Примеры применения приемов поиска решений

Г.В. Соколов

Примеры применения приёмов

Известный перечень из 40 приёмов не охватывает все направления изобретательской деятельности и не имеет четкой внутренней структуры, необходимой для автоматизации процесса поиска и выбора приёма.

Примеры применения приёмов довольно полно описаны в литературе. Например, в [1] приёмы сгруппированы на классы и выделены стандартные решения по работе с вепольными системами. В данном разделе дается ряд решений из области радиоэлектроники и вычислительной техники, слабо отраженной списком приёмов.

Приём 13 – принцип "Наоборот"

В комбинации с приёмом 19 – принцип "периодического действия".

Задача (1970 г.): создать компактный блок питания лампы подсветки фотосчитывателя.

Требования: высокая степень стабилизации напряжения (колебания напряжения на доли процента вызывают изменение силы света и ухудшают надежность считывания информации с перфоленты).

Прямым путем, а именно, использовать усилитель мощности (тока), подключенный своим входом к стабилитрону, решить задачу не удалось (возникало самовозбуждение на резонансной частоте транзистора).

Решение: используя тепловую инерционность осветительной лампы, оказалось возможным применение импульсно–частотного источника питания с рабочей частотой порядка 1 КГц. То есть, по принципу "Наоборот" вместо высокостабильного постоянного напряжения (подверженного самовозбуждению) был применен генератор импульсов (принцип "периодического действия") с регулируемой от стабилитрона средней составляющей напряжения [2].

приём 5: принцип "Объединения"

Задача: повысить качество изображения символов на экране дисплея при одновременном снижении затрат на знакогенератор.

Решение: ввести групповое обслуживание дисплеев от одного знакогенератора [3]. Решение было реализовано в системе экранных пультов промышленного назначения [4] и для автоматизированных обучающих систем [5,6].

приём 36: "Применение фазовых переходов"

В интерпретации приёма для электроники – это один из основополагающих принципов.

Задача: повысить качество изображения наклонной линии символов на дисплее. Как правило, матрица знакогенератора работает на предельно допустимой для элементной базы частоте.

Решение: ввести вторую матрицу знакогенератора, управляемую от счетчика столбцов, запускаемого инверсной частотой по отношению к частоте запуска первой матрицы [3, 7]. Сдвиг по фазе на половину длительности такта (на половину размера точки) дает эффект слитности наклонной линии, недостижимой даже простым увеличением предельной частоты работы элементов.

В существующих дисплеях нет перекрытия точек на половину их размера, поэтому отсутствует эффект слитности наклонных линий.

приём 25: "Принцип самообслуживания" или, "принцип согласования ритмики частей системы"

Принцип согласования ритмики частей системы является третьим фактором принципа Триединства (объект, свойства, отношения). Однако, в перечне приёмов он не нашел явного отражения. А на этом принципе строятся почти все сложные системы. Например, ЧПУ "Размер–2" [2].

Задача: для выполнения тестовых и ремонтных работ на системе числового программного управления станком "Размер–2" требовался цифровой осциллограф с разверткой луча, аналогичной развертке его дисплея.

Решение: в дисплей системы был введен режим осциллографа, который без лишних затрат обеспечил "просвечивание" системы ЧПУ как рентгеном [8]. Подключая щуп дисплея к любой контрольной точке ЧПУ, на экране можно было наблюдать полный цикл развёртки данного цифрового сигнала и тем самым находить неисправности в устройстве.

Задача (1970 г.): разработка ЧПУ требовала включения в эту систему устройства отображения типа дисплея без буферной памяти на отображаемую на экране информацию (элементная база памяти была еще в стадии разработки).

Решение: поскольку цикл регенерации изображения на трубке дисплея составляет примерно 50 Гц, постольку и работа всех узлов ЧПУ была организована с этим же циклом повторения. Доступ к информации от ЧПУ к дисплею был организован с помощью коммутатора [2].

Дополнительным эффектом решения явилась возможность ввести режим осциллографического контроля, см. выше – приём 25, [8, 9].

Впервые аналогичное решение (дисплей без буферной памяти) было применено в устройстве цифровой индикации УЦИ–101 для индикации датчиков механизмов Карагандинского прокатного стана в 1968 г. При этом мощные электропомехи (электросварка и т.п.), воздействующие на кабель связи длиной до 600 метров, не влияли на достоверность отображаемой информации [10].

Реализация аналогичных решений в других областях науки и техники

Задача: создать планшет ввода графической информации с относительным отсчетом (как наиболее простой и дешевый) и с автоматическим определением направления движения карандаша (объекта). Из известных устройств ввода с относительным отсчетом координат были устройства, основанные на паре повторяющихся шин. В таком устройстве переход карандаша от одной шины к другой дает информацию о шаге перехода, но не дает направления перемещения.

Решение: введение третьей шины (принцип количества) по аналогии определения направления вращения сельсина (по фазе) дало возможность автоматического определения направления движения карандаша [11]. Планшет был реализован в системе экранных пультов "Блик С" [4].

Задача: в системе индикации для установки радиоэлементов на печатную плату требовалось светоизлучающее матричное устройство.

Решение: аналогичное решение – дисплей. В качестве светоизлучающего устройства было предложено использовать дисплей с плоским экраном [12, 13, 14].

Задача: на удаленном (600 метров) дисплее в промышленных условиях не гарантировалась достоверность отображаемой информации, принимаемой буферной памятью дисплея.

Решение: в буферную память дисплея был введен контрольный счетчик координатных сумм, аналогичный применяемому для контроля памяти ЭВМ [15].

Заключение

Демонстрация указанных выше примеров показывает явное отсутствие в перечне типовых приёмов тех принципов и приёмов, которые широко применяются в изобретениях, относящихся к областям радиоэлектроники и вычислительной техники. Например, приём 36 указан скорее по форме (фазовые переходы), чем по существу (фазовые сдвиги) для описанного решения. Нет отражения в перечне и таких основополагающих приёмов как: принципа согласования ритмики частей системы (третьей составляющей принципа Триединства материального мира – отношения); реализации аналогичных решений в других областях науки и техники.

Литература

1. Иванов Г.И. Формулы творчества или Как научиться изобретать: Кн. для учащихся ст. классов. – М.: Просвещение, 1994.
2. А.с. 392461 СССР. Система позиционного программного управления производственными механизмами / Бай Р.Д., Соколов Г.В. и др. // Бюл. – 1973. – № 31.
3. А.с. 734759 СССР. Устройство для отображения информации / Г.В. Соколов // Бюл. – 1980. – № 18.
4. Соколов Г.В. и др. Система экранных пультов "Блик–С". Инф. листок № 301–80, г. Новосибирск.
5. Соколов Г.В. Экранный пульт в технических средствах обучения. Инф. листок № 421–76, г. Новосибирск.
6. Соколов Г.В. Экранный пульт АОС // Реф. информация: Математическое и техническое обеспечение АОС/ Под ред. В.И. Пуляшенко. – М.: НИИВШ МВ и ССО СССР, 1975.
7. Звегинцева Э.А., Соколов Г.В. Знакогенератор системы экранных пультов// сб. Машинное обучение с помощью диалога. – М.: МДНТП им Ф.Э. Дзержинского, 1976.
8. Бай Р.Д., Коновалов А.Д., Соколов Г.В. Цифровая индикация в системах программного управления станками/ Материалы VIII научно–технической конференции по вопросам автоматизации производства. Том 5, Томск: ТГУ, 1974.
9. Бай Р.Д., Соколов Г.В. Осциллографический контроль дискретных сигналов с помощью цифрового индикатора на ЭЛТ. Инф. листок № 295–78, г. Новосибирск.
10. Соколов Г.В. Устройство цифровой индикации УЦИ–101 (технический отчет, НИИКЭ), 1968.
11. А.с. 866567 СССР. Преобразователь перемещения в код / Х.Казаков, Г.В. Соколов // Бюл. – 1981. – № 35.
12. А.с. 641690 СССР. Устройство для установки радиоэлементов на печатную плату / М.А. Зискандович , Г.В. Соколов и др. // Бюл. – 1979. – № 1.
13. А.с. 828451 СССР. Устройство для монтажа радиоэлементов на плату / Зискандович М.А., Соколов Г.В. и др. // Бюл. – 1981. – № 17.
14. Зискандович М.А., Соколов Г.В. и др. Управляемые рабочие места монтажников с использованием экранных пультов// Электротехническая промышленность/ сер. Технология электротехнического производства, вып.9(148), 1981.
15. А.с. 941989 СССР. Устройство для отображения информации / Г.В. Соколов , В.К. Стыврин //Бюл. – 1982. – № 25.

Конец подраздела