- •Часть I
- •1. Техника и инженер
- •1.1. Необходимость обучения методам нтт
- •1.2. Этапы инженерной деятельности
- •1.3. Роль инженера на современном производстве
- •1.4. Внутренняя структура инженерной деятельности
- •1.4. Разделение функций инженерного труда
- •1.5. Изобретательская деятельность
- •1.6. Понятие об открытии, изобретении и рационализаторском предложении
- •2. Психология творчества
- •3. Эвристические методы
- •3.1. Из истории эвристических методов
- •3.2. Граница между эвристическими методами, логикой и интуицией
- •4. Методы мозговой атаки
- •4.1. Использование возможностей подсознания
- •4.2. Метод прямой мозговой атаки
- •4.3. Метод обратной мозговой атаки
- •Пример анализа недостатков прототипа
- •4.4. Комбинированное использование методов мозговой атаки
- •Форма положительно-отрицательной оценки идей
- •5. Синектика
- •6. Эвристические методы конструирования
- •7. Морфологический анализ и синтез технических решений
- •7.1. Морфологическая комбинаторика
- •7.2. Постановка задачи и построение конструктивной функциональной структуры
- •7.3. Составление морфологических таблиц
- •7.4. Выбор наиболее эффективных технических решений
- •Условная морфологическая таблица
- •8. Методы проектирования
- •8.1. Проектирование как трехступенчатый процесс
- •8.1.1. Дивергенция
- •8.1.2. Конвергенция
- •8.2. Методы исследования структуры проблемы (трансформация)
- •8.2.1. Матрица взаимодействий
- •План действий:
- •8.2.2. Сеть взаимодействий
- •8.2.3. Анализ взаимосвязанных областей решения (aida)
- •8.2.4. Трансформация системы
- •8.2.5. Проектирование нововведений путем смещения границ
- •8.2.6. Проектирование новых функций
- •8.2.7. Определение компонентов по Александеру
- •8.2.8. Классификация проектной информации
- •8.3. Методы оценки (конвергенция)
- •8.3.1. Контрольные перечни
- •8.3.2. Выбор критериев
- •8.3.3. Ранжирование и взвешивание
- •8.3.4. Составление технического задания
- •8.3.5. Индекс надежности по Квирку
- •Часть I
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
8.2.7. Определение компонентов по Александеру
Цель
Найти правильные физические компоненты конкретной структуры, которые можно было бы изменять независимо друг от друга в соответствии с последующими изменениями среды.
План действий
1. Выявить все требования, оказывающие влияние на формирование конкретной структуры.
2. Определить, является ли каждая пара требований независимой или нет, и зафиксировать каждое решение в матрице взаимодействий.
3. Разложить матрицу на группы с тесной внутренней взаимосвязью и слабой связью между группами. Это и будут "правильные" компоненты.
4. Разработать конкретные компоненты для каждого набора требований.
5. Скомпоновать из этих новых компонентов новую конкретную структуру или ввести некоторые новые компоненты в конкретные существующие системы.
Замечания
Этот метод предназначен для преодоления фундаментальных трудностей проектирования: трудностей, связанных с прогнозированием и осознанием модели взаимосвязей, которые возникнут в процессе эксплуатации нового объекта. Александер пытается "объективировать", т.е. вывести из мозга человека наружу весь этот сложный процесс, с помощью которого такие модели интуитивно предугадываются и распознаются.
К сожалению, эта первая попытка решить столь нужную и сложную проблему не увенчалась полным успехом. Для того чтобы метод достиг своей цели, приходится сделать три сомнительных допущения:
а) Предполагается, что субъективные наблюдения, беседы и мысли проектировщика способны дать адекватные средства отражения всего, что может повлиять на проектируемый объект или испытать его влияние. Вполне вероятно, что неапробированные высказывания проектировщика по данной проблеме в большей степени отражают структуру его памяти, чем объект, который он пытается описать. Метод со столь претенциозными целями должен был бы опираться на объективные наблюдения, т.е. на такие наблюдения, которые не зависят от субъективных особенностей наблюдателя. Должна также иметься некоторая гарантия "необходимого разнообразия" информации, подготовленной для анализа на ЭВМ, т.е. она должна иметь, по меньшей мере, такое же количество возможных состояний, как и прогнозируемый объект.
б) Предполагается, что "взаимодействие", как его определяет Александер, не зависит от окончательного решения. Как показал Лакмен, неверно, что два требования взаимодействуют друг с другом, если любая попытка удовлетворить одно из них упрощает или усложняет удовлетворение другого. Далеко не все способы удовлетворения одного требования могут вступить в противоречие со всеми способами удовлетворения другого. Отсюда следует, что сеть взаимодействий зависит от ряда промежуточных решений, предусмотренных на начальном этапе проектирования. Отсюда также следует, что проектировщик может найти удачные конкретные наборы промежуточных решений, в которых полностью исключены нежелательные взаимодействия. Схема Александера — это лишь одна из огромного количества подобных схем, которые могут возникнуть в результате различной трактовки одной и той же проблемы. Поэтому "правильные" компоненты, выведенные по этому методу, могут изменяться в зависимости от психологических особенностей проектировщика.
в) Предполагается, что дополнения и изменения, вводимые в систему в будущем, сами по себе не изменят схемы взаимодействий и характера наборов, из которых состоит данная схема. На самом же деле новые реалии могут изменить и то и другое.
Вероятно, имеется какой-то способ так видоизменить этот метод с учетом высказанных замечаний, чтобы не упустить всех его потенциальных возможностей. Такая попытка была бы весьма полезна. Александер не скрывает, что ему хорошо известны эти критические высказывания. Поэтому трудно понять, почему он все же продолжает развивать этот метод как средство прогнозирования платоновской "истины" в проектной ситуации. Возможно, в новой книге Александера будет изложена та долгожданная теория, которая избавит как автора, так и всех остальных от ряда неопределенностей; это те неопределенности, которых до сих пор не удавалось избежать в проектировании, как, впрочем, и в жизни!
Применение
В представленном виде метод не достигает целей, на которые он претендует. Он, однако, до настоящего времени является самой сложной и широко задуманной попыткой систематизировать процесс проектирования. На его основе уже можно создать полезную методику, хотя и с ограниченной сферой применения. Метод, безусловно, обладает тем достоинством, что помогает проектировщикам увидеть связи, существующие между а) намечаемыми ими промежуточными решениями и б) возможными структурами проблемы в целом.
Обучение
Никто не может рассчитывать на то, что ему сразу удастся составить матрицу без совершения ряда ошибок, на устранение которых уйдет много усилий. Требуются также некоторые познания в области теории графов, чтобы уметь модифицировать сложные программы ЭВМ в соответствии с каждым конкретным случаем. Кроме того, нужны солидные таксономические навыки, чтобы можно было обсуждать проблемы проектирования на достаточно абстрактном языке. Последнее необходимо, чтобы можно было сформулировать большое число требований того же иерархического уровня. Эти навыки имеют важное значение для успешного использования многих проектных методов.
Стоимость и время
Александер указывает, что ему потребовалось несколько месяцев, чтобы сформулировать 140 требований, относящихся к проектированию индейского поселка, и выявить их взаимодействия. Легко недооценить количество времени, необходимого для составления матрицы, особенно в тех случаях, когда для проверки каждой единицы информации в матрице требуется выполнение ряда действий, каждое из которых отнимает более нескольких секунд на пару символов.