Образование и развитие поли-систем.

Развитие поли-систем идет по аналогичной схеме. Единственное отличие состоит в том, что при образовании поли-С возникает внутренняя среда(или создаются условия для ее возникновения) с особыми свойствами, эти свойства можно использовать для получения дополнительных качеств.

Например, перевозка стекла на стройплощадку в пакетах (простейшая поли-С) сопряжена с массой недостатков: стекла слипаются друг с другом, высокий процент боя, низкая производительность остекления здания и т.д. Предложено смазывать листы стекла маслом (использовали внутреннюю среду) - в итоге резко снизился бой, стекло легко отделяется, дополнительное удобство - масло смывают после окраски оконных рам.

Примеры образования простых поли-систем (шаг 3.1.1):

а.с. 996216 способ распиливания каменного материала (например, щебня), при котором его формируют в единый блок на связующем веществе и распиливают на отдельные плиты, а затем связующее вещество расплавляют и удаляют,

а.с. 1006151: способ обработки поршневых колец в одном пакете за один проход инструмента,

а.с. 1313659: способ обработки оптических деталей (стекло, керамика, кристаллы) путем склеивания тонких деталей в блок,

а.с. 1005718: способ уборки зерновых культур, при котором скашивание и обмолот ведут в фазе полной спелости, а для уменьшения потерь и осыпания зерна на корню, растения до скашивания опрыскивают жидким клеем.

Переход к поли-С со сдвинутыми характеристиками:

а.с. 843808: предложено высевать каждую траву или кормовую культуру отдельными полосами вдоль поля, а скашивать поперек, тогда в бункере комбайна при проходе поперек поля окажется смесь трав и отпадает необходимость в части кормосмесительных машин на скотных фермах.

В а.с. 1058538 этот способ еще больше улучшен: предложено травы высевать полосами по 0.7-2.2 м, а скашивать поле по диагонали - комбайн захватывает по меньшей мере три разных травы и в бункере образуется более равномерная смесь.

Примеры на частично свернутые поли-системы:

удаление пыли с помощью пылесоса достаточно эффективный способ уборки квартиры, но как бороться с пылью в цехах с особо высокими требованиями к чистоте (например, по сборке микросхем)?, здесь содержание пыли должно быть сведено почти к нулю, поэтому нужна непрерывная уборка, но держать постоянно включенными десятки пылесосов крайне нерационально; пылесос сделан один - на весь цех с разводкой труб по всей площади цеха;

та же идея осуществлена во Франции для жилых домов, в квартиры проложены трубы и вмонтированы в стены приемные розетки, к которым можно подключать шланг с насадкой; это пример решения старой (так и неразрешенной в пылесосах) задачи на уровне надсистемы - отпадает неприятная процедура очистки фильтра после уборки ("Юный техник", 1989, №7, с.35).

мы давно уже подводим часы по сигналам точного времени, передаваемым по радио, затем в одном корпусе разместили и часы и радиоприемник, но "подкрутка" часов осталась за человеком; созданы ручные часы, в которых одна микросхема выполняет функции часов и приемника; система свернется полностью, если миллионы часов будут сами корректировать время по сигналам радиостанций от одних и тех же эталонных атомных часов;

а также котельная (одна "печка" вместо нескольких тысяч), телефонные станции, телевизионные центры и т.д.

Для отвода тепла из электронной аппаратуры в корпусе прибора делали отверстия с заслонками (типичная поли-С). Если прибор перегревался, заслонки открывали, а чтобы в выключенном приборе не скапливалась пыль заслонки закрывали. По а.с. 1066053 предложена полностью свернутая поли-С: одна большая волнистая "дырка" на корпусе, выполненном из материала с эффектом памяти формы, волнистые зубцы сами отгибаются при нагревании и закрываются при охлаждении.

Продолжим линию развития оптики.

В последнее время широко развивается область оптики, использующая так называемые плоские элементы. Например, в Институте автоматики и электрометрии СО РАН разработаны плоские линзы - киноформы. Один такой оптический элемент заменяет громоздкий объектив из многих стекол ("Социалистическая индустрия", 31.10.85). На поверхность плоской стеклянной пластины наносятся рельефные линии высотой в несколько длин световой волны.

Рис. 27. Фокусирующие элементы.

а - обычная линза; б - плоский элемент.

Свойства двух элементов (рис. 27 а, б) будут одинаковы, если изменение толщины второго элемента от ступеньки к ступеньке составит целое число длин волн фокусированного излучения. Кроме сильного свертывания оптических систем, плоские элементы позволяют получить новые качества. Так, в Институте общей физики РАН под руководством А.М. Прохорова разработаны новые плоские элементы, позволяющие преобразовывать падающее на них излучение с произвольным волновым фронтом в излучение с заданным волновым фронтом или концентрировать энергию излучения на какую-либо заданную кривую с заданным распределением интенсивности ("Квантовая электроника", 1984, т.11, №1, с.155). Т.е. на плоский элемент свет может падать под любым углом, а фокусироваться он будет в заданной точке или линии, причем линия может быть любой конфигурации (круг, эллипс, синусоида...) и интенсивность концентрации энергии по длине этой линии может быть также задана.

Как пользоваться переходом к поли-системе? Необходимо выбранный технический объект "умножить на самого себя". Что при этом изменилось? Появилась ли внутренняя среда? Как можно использовать ее свойства? Опишите новые качества поли-систем от однородной до инверсной. Какой должна быть частично свернутая поли-С? Можно ли полностью свернуть эту систему?

Возьмем, например, телевизор.

Коллективная антенна это лишь первый шаг к свертыванию. Разумнее было бы иметь один телевизионный блок на дом, квартал, а то и на город (один блок питания, один радиоканал, один блок обработки изображения и т.д.), а в квартирах оставить лишь кинескоп и орган управления (переключатель каналов, регуляторы). Можно пойти и дальше: передавать изображение из телецентра по световолоконному кабелю, а дома повесить на стену только экран с органом управления (абонентская радиосеть давно существует, почему бы не быть такой же и телесети?). Идет объединение телевизора с другими системами: телевизор плюс видеомагнитофон, плюс видеокамера (домашний телецентр), телевизор как экран дисплея персонального компьютера, плюс радиоприемник, плюс часы, плюс газеты (телегазета), плюс библиотека (подключение телевизора к информационной телесети), плюс телефон (видеотелефон), плюс справочное бюро и т.д. и т.п. Можно с уверенностью сказать, что телевидение "поглотит" в себя все информационные системы. С другой стороны, вместе с централизацией, должна увеличиваться и обратная связь, т.е. должна расти степень влияния абонента на телецентр. Например, сейчас мы "управляем" телецентром только с помощью писем ("концерты по заявкам"). В некоторых странах к телевизору подключают терминал (пульт с клавиатурой), все терминалы соединены с центральным компьютером, перед началом показа концерта на экране появляется список исполнителей и телезритель набирает те номера артистов, которых он желал бы увидеть, компьютер составляет программу концерта из номеров, набравших наибольшее количество голосов. Следующий шаг - составление собственной программы, например, с помощью видеомагнитофона; но тогда надо держать дома видеотеку, переставлять кассеты (диски), искать нужные места и т.д. Проще - централизация видеотеки, с персональным вызовом (заказом) нужной видеозаписи по терминалу, параллельно на часть экрана можно подавать информацию о текущих телепрограммах и новостях.

Если продолжить линию усиления обратной связи в системе "телевидение - зритель", то следующим шагом должно быть... составление собственных сценариев, подбор актеров и т.д.

Сюжет рассказа К.Саймака "Театр теней" построен на том, что экипаж космического корабля, находящегося в длительном полете, занимает свое время просмотром бесконечного фильма. Каждый член экипажа создал своего героя на экране, сценарий развивается спонтанно, по ходу действия. Острота ситуации состоит в том, что никто не знает (но очень хочет разгадать) кто именно управляет каждым действующим лицом в телеспектакле.

Количество героев равно количеству членов экипажа. И вдруг один из членов экипажа умирает, а на экране остаются все те же действующие лица никто из них не исчез!.. Проблема занятости космонавтов в длительных полетах станет в ближайшем будущем очень острой. Никакие видеотеки, шахматы, книги, иллюзии березовых рощ с поющими птицами и пр. не спасут экипаж от ужасающей бездеятельной тоски многолетнего полета. Идея, выдвинутая фантастом, захватывающе интересна, она не противоречит даже современным научным представлениям.