напротив, есть блестящие примеры. Так, К.Э.Циолковский создал систему прогнозов выхода человечества в космос - всего 16 пунктов, и первые 11 уже осуществились. Предвосхитив потребности человечества, с учетом довольно простых физических и астрофизических закономерностей он выбрал единственно возможную поэтапную космическую дорогу нашей цивилизации - иного пути не могло быть.
- 1. Введение
- 2. Возникновение и развитие техники
- 2.1. Неизбежность возникновения техники
- 2.2. Схема развития орудий производства
- 2.3. Примеры из истории техники
- 2.3.1. Мельница
- 2.3.2. Изготовление волокнистых веществ.
- 2.3.3. Карандаш (и другие средства для рисования, письма).
- 2.3.4. Изобретение книгопечатания.
- 2.3.5. Зарождение системы связи (приема-передачи информации).
- 2.3.6. Возникновение и развитие паровой машины.
- 2.3.7. Колесо телеги
- 2.3.8. Поморский коч
- 3. Техническая система: понятие, определение, свойства
- 3.1. Общее определение тс
- 3.2. Функциональность
- 3.2.1. Цель - функция.
- 3.2.2. Потребность - функция.
- 3.2.3. Носитель функции.
- 3.2.4. Определение функции.
- 3.2.5. Иерархия функций.
- 3.3. Структура
- 3.3.1. Определение структуры.
- 3.3.2. Элемент структуры.
- 3.3.3. Типы структур.
- 3.3.4. Принципы построения структуры.
- 3.3.5. Форма.
- 3.3.6. Иерархическая структура систем.
- Основные свойства иерархических систем.
- 3). Нечувствительность верхних этажей к изменениям на нижних и наоборот, чувствительность нижних к изменениям на верхних.
- 3.4. Организация
- 3.4.1. Общее понятие.
- 3.4.2. Связи.
- 3.4.3. Управление.
- 3.4.4. Факторы разрушающие организацию.
- 3.4.5. Значение эксперимента в процессе улучшения организации.
- 3.5. Системный эффект (качество)
- 3.5.1. Свойства в системе.
- 3.5.2. Механизм образования системных свойств.
- 4. Законы развития технических систем
- 4.1. Общая часть
- 4.2. Законы как основа тртс
- 4.3. Закон полноты частей системы
- 4.3.1. Формулировка и основные понятия.
- 4.3.2. Критерий определения технических систем среди других технических объектов.
- 4.3.3. Примеры правильного определения частей системы.
- 4.4. Закон "энергетической проводимости" системы
- 4.4.1. Формулировка и основные правила применения при развитии тс.
- 4.4.2. Особенности использования закона при решении изобретательских задач.
- 4.5. Закон согласования ритмики частей системы
- 4.5.1. Формулировка и общие понятия.
- 4.5.2. Использование резонанса - согласование частоты внешнего действия (поля) с собственной частотой системы или ее элемента.
- 4.5.3. Согласование (рассогласование) ритмики работы частей системы.
- 4.5.4. Предотвращение или нейтрализация резонанса - рассогласование собственной частоты системы с частотой внешнего действия или организация противодействия.
- 4.5.5. Явление самосинхронизации вращающихся тел: вред и польза.
- 4.5.6. Согласование (рассогласование) частоты используемых полей.
- 4.5.7. Действие в паузах.
- 4.5.8. Использование колебаний и резонанса в задачах на измерение (обнаружение).
- 4.6. Закон динамизации технических систем
- 4.6.1. Формулировка закона и основные правила его применения.
- 1) Динамизация вещества системы.
- 2) Динамизация поля
- 4.6.2. Использование закона в изобретательской практике.
- 4.7. Закон увеличения степени вепольности системы
- 4.7.1. Формулировка закона и основные направления усложнения систем.
- 4.7.2. Образование цепного веполя.
- 4.7.3. Образование двойного веполя.
- 4.8. Закон неравномерности развития систем