Идеальная информация – нет потребности в данной информации. Например, нет потребности в принятии решения, для которого собиралась данная информация.
Описанные выше, степени идеализации характерны не только для системы, но и для вещества, формы и процесса.
4.5.2.3. Показатель степени идеальности
Система тем идеальней, чем в ней больше полезных эффектов и чем меньше вредных эффектов (факторов расплаты).
Под полезными эффектами понимается:
– система выполняет больше полезных функций (полезной работы);
– работа осуществляется максимально эффективно и качественно.
Под вредными эффектами понимаются все расплаты:
– затраты времени и средств;
– вредные воздействия и т. д.
Затраты средств – это затраты на расходы энергии, веществ, элементов, пространства.
Степень идеализациисистемы можно представить в виде формулы (4.1):
Где:
I – степень идеализации (безразмерная величина);
F – полезная функция или полезный эффект (безразмерная величина);
Q – качество полезной функции (эффекта) – безразмерная величина;
C – затраты времени и средств на осуществление полезной функции;
H – вредное действие (безразмерная величина);
i – порядковый номер функции;
n – количество функций;
a, ?, ? – коэффициенты согласования.
В соответствии с формулой для увеличения степени идеальности число полезных функций следует увеличивать и улучшить их качество, а затраты и вредные функции уменьшать. В пределе, когда числитель стремится к бесконечности, а знаменатель стремится к нулю, идеальность стремится к бесконечности.
4.5.2.4. Идеальное вещество
Идеальное вещество – вещества нет, а его функции выполняются.
Вещество тем идеальнее, чем:
– больше полезный эффект оно создает;
– меньше его вес и стоимость;
– меньше оно приносит вред (нежелательный эффект).
Степень идеализации вещества определяется формулой (4.2):
Где:
I
– степень идеализации вещества (безразмерная величина);
E – полезный эффект или свойство, выполняемое веществом (безразмерная величина);
M – масса или вес вещества;
C – стоимость вещества;
H – вредное действие, создаваемое веществом (безразмерная величина);
i – порядковый номер полезного эффекта (свойства);
n – количество полезных эффектов (свойств);
a, ?, ?, ? – коэффициенты согласования.
В качестве полезного эффекта (функций, свойств) вещества, например, можно назвать: прочность, эластичность, удельный вес, непроницаемость, тепло- и электропроводимость, тепло- и электроизоляционные свойства, прозрачность, коррозионная и химическая стойкость, pH, агрегатное состояние, температура плавленияи кипения, кристаллическая структуру, и т. д.
Имеются вещества с изменяемыми свойствами, использующие различные эффекты. Условно мы их будем называть «умные» вещества. Например, жидкие кристаллы; поляризационные пластины; вещества, изменяющие свою прозрачность; термо- и фоточувствительные полимеры; флуоресцентные вещества; полимерные гели;материалы с эффектом памяти формы; магниты; магнитная и реологическая жидкость; электреты; тепловые трубы, фото- и светодиоды и т. д.
«Умное» вещество – это управляемое вещество с изменяемыми, заранее заданными свойствами, представляющее собой преобразователь или источник энергии или информации, осуществляющий определенный эффект (физический, химический, биологический или математический).
Для разных видов технических систем подбираются свое «идеальное» вещество.
Г. С. Альтшуллер писал: «Материал „идеальной машины“ работает так, что его свойства используются наилучшим образом, например, металлические части работают только на растяжение, деревянные части – только на сжатие и т. д.».
В качестве одного из идеальных веществ можно назвать пену. Она имеет минимальный вес и выполняет разнообразные функции, например, теплоизоляция, поглощение шума, изоляция потоков газа и т. п.
Пример 4.42. Защита насаждений от заморозков
Растения и посевы покрывают полимерной «шубой» из пены, защищая их от заморозков. Она безвредна для растений, долго держится, хорошо защищает почву от мороза, а при необходимости без затруднений смывается водой (а. с. 317 364).
Рассмотрим примеры других идеальных веществ.
Пример 4.43. Корпус самолета
В самолетах используют дюралюминий. Он достаточно прочен и легок.
Приведем пример использования «умных» веществ.
Пример 4.44. Соединительная втулка из никелида титана
Компания «Raychem Corporation» (США) в 1971 году разработала втулку для соединения труб гидравлической системы военных самолетов из материала с эффектом памяти формы – нитинола (никилид титана – NiTi). Эта втулка получила название «Cryofit». Она показала себя очень надежной. Из 300 000 поставленных втулок не было ни одной поломки.
4.5.2.5. Идеальная форма
В некоторых случаях можно говорить и об идеальной форме.
Идеальная форма – обеспечивает максимум полезного эффекта для выполнения определенной функции.
Под полезным эффектом формы пониматься, например:
– прочность, при минимуме используемого материала;
– минимальное аэро- и гидродинамическое сопротивление;
– герметичность;
– трение (минимальное или максимальное);
– эргономичность;
– эстетичность и т. д.
Пример 4.45. Корпус подводного аппарата
Для подводного аппарата идеальная форма прочного корпуса – сфера. Она обладает высокой устойчивостью и небольшой плотностью. У сферического корпуса минимальное отношение площади поверхности к объему.
Пример 4.46. Форма антенны
Антенна радиотелескопа должна иметь гиперболическую форму. Любые отклонения от теоретического гиперболоида дают искажения сигнала. Такую антенну делают из материала с эффектом памяти формы.
4.5.2.6. Идеальный процесс
Процесс осуществляется для получения результата.
Идеальный процесс – это отсутствующий процесс, его не должно быть, а должен быть только результат, осуществляемый процессом.
Таким образом: идеальный процесс – результат.
В качестве результата может быть взят продукт или действие.
