«Решение задач на основе законов развития технических систем»

• 1 слайд

  «Решение задач на основе законов развития технических систем»
  

• 2 слайд

  Законы развития
  технических систем
  (ЗРТС) впервые были сформулированы на основе анализа большого количества патентов в рамках теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) основоположником этой теории Альтшуллером Г.С.
  

• 3 слайд

  Используя законы развития технических систем
  можно определять стадию развития класса технических систем, проектировать новые технические системы, оптимизировать существующие или улучшать отдельные их характеристики.
  Под технической системой (ТС) понимается множество элементов, связанных между собой и работающих для достижения некоторой цели.
  

• 4 слайд

  Творческая задача -
  сформулированная проблема, требующая от решателя нахождения нового способа, эвристики, алгоритма для ее решения (по Андрееву В.И.)
  

• 5 слайд

  Закон полноты частей системы
  описывает минимально необходимый набор частей, обеспечивающий минимальную работоспособность системы. 
  В общем случае, необходимо наличие рабочего органа, энергии для обеспечения его работы, системы управления рабочим органом, в идеальном случае - рабочий орган и система управления совмещены в энергии
  

• 6 слайд

  Задачи
  ТЗ (техн.): «Приведите примеры ТС, в которых рабочий орган совмещен с энергией».
  ТЗ (инф.): «На основе закона полноты частей системы сформулируйте минимальный набор элементов в простейшем компьютере».
  

• 7 слайд

  Контрольные варианты решения:
  инструмент для плазменной обработки – энергия и резец совмещены в потоке плазмы;
  рабочий орган компьютера – это процессор, с ассимилированной памятью и арифметико-логическим устройством; устройство управления процессором и источник энергии.
  
  
  
  

• 8 слайд

  Задачи
  ТЗ (инф.): «Проведите анализ предшественников персонального компьютера – арифмометра Лейбница, вычислительной машины Бэббиджа, устройства Паскаля - на наличие необходимых частей в соответствии с законом полноты частей системы».
  ТЗ (инф.): «На основе закона полноты частей системы спрогнозируйте футуристический компьютер».
  

• 9 слайд

  Контрольные варианты решения
  1: биологический компьютер, в котором процессор является частью живой клетки, устройство управления и источник энергии реализуются посредством естественных биохимических процессов в клетке, а память конструктивно встроена в гены.
  2: квантовый компьютер, элементная основа которого – атомы, акты их взаимодействия являются элементарными логическими операциями, переход атома с одного энергетического уровня на другой определяет такт обработки информации, устройство управления – пучок электронов, энергия межатомных взаимодействий.
  

• 10 слайд

  Закон увеличения степени идеальности систем
  развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности, когда масса, габариты и энергоемкость ТС стремятся к нулю, а ее способность выполнять работу при этом не уменьшается или увеличивается.
  

• 11 слайд

  Задачи
  ТЗ (техн., инф.): «Найти доказательства закона увеличения степени идеальности системы в истории развития транспорта и вычислительной техники XX века».
  

• 12 слайд

  Контрольные варианты
  развитие автомобилестроения идет в направлении увеличивающейся мощности двигателей, при этом габариты двигателей увеличиваются незначительно. Первые автомобильные двигатели К. Бенца и Г. Даймлера едва превышали мощность одной лошадиной силы, а двигатели современных, легковых автомобилей имеют мощность от 90 до 200 л.с.
  первые ЭВМ имели размеры огромных шкафов, при этом их быстродействие было низким, в настоящее время мини ПК умещаются на ладони, их быстродействие и функциональность многократно выше.
  

• 13 слайд

  Задачи
  ТЗ (техн., инф.): «Приведите примеры сворачивания функций ТС, когда различные операции выполняются одним рабочим органом».
  

• 14 слайд

  Контрольные варианты
  (техн.): совмещение операций при посеве сельскохозяйственных культур, когда за один проход трактора происходит предпосевная обработка почвы, посев, внесение удобрений и прикатывание;
  (инф.): совмещение операций в смартфонах, когда устройство является одновременно телефоном, фотоаппаратом, видеокамерой, диктофоном, калькулятором и мобильным устройством для выхода в интернет.
  

• 15 слайд

  Закон перехода в надсистему
  : при исчерпании ресурсов развития система включается в надсистему в качестве одной из частей, дальнейшее развитие идет уже на уровне надсистемы
  

• 16 слайд

  Задачи
  ТЗ (техн.): «Приведите примеры ТС, вначале своего развития функционировавших самостоятельно, а с развитием технологии, ставшими частью технологической надсистемы».
  ТЗ (инф.): «Какое явление ХХ века ознаменовало переход компьютера как ТС в надсистему и способствовало ускорению темпов развития его вычислительных характеристик?».
  

• 17 слайд

  Контрольные варианты
  технология металлургического производства включала в себя ТС – горн. Впоследствии, когда были механизированы операции измельчения, отсева, обогащения, агломерации, горн перестал быть самодостаточной ТС, а стал частью металлургического комбината;
  Интернет.
  
  

• 18 слайд

  Закон вытеснения человека из технической системы:
  с развитием ТС управленческие функции передаются от людей к средствам автоматики, производственный процесс переходит из взаимодействия человека и машины в автономное функционирование ТС.
  
  
  
  

• 19 слайд

  Задачи
  ТЗ (техн., инф.): «Приведите примеры ТС, в которых ранее управляющим элементом был человек, а в настоящее время управляющие воздействия происходят автоматически».
  
  

• 20 слайд

  Контрольные варианты
  (техн.): завод-автомат, автоматическая коробка передач, светофор, автоматическое отключение освещения, пожарная сигнализация, телефонная сеть;
  (инф.): автоматические информационные системы: системы контроля управления доступом, электронные системы документооборота, автоматическое обновление программного обеспечения, автоматические системы на производстве, автоматическая блокировка и удаление вредоносных программ антивирусным приложением, автоматическая загрузка и восстановление операционной системы.
  

• 21 слайд

  Выводы
  Научно-технический прогресс подчиняется объективным закономерностям
  Законы развития технических систем «работают» на технических системах любой природы
  Улучшения ТС возможно прогнозировать с помощью законов развития ТС.
  
  

Краткое описание документа:

Используя законы развития технических систем

можно определять стадию развития класса технических систем, проектировать новые технические системы, оптимизировать существующие или улучшать отдельные их характеристики.

Под технической системой (ТС) понимается множество элементов, связанных между собой и работающих для достижения некоторой цели.