3.1. Общие представление об ИКР

Решение математических задач и задач «на сообразительность» часто выполняют методом «от противного». Суть метода заключается в том, что решать задачу начинают с конца. Определяют конечный результат — ответ. Уяснив его, «прокладывают» дорогу к началу, то есть решают задачу.

Заманчиво было бы осуществить и решение технических задач аналогичным образом. Но как же узнать ответ?

Действительно, при решении технических задач ответ не известен, но можно пойти дальше… Можно представить идеал разрабатываемого устройства — идеальное устройство — идеальный конечный результат (ИКР).

Понятие об идеальной системе было дано в п. 4.5.2. Напомним, что идеальная техническая система — это система, которой нет, а ее функции выполняются, т. е. цели достигаются без средств.

ИКР — маяк, к которому следует стремиться при решении задачи. Близость полученного решения к идеальному определяет уровень и качество решения.

ИКР — решение, которое мы хотели бы видеть в своих мечтах, выполняемое фантастическими существами или средствами («волшебная палочка»). Например, дорога существует только там, где с ней соприкасаются колеса транспорта.

ИКР — это результат процесса увеличения степени идеальности

Г. С. Альтшуллер указывал: «Изобретательское мышление при работе по АРИЗ должно быть четко ориентировано на идеальное решение: «Есть вредный фактор, с которым надо бороться. Идеально, чтобы этот фактор исчез сам по себе. Пусть сам себя устраняет. Впрочем, его можно устранить, сложив с другим вредным фактором. Нет, пожалуй, самое идеальное — пусть вредный фактор начнет приносить пользу…».

«Направленность на идеал отнюдь не означает отход от реальности решения. Во многих случаях идеальное решение полностью осуществляется. Скажем, идеальность машины обеспечивается тем, что ее функцию по совместительству начинает выполнять другая машина. Идеальность способа нередко достигается выполнением требуемого действия заранее, благодаря чему в нужный момент на это действие не приходится тратить ни времени, ни энергии».

Для выявления необходимых свойств системы (ПС) нужно знать направление, в котором лежит идеальное решение — идеальный конечный результат (ИКР).

Основные свойства ИКР:

1. Улучшить плохой параметр, не ухудшая хороший.

2. Улучшить параметры, не усложняя систему.

3. Улучшить параметры, не вызывая вредных действий.

4. Улучшить параметры в нужный момент.

5. Улучшить параметры в нужном месте.

6. Улучшить параметры по необходимому условию.

7. Все действия должны выполняться самостоятельно.

Задача 3.1. Зоопарк

Условие задачи

Зоопарку в Стокгольме не хватало бюджетных денег и денег, вырученных за билеты.

Как получить дополнительные деньги?

Разбор задачи

Идеальный конечный результат (ИКР): Деньги сами появляются.

Способы решения. Использование ресурсов.

Ресурсы. Основной ресурс зоопарка — звери.

Решение. Стокгольмский зоопарк занимается довольно необычной деятельностью — продает картины. Дело в том, что написаны они шимпанзе и вырученные за них деньги идут в бюджет зоопарка.

Стоит упомянуть о старейшем примате Чита, игравшем в фильме Тарзан. Он живет в специальном питомнике для животных кинозвезд и любит играть на пианино, смотреть телевизор, совершать поездки на машине, гулять, смотреть на фотографии в журналах, и, самое главное, рисовать.

Он пишет абстрактные картины. Каждой картине выдается сертификат подлинности, они очень быстро раскупаются и эти деньги идут на содержание питомника.

Задача 3.2. Продажа обуви

Условие задачи

Условие задачи. В Коралио привезли большую партию башмаков, но оказалось, что жители не носят обувь.

Как продать обувь?

Разбор задачи

Идеальный конечный результат (ИКР): Все жители хотят купить обувь.

Способы решения. Необходимо создать потребность. Используем ресурсы.

Ресурсы. Колючки.

Решение

Улицы города густо усеяли колючками. Не забыто было ни одно место, куда могла ступить нога человека. Все жители купили обувь (подробности в романе О. Генри «Короли и капуста»).

Идеальное решение, конечно, получить почти невозможно. ИКР — это эталон, к которому следует стремиться. Как раз близость полученного решения к ИКР и определяет качество решения.

Сравнивая реальное решение с ИКР, определяем противоречие. Таким образом, ИКР — инструмент, необходимый для выявления противоречия, нахождения задач и для оценки качества решения. Следовательно, ИКР служит своего рода «путеводной звездой» при решении технических задач.

 

3.2. Практика использования ИКР

Попробуйте самостоятельно решить задачи, используя ИКР.

Задача 3.3. Идеальная реклама

Представьте идеальную рекламу.

Задача 3.4. Кражи в гостиницах

В гостиницах крадут различные предметы. Как не оберегать предметы от кражи. Предложите решение.

Задача 3.5. Свеча Яблочкова

Во второй половине XIX века улицы европейских столиц освещались дуговыми лампами. Между двумя угольными стержнями (электродами) при подаче напряжения возникала электрическая дуга, давая яркий свет. Электроды располагали так, что их необходимо было сближать по мере их сгорания (рис. 3.1). Это требовало сложных устройств (регуляторов), которые делали электрическое освещение с помощью дуговых фонарей неудобным и дорогим.

Как сделать идеальный механизм сближения стержней? Русский инженер П. Н. Яблочков решил эту задачу. Как?

Рис. 3.1. Принцип работы дуговой лампы

Задача 3.6. Миллионы из ничего

Могут ли городские власти сделать миллион из ничего? Например, из нуля.

Задача 3.7. Выработка электричества

Как получить дешевую электроэнергию, не применяя дорогостоящее оборудование, использующее силу ветра, воды или солнечную энергию?

Задача 3.8. Принтер

Какой на ваш взгляд идеальный механизм подачи бумаги в принтере? Предложите такой механизм. Кроме того, объем бумаги ограничен размером коробки, куда укладывается бумага. Какая будет идеальная коробка для бумаги?

Задача 3.9. Радиостанция

При восхождении на вершины альпинисты пользуются маленькими радиостанциями, которые работают на фиксированных частотах. Но высоко в горах при низких температурах транзисторы сильно охлаждаются, и частота меняется. Нарушается связь с лагерем. Для поддержания постоянной температуры радиостанцию спрятали в термостат — сосуд типа термоса с подогревом. Но термостат весит в 3—4 раза больше самой радиостанции, да еще потребляет много электроэнергии. Нужен мощный аккумулятор — а это опять дополнительный вес. Как быть?

Задача 3.10. Борьба с лихачами на дорогах

В присутствии полицейского все водители строго соблюдают правила, но на всех дорогах и перекрестках по полицейскому не поставишь. Как быть?

Задача 3.11. Галька для пляжа

На крымском побережье необходимо было засыпать новый пляж. Предполагалось засыпать галькой — окатанными камушками, но в наличии была лишь щебенка — камни с острыми гранями. Что делать? Вывозить гальку с других пляжей? Придумать машину для обработки щебенки?

Задача 3.12. Наушники

Звук звучит лучше, если все частоты достигают барабанной перепонки в одно и то же время.

Современные наушники не выполняют этого. Как быть?

Задача 3.13. Тарелка

Представьте, что к вам пришли гости, и у вас не хватает посуды, чтобы накрыть на стол.

Как быть?

Задача 3.14. Багаж

После посадки самолета мы ожидаем наш багаж и высматриваем его на движущейся дорожке. Часто ваш чемодан похож на другой. Как точно знать, где ваш чемодан?

Задача 3.15. Социальные сети

Как обеспечить секретность в социальных сетях?

Задача 3.16. Штатив для фотоаппарата

Необходимо использовать автоспуск и установить или закрепить штатив для фотоаппарата, но нет подходящего места. Как закрепить фотоаппарат?

3.2.2. Решение задач

Задача 3.3. Идеальная реклама

ИКР: Рекламы нет, а СМИ и общественность сами говорят о Вас.

Решение: Осенью 1999 г. в Санкт-Петербурге было выпущено новое пиво под маркой «Windows 99». Инициатор затеи — предприниматель Андрей Солонин. Марка пива без труда была зарегистрирована по классу напитков. Также был заимствован (но изменен) графический образ «Windows»: летящие форточки.

Так производители пива сознательно нарываются на скандал, рассчитывая завоевать моментальную популярность, ведь пробиться на российский рынок пива с обычной маркой без огромных вложений уже невозможно.

Рис. 3.2. Пиво под маркой «Windows 99»

Задача 3.4. Кражи в гостиницах

ИКР: Не нужно оберегать предметы от краж.

Решение: Постояльцы германских гостиниц тянут все, что не «прибито гвоздями» — от дорогой пепельницы до мешочков с ароматной травой и пульта от телевизора. Но менеджеры гостиниц не слишком огорчены этим. Во-первых, все расходы уже включены в цену номеров. Во-вторых, на все предметы нанесены эмблемы отеля, так что их похищение — дополнительная реклама гостиницы. Ведь украденное зачастую проходит через несколько рук.

Задача 3.5. Свеча Яблочкова

ИКР: Электроды не нужно сближать. Расстояние между ними всегда одно и тоже.

Идеальный механизм — это механизм, которого нет, а функции его выполняются.

Решение: П. Н. Яблочков расположил электроды параллельно и поместил между ними электроизоляционную прокладку (рис. 3.3а, б).

Использование ресурсов и геометрический эффект.

Рис. 3.3. Свеча Яблочкова

Задача 3.6. Миллионы из ничего

ИКР: Туристы сами хотят платить деньги.

Решение: В Мадриде на одной из центральных площадей, откуда отсчитывается километраж дорог Испании, в асфальт уложен бронзовый ноль. Большинство туристов, посещающих город, по традиции фотографируются на мадридском нуле. Естественно, за плату, поступающую в городскую казну.

Использование ресурсов.

Рис. 3.4. Бронзовый ноль в Мадриде

Задача 3.7. Выработка электричества

ИКР: Электроэнергия вырабатывается сама.

Использовать, то что всегда существует. Без использования силы ветра, воды или солнечной энергии. Они существуют не всегда. Всегда имеется сила гравитации и магнитное поле Земли. Будем использовать силу гравитации.

Решение: Создан прибор GravityLight, который использует силу гравитации. Достаточно прикрепить 10 кг мешок с балластом, который опускается в течение 30 минут и генерирует электроэнергию, достаточную для работы светодиода.

Использование ресурсов.

Рис. 3.5. Прибор GravityLight

Задача 3.8. Принтер

ИКР: Принтер сам без механизма подачи подает бумагу. Бумага в принтере хранится без коробки, ограничивающий объем бумаги.

Использовать даровые силы, например, силу гравитации.

Решение: Разработан принтер Stack, который опускается вниз через стопку бумаг, вместо того, чтобы требовать их загрузки внутрь (рис. 3.3). Шведская команда, создавшая этот принтер, считает, что он будет идеальным устройством для маленьких домов.

Использование ресурсов.

Рис. 3.6. Прибор Stack

Задача 3.9. Радиостанция

ИКР: Термостата нет, а температура прибора не изменяется.

Использовать имеющиеся ресурсы.

Решение: Термостатом служит сам альпинист. Электронную часть прибора поместили на теле альпиниста, например, в подмышке.

Использование ресурсов.

Задача 3.10. Борьба с лихачами на дорогах

ИКР: Полицейского нет, а «лихачи» не превышают скорость.

Эту задачу решают во всех странах.

Решение: В Японии, например, в один далеко не прекрасный для местных лихачей день на дорогах резко увеличилось число полицейских. Завидев полицейского, лихачу приходилось быстренько сбрасывать скорость и соблюдать все прочие правила дорожного движения. И только подъехав поближе, водители с досадой замечали, что большинство «полицейских» — манекены! Но попадались и настоящие…

В Америке ставят макет полицейской машины.

Замена объекта его копией — один из типовых приемов применяемых в ТРИЗ.

Задача 3.11. Галька для пляжа

ИКР: Щебенка сама превращается в гальку.

Решение: Использовали даровую силу прибоя. Баржи со щебенкой разгрузили прямо в море в двухстах метрах от берега. Все остальное сделали волны: обкатали острые грани камней и вынесли их на берег.

Использование ресурсов.

Задача 3.12. Наушники

Звук будет достигать барабанной перепонки одновременно, если расстояние будет одно и тоже.

ИКР: Звук непосредственно на барабанной перепонке.

Решение: Компания JH Audio выпустила наушники, измененной формы, которая позволяет звукам поступать к барабанной перепонке с погрешностью 1/100 миллисекунды, т. е. одновременно с человеческим восприятием.

Рис. 3.7. Наушники компании JH Audio

Задача 3.13. Тарелка

ИКР: Посуда появляется сама.

Решение: Использовать 3-D принтер, который печатает необходимый вам предмет.

Инженеры из университета Южной Калифорнии создали систему трехмерной печати Contour Crafting, способную построить монолитный двухэтажный коттедж за 20 часов.

Такие предметы появляются в нужный момент в нужном месте.

Безусловно сегодня 3-D принтер еще сложное и дорогостоящее оборудование, но, скорее всего, в будущем это устройство будет не сложнее обычного принтера. Тогда все необходимые нам предметы мы будем печатать дома с необходимым для нас дизайном. Нужно будет только менять картриджи с различными расходными материалами.

Возможно, можно будет печатать, например, красивый торт с любыми украшениями из любимых нами продуктов питания или другие угощения.

Задача 3.14. Багаж

ИКР: Багаж сам сообщает вам где он находится.

Решение: Гаджет Trakdot отслеживает и сообщает местонахождение багажа. Достаточно положить электронный маячок в чемодан, и Trakdot определит координаты чемодана и передаст их на сотовый телефон хозяина.

Искусственный интеллект прибора Trakdot был разработан с учетом правил безопасности полета, поэтому он автоматически отключается на время взлета, полета и посадки самолета. Вернувшись на землю, прибор находит местную сотовую сеть, связывается с телефоном своего владельца и сообщает свои координаты в текстовом сообщении.

Устройство работает от двух «пальчиковых» батареек.

Рис. 3.8. Определитель место багажа

Задача 3.15. Социальные сети

ИКР: Сообщение само себя уничтожает.

В Советское время ходила шутка о высшей степени секретности: «До прочтения сжечь».

Решение: Сообщения, которые быстро самоуничтожаются, могут повысить секретность общения через интернет и позволят людям быть более открытыми.

Задача 3.16. Штатив для фотоаппарата

ИКР: Штатив устанавливается где угодно.

Решение: Штативы Joby Gorillapod помогут получить прекрасные снимки, в каких бы условиях вам бы ни приходилось их делать.

Благодаря трем гибким ножкам, штатив Gorillapod позволяет монтировать камеру практически в любом месте и на любой, даже неровной поверхности: стволах деревьев, обрывах гор, заборах, скамейках в парке.

Прикрепить штатив к вашей камере можно с помощью универсального штативного винта 1/4» —20. Устройство станет отличным помощником при фотосъемке с автоспуском. В линейке продукции Joby представлены штативы различных размеров.

Использование геометрического эффекта, путем динамичной формы.

Рис. 3.5. Штатив Joby Gorillapod