- •С.Г. Ярушин, А.Г. Схиртладзе
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Часть I.
- •ОБОРУДОВАНИЯ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЯ НОВОЙ ТЕХНИКИ
- •2.2. Общие свойства объектов проектирования
- •2.2.1. Реализуемые функции и взаимодействие с внешней средой
- •2.2.2. Функциональная структура
- •2.3. Классификация оборудования
- •2.4. Оценка работы технической системы
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Техническая функция (ТФ)
- •Характеристика и отличительные признаки операций Коллера Е
- •3.3. Функциональная структура (ФС)
- •3.4. Описание физического принципа действия
- •3.5. Описание физико-технических эффектов
- •3.6. Техническое решение
- •3.7. Проект
- •3.8. Объект
- •Контрольные вопросы
- •4.1. Критерии развития
- •4.2. Выбор критерия
- •4.3. Показатели качества
- •4.4. Недостатки технического объекта
- •Контрольные вопросы
- •III. Закон гомологических рядов
- •V. Закон прогрессивной эволюции техники
- •5.2. Тенденции технического развития
- •Контрольные вопросы
- •Этапы работ по созданию технического объекта и временные периоды прогнозирования
- •6.1. Метод экстраполяции
- •6.2. Метод экспертных оценок
- •6.3. Метод моделирования
- •6.4. Схема процесса прогнозирования
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •9.1. Определение и виды потребности
- •9.2. Что такое проектирование?
- •9.2.1. Постановка задачи
- •9.2.2. Проектирование как искусство, наука и ремесло
- •9.3. Проектирование с позиции теории отображения
- •9.4. Проектирование и искусственный интеллект
- •9.5. Основные понятия и принципы методологии проектирования
- •9.6. Концепция проектирования
- •9.7. Процедурная модель проектирования
- •9.8. Индивидуальная и коллективная работа
- •Контрольные вопросы
- •10.1. Техническое задание
- •10.2. Техническое предложение
- •10.3. Эскизный проект
- •10.4. Технический проект
- •10.5. Этап разработки рабочей документации
- •Контрольные вопросы
- •11.1. Этапы творческого процесса
- •11.2. Препятствия творчеству
- •11.2.1. Препятствия личного порядка
- •11.2.2. Препятствия организационного порядка
- •Контрольные вопросы
- •12.1. Метод проб и ошибок
- •12.2. Метод адаптивного поиска
- •12.3. Метод случайного поиска
- •Контрольные вопросы
- •ИЗВЕСТНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
- •14.1. Предварительная постановка задачи
- •14.2. Уточненная постановка задачи
- •Контрольные вопросы
- •СИСТЕМОТЕХНИКИ
- •15.1. Сложность современных задач проектирования
- •15.3. Преодоление сложностей традиционного процесса
- •проектирования
- •15.4. Проектирование системы человек - машина
- •ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
- •16.1. Всесторонняя экономия ресурсов
- •16.2. Порядок проведения ФСА
- •16.2.1. Подготовительный этап ФСА
- •16.2.3. Разработка улучшенных проектно-конструкторских решений
- •Пример оценки вариантов
- •16.2.4. Разработка и внедрение результатов ФСА
- •16.3. Дальнейшее развитие ФСА
- •Контрольные вопросы
- •ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
- •17.1. Использование возможностей подсознания
- •17.2. Метод прямой мозговой атаки
- •17.3. Метод обратной мозговой атаки
- •17.5. Синектика
- •Контрольные вопросы
- •18.1. Краткий обзор и классификация эвристических методов
- •18.2. Метод эвристических приемов
- •18.2.1. Количественные изменения
- •18.2.2. Преобразование формы
- •18.2.3. Преобразование структуры
- •18.2.4. Преобразования в пространстве
- •18.2.5. Преобразования во времени
- •18.2.6. Преобразование движения и силы
- •18.2.7. Преобразование материала и вещества
- •18.2.8. Приемы дифференциации
- •18.2.9. Использование профилактических мер
- •18.2.10. Использование резервов
- •18.2.12. Повышение технологичности
- •18.3. Обобщенный эвристический метод
- •19.1. Операции обработки информации
- •19.2. Метафорическое описание и анализ проблемной ситуации
- •Контрольные вопросы
- •МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •20.1. Проектант как «черный ящик»
- •20.2. Проектант как «прозрачный ящик»
- •20.3. Проектант как самоорганизующаяся система
- •20.4. Критерии управления проектными работами
- •Контрольные вопросы
- •АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
- •21.1. Морфологическая комбинаторика
- •21.3. Составление морфологических таблиц
- •21.4. Выбор наиболее эффективных технических решений
- •Комбинация из двух элементов
- •21.5. Пример решения задачи
- •22.1. Матрица взаимодействий
- •22.2. Сеть взаимодействий
- •22.5. Проектирование новых функций
- •Контрольные вопросы
- •23.1. Контрольные перечни
- •23.2. Ранжирование и взвешивание
- •23.2.1. Выбор соответствующей шкалы измерения
- •Контрольные вопросы
- •24.1. Сбор и анализ данных
- •Типовой метод накопления данных
- •24.2. Свертывание данных
- •24.3. Накопление и свертывание
- •24.4. Последовательность действий
- •Критерии методов накопления и свертывания данных
- •Контрольные вопросы
- •ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОМУ МЕТОДУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЭТЧЕТТА
- •Контрольные вопросы
- •26.1. Критерии управления проектными работами
- •26.2. Стратегии проектирования
- •26.3. Как выбрать метод проектирования
- •Схема «Дано - требуется»
- •Часть III
- •КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •Описание синтезированного с помощью ЭВМ известного ФПД датчика тока
- •28.2. Количественный синтез физических принципов
- •действия
- •Физическая сущность эффекта
- •Примеры описания ФЭ
- •29.1. Использование многоуровневых морфологических таблиц
- •29.3. Составление списка требований
- •29.4. Разработка модели оценки технических решений
- •29.5. Алгоритмы поиска решения на И - ИЛИ-дереве
- •Ограничения по типам свертки
- •29.6. Порядок решения задач
- •СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
А
Аддитивный - получаемый путем сложения.
Адаптивность —свойство величины, полученной путем сложения. Аналогия - соответствие существенных признаков, свойств струк
тур или функций объектов или явлений. Этот термин часто употребляется в том же смысле, что и подобие.
Артефакт - искусственный материальный комплекс (например, тех ническая система) вместе с признаками его действия.
В
Верификация- проверка, эмпирическое подтверждение теоретиче ских положений науки путем сопоставления их с наблюдаемыми объекта ми, чувственными данными, экспериментом. Принцип верификации (или верифицируемости) - одно из основных понятий логического позитивизма.
Воображение (фантазия) - психическая деятельность, состоящая в создании представлений и мысленных ситуаций, никогда в целом не вос принимавшихся человеком в действительности. Различают воссоздающее воображение и творческое воображение.
Г
Гомоморфизм - отношение между двумя системами, когда каждую составную часть и каждое отношение одной системы можно отобразить на некоторую составную часть и некоторое отношение второй системы (но не обратно). В этом случае выполнение соответствующих условий подобия по зволяет перенести результаты модельных экспериментов на натуру. Область подобия может быть определена как пересечение множеств свойств.
Д
Дивергенция - расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп технических объектов в ходе эволюции.
Дескриптор - смысловая единица языка, которая может выражаться знаменательным, содержательным, ключевым словом, группой знамена тельных слов или цифр, сочетанием их.
Детерминизм - учение о закономерности и причинной обусловлен ности всех явлений природы и общества.
И
Изоморфизм - отношение между двумя системами, когда каждой составной части одной системы может быть поставлена в соответствие определенная составная часть другой системы и наоборот (симметрич ность), а также когда для каждого отношения между двумя соответст вующими составными частями имеется такое же отношение в другой сис теме, и наоборот. Наличие взаимно однозначного отображения двух сово купностей, сохраняющего их структурные свойства.
Иерархия - расположение частей или элементов целого в порядке от низшего к высшему.
Идентичность - отношение между объектами или процессами, ха рактеризующимися одинаковыми свойствами (признаками). При абсо лютной идентичности должны быть одинаковые все свойства, при относи тельной - только некоторые (в этом случае имеет место подобие).
Инверсия - «переворачивание», «перевертывание», «перестановка». Интроспекция- самонаблюдение, наблюдение, объект которого психические состояния и действия наблюдающего субъекта; основной ме
тод интроспективной психологии.
Инстайт - внезапное озарение, представление элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантируют решение задачи.
Интуиция —постижение истины путем непосредственного ее усмот рения без обоснования с помощью доказательства; субъективная способ ность выходить за пределы опыта путем мысленного схватывания («оза рения») или обобщения в образной форме непознанных связей, законо-
мерностей, целенаправленный выбор рационального решения среди мно жества других.
Искусственный интеллект —раздел информатики, занимающийся разработкой методов моделирования и воспроизведения с помощью ЭВМ творческой деятельности человека.
Итеративность —метод решения математических задач с помощью построения последовательности, сходящейся к искомому решению, при этом члены последовательности вычисляются повторным применением какой-либо операции (итерациями).
К
Казуальный - случайный, единичный, не поддающийся обобщению. Казуистика - подведение частных случаев под общую догму как
прием средневековой схоластики и богословия.
Комбинаторика - раздел математики, в котором изучаются пере становки, размещения, сочетания элементов.
Конвергенция - схождение, сближение.
Л
Лабильность - подвижность, неустойчивость, изменчивость.
М
Машина —устройство, выполняющее механические движения с це лью преобразования энергии, материалов или информации. Различают машины энергетические, преобразующие любой вид энергии в механиче скую, и наоборот; рабочие, в т.ч. технологические, преобразующие форму, свойства, положение материала (обрабатываемого предмета), и транс портные, преобразующие положение материала (перемещаемого предме та); информационные (шифровальные машины, арифмометры, механиче ские интеграторы и др.), ЭВМ, в которых механические движения служат для выполнения лишь вспомогательных операций. ЭВМ, строго говоря, не являются машинами; название сохранилось за ними в порядке преемст венности от простых счетных машин.
Методика - совокупность методов обучения чему-нибудь, практи ческого выполнения чего-нибудь.
Морфология - строение, форма.
Н
Нетранзитивный - не способный иметь при себе прямое дополнение.
О
Операнд - величина, представляющая собой объект операции, реа лизуемой ЭВМ в ходе выполнения программы вычислений. Например, операндами арифметических операций обычно являются числа: при сло жении - слагаемые, при умножении - сомножители.
Операционализм - направление в современной философии, рас сматривающее научные понятия не как отражения объективной действи тельности, а как логические построения, возникающие в результате раз личных операций (измерительных, счетных и т.п.).
П
Праксиологияобласть социологических исследований, которая изучает различные действия с точки зрения их эффективности.
Предсказание - абсолютное утверждение о будущем, основанное на логических рассуждениях о возможном.
Прогнозирование (научное) - вероятностное суждение о будущем с высоким уровнем достоверности, основанное на объективной оценке воз можного.
Р
Релевантный - важный, существенный.
Релевантность - смысловое соответствие между информационным запросом и полученным сообщением.
Рефлексия - размышление, самонаблюдение, самопознание.
С
Семиотика —наука о знаках и знаковых системах (естественных — например, языках, искусственных —например, системах дорожных знаков, логических и математических исчислениях и т.п.).
Синергия - совместное действие - взаимоусиление.
Синектика —неологизм, понимаемый как объединение разнородных элементов.
Средство- орудие (предмет, совокупность приспособлений) для осуществления какой-нибудь деятельности.
Т
Трансформация - стадия создания принципов и концепций, пора высокого творчества, вдохновенных догадок и озаренийвсего, что составляет радость творческого труда при проектировании.
У
Устройство —расположение, соотношение частей, конструкция че го-нибудь. Техническое сооружение, механизм, машина, прибор.
Ф
Формализация —представление и изучение какой-либо содержа тельной области знания (научные теории, рассуждения, процедура поис ка и т.п.) в виде формальной системы или исчисления; связана с усиле нием роли формальной логики и математических методов в научных ис
следованиях.
Фрейм —структура данных, описывающих фрагмент знаний челове ка о мире или представляющих какую-нибудь стандартную ситуацию.
X
Характеристика- описание типичных, отличительных черт, ка
честв кого-, чего-нибудь.
Э
Эвристика - наука, изучающая продуктивное творческое мышление (эвристическая деятельность).
Эквивалентностьравноценность, равнозначность. Эквивалент ность полнее идентичности, так как для последней характерна только рефлексивность. Применительно к технике оба понятия будут использо ваться как синонимы, т.е. под эквивалентностью будет подразумеваться абсолютная идентичность.
Эквивалентный - являющийся эквивалентом, вполне равноценный чему-нибудь в каком-нибудь отношении.
Эмпатия - отождествление личности одного человека с личностью другого и проникновение его в чувства другого. Этим термином можно определить также и отождествление человека с разрабатываемым предме том, деталью или процессом.
Эргатическая система - сложная система управления, составным элементом которой является человек-оператор (или группа операторов), например, система управления самолетом, диспетчерская служба вокза ла, аэропорта.
Эргатичность - разумное сочетание формализованных (машинных) и неформализованных процедур в процессе проектирования.