Занятие 6 (урок 2, часть 3)

Занятие  6, (урок 2, часть 3)

 

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

И.Кондраков

          Возьмите несколько разных детских игрушек, например, куклу, машинку, лошадку и разберите их, а потом попытайтесь собрать, соединяя части в случайном порядке. Получится все что угодно – ноги вместо рук, колёса вместо ног, голова на животе, ноги лошадки  вместо ног и рук куклы  и т.д., но только в одном случае получится разобранные игрушки. А если частей очень много и их можно брать случайно, главное, чтобы эта часть выполняла заданную функцию, например, перемещение тогда вместо ног можно взять колеса, гусеницы, воздушные шары, крылья и т.д. В итоге случайные комбинации могут дать интересное сочетании можно будет получить системы с новым принципом. Такой подход называется морфологическим анализом (МА). Он позволяет очень быстро изменить сложившийся образ о предмете, который мы пытаемся усовершенствовать.

        Прообразом морфанализа можно считать систему «Арс магна» («Великое Искусство») Раймунда Луллия. Он родился в 1235 году по христианскому летоисчислению в г.Пальма на острове Мальорка (Балеарские острова). Доказывая истинность христианского учения, он разработал логическую систему построения («Машину открытий») и выведения догматов религии. Умер  он в 1315 году, забросанный камнями в Тунисе, где проповедовал своё «Великое Искусство».

       Чтобы изготовить Машину Открытий, нужно взять несколько кругов из картона, но разного диаметра и насадить эти круги на общую ось. Круги предварительно разделить на секторы, в которые вписать главные понятия (см. рисунок). Вращая окружности относительно друг друга, можно было получать различные высказывания и суждения. Например, «божественная доброта велика», «божественная мудрость бесконечна» и так далее.  У Лулия было 14 секторов, поэтому на его машине можно было получить более 87 квадриллионов сочетаний, часть из которых имела определенный смысл. В идеале, комбинируя все основные понятия, можно вывести все знания мира. Но какие из них истинны – неизвестно, т.к. нет правил отбора нужных сочетаний.

                           

          В современной форме морфанализ воссоздан швейцарским астрофизиком Фрицем Цвикки в 1942 г. Астрономия первой столкнулась с большими динамическими системами и первой ощутила необходимость в методах, позволяющих анализировать такие системы. Цвикки применил этот подход к решению астрофизических проблем и предсказал существование нейтронных звёзд, черных дыр и др. небесных тел.  В его морфологическом ящике по реактивным двигателям были и ракеты системы ФАУ и др.

                                                          

       В простейшем случае, является построение двумерной карты (матрицы): выбираются две важнейшие характеристики системы, составляют по каждой из них список всевозможных видов и форм, а затем строят таблицу, осями которой являются эти списки, клетки которой соответствуют вариантам развиваемой системы. При двух осях систему построения называют «морфологической картой» (см. рисунок «Назови нотку». При трёх осях – «морфологическим ящиком». Недостатком является чрезвычайно большое количество комбинаций и отсутствие критериев отбора лучших сочетаний. Так при 10-и осях и 10-и вариантах на каждой оси число комбинаций составит 1010. Метод позволяет охватить теоретически все варианты удачных сочетаний. Однако какие из них считать таковыми - остается нерешенным вопросом.

Например, формула изобретения может выглядеть так: А1- Б251 –Д4. Таких сочетаний может быть огромное количество...

Теперь нетрудно предложить методику пользования этим методом:

     1-й шаг. Сформулировать задачу:

Пример: Нужна новая конструкция реактивных двигателей.

 

    2-й шаг. Составить список всех признаков или характерных параметров, от которых зависит решение проблемы.

Пример:

А - ресурсы топлива.

Б - агрегатное состояние.                  

В - способ создания тяги.

Г - агрегатное состояние среды.

Д - тепловой цикл....

……………………………….

 

     3-й шаг. По каждому признаку составляют списки нескольких вариантов его исполнения – альтернатив. Составить матрицу.

Матрица — символическая форма описания решений. Она дает представление о всех возможных конструктивных схемах конструкций реактивных двигателей путем фиксирования в каждой строке матрицы одного из элементов. Набор этих элементов будет представлять возможный вариант исходной задачи. Рассматривая разные сочетания этих элементов, можно получить большое сочетание всевозможных вариантов решений, в том числе и самых неожиданных.

 Пример:

А - ресурсы топлива:  А1 - запасное  на борту ракеты;

А2 - поступающие из внешней среды...

Б - агрегатное состояние топлива: Б1 - газообразное.  

Б2 - жидкое; БЗ - твердое…

………………………………………………………………….. и т.д.

     4-й шаг. Определение функциональной ценности всех возможных сочетаний.

Пример: А1Б3В5Г2Д1 ; А5Б4В3Г8Д2; …..