Занятие № 28Б: Как рождаются системы...

Занятие № 28

 

13 января 2019 г.

 

Ведущий Кондраков И.М.

 

        Разминка: назовите известную вам творческую личность и приведите те творческие качества, которые были свойственны ей:

  1. Достойная цель,
  2. Комплекс реальных рабочих планов достижения цели и регулярный контроль за выполнением этих планов,
  3. Высокая работоспособность и выполнение намеченных планов,
  4. Хорошая техника решения задач,
  5. Способность отстаивать свои идеи - "умение держать удар",
  6. Результативность.

 Тема: Как рождаются системы?

(часть 1-я)

 Представьте, что вам нужно выкопать, например, картофель, а лопаты – инструмента, с помощью которого можно решить эту проблему, у вас нет. Как быть?

Итак, проблема породила потребность найти нечто такое, что помогло бы выкопать картофель.

 Конечно, вы сразу начнете искать нечто острое, например, палку и начнёте копать. 

Какую роль выполняет в ваших руках палка?

– Конечно, роль инструмента или рабочего органа (РО). То, на что непосредственно воздействует инструмент (рабочий орган) или то, что нужно обработать, изменить, преобразовать… называется Изделием (Из) – это грунт с картофелем внутри него - в нашем примере. Наша задача – обработать изделие инструментом.

Тогда, в данном случае, какова роль вашей руки?

- Верно!  Передать усилие ваших мышц палке. В технике такой передающий действие механизм называется трансмиссией (Т).

На приведенных картинках трансмиссия – это тетива лука и гибкая нить.

 

А какую роль выполняют ваши мышцы?

- Правильно! – Роль двигателя (Д). Но, чтобы двигатель смог работать, нужна энергия. Следовательно, тогда ваше тело будет выполнять еще и роль источника энергии (ИЭ) или питания (ИП).

 Но, чтобы вам выкопать картошку, нужно, чтобы каждое ваше движение палкой (инструментом) было направлено на то место, где находится картофелины, т.е. еще нужен какой-то орган (ОУ), который управлял бы и корректировал все ваши движения. Какой орган занимается этими проблемами?

- Верно! – наша голова -  наш ум.

Вот так в итоге мы с вами получили представление о том, из чего состоит система и как она рождается, которую еще называют  технической системой или машиной. Основой её является модуль системы.

Итак, чтобы создать машину (систему), нужно, чтобы у неё были следующие элементы: ИЭ, Д, Т, РО и ОУ. Вот и готова формула машины:

 

- Итак, чтобы создать работающую машину нужно к рабочему органу присоединить передачу (трансмиссию), а к ней двигатель, а затем - к системе орган управления.

Возьмите, например, свой самокат и прибавьте к нему педали (передача или трансмиссия) - получится детский велосипед: рабочий орган – колеса, трансмиссия – педали, орган управления – руль и ваш ум.  А теперь к вашему велосипеду прибавьте двигатель.

- Что получится?

- Моторный велосипед или мопед! То же самое будет, если к лодке приделать мотор и руль -  получится моторная лодка.  А если к креслу приделать двигатель, передачу и органы управления, то получится самодвижущееся кресло. 

Можно будет телевизор смотреть с любого места, достаточно только нажать на соответствующую кнопку.

Из таких же элементов состоит любая система, которая предназначена для обработки изделия. Например, компьютер.

 

      Компьютер предназначен для переработки, вводимой в него информации в виде электрических сигналов и выдачи ее в удобном для пользователя виде (на экран, на другой носитель – флешку или бумагу). 

 - Компьютер включает следующие устройства: процессор (двигатель и рабочий орган, обрабатывающий электрические сигналы), клавиатуру и мышь (органы управления), провода (трансмиссия), связывающие клавиатуру с процессором и процессор с монитором, накопитель на жестком диске - винчестер, накопитель на дискетах.

   Процессор перерабатывает информацию, которая в него вводится и частично управляется с помощью клавиатуры или мышки. Следовательно, процессор - это двигатель, преобразующий вводимую в него информацию в требуемый Результат (текст, рисунки и т.д.), который выводится на экран монитора или же на накопитель на жестком или гибком дисках и принтер, который распечатывает результат работы компьютера.

    К органам управления относятся основной микропроцессор, который с помощью специальных программ, а также с помощью клавиатуры управляет потоком электрических сигналов (информацией) и, следовательно, работой компьютера.

     Перед вами материал с удивительными свойствами: если кусочек проволоки из этого материала  изогнуть в холодном состоянии, а потом нагреть, то он полностью восстанавливает свою исходную форму. Это материал, обладающий термомеханической памятью формы: каждый атом его кристаллической решётки обладает памятью и помнит свое место в кристаллической решетки.   Его можно использовать для того, чтобы при достижении заданной  (предельной) температуры, стерженёк  из этого материала вспоминал свою исходную форму и размыкал своим РО, например, электрические контакты, разрывая электрическую цепь. В этом примере: стерженек является двигателем, т.к. как вся его кристаллическая решетка при нагревании создает усилие в несколько килограмм, одновременно и органом управления (ОУ); трансмиссией  (Тр) является также сам стерженёк; рабочим органом (РО) является выступ на стерженьке.

 

      А вот во что со временем превращается палка-копалка или заостренный камень (рис. 2 и 4) …