3.1. Выбрать изменяемый элемент. Для этого проверить, хорошо ли поддается изменениям инструмент, входящий в конфликтующую пару. Если этот инструмент плохо поддается изменениям, следует заменить его в модели задачи икс-элементом.
Правило 3. Изменяемым элементом следует брать инструмент (или один из инструментов), а не изделие.
Правило 4. Если на 2.2. в конфликтующую пару вошел инструмент, а на 3.1. произведена замена инструмента на икс-элемент, необходимо заново записать формулировку шага 2.6., поскольку изменяется модель задачи. Типичная формулировка модели задачи при икс-элементе: необходимо ввести икс-элемент, который обеспечивал бы устранение (указать вредное действие) или получение (указать полезное действие) при имеющемся инструменте. Например: «Необходимо найти икс-элемент, который обеспечивал бы прием молнии при отсутствующем проводящем стержне».
Правило 5. Если в модели задачи указан отсутствующий инструмент, надо обязательно ввести икс-элемент.
Правило 6. Икс-элемент всегда хорошо поддается изменениям.
Правило 7. Если конфликтующие действия исходили из разных элементов пары (схема 2 в таблице 1), то при переходе от пары к одному элементу (шаг 3.1.) может измениться формулировка конфликта. Например, конфликт в паре состоит в том, что изделие вредно действует на полезно действующий инструмент. При переходе к одному элементу формулировка конфликта должна быть «привязана» к этому элементу: полезно действующий инструмент не обладает способностью противостоять вредному действию.
Примечания: 9) Хорошо поддаваться изменениям — значит легко и управляемо изменять положение в пространстве и (или) физические параметры (размеры, форму, скорость, силу и т. д.), и (или) допускать введение добавок. В частности, электромагнитные н тепловые поля относятся к элементам, хорошо поддающимся изменениям (если условиями задачи специально не оговорено обратное).
10) Икс-элемент не обязательно должен оказаться какой-то новой вещественной частью системы. Икс-элемент — это некое изменение в системе, некий икс вообще. Он может быть равен, например, изменению температуры или агрегатного состояния какой-то части системы или внешней среды.
11) В некоторых задачах встречаются многозвенные схемы конфликтов, например:
В (молоток) (пробойник) (стена)
Такие схемы сводятся к однозвенным:
или
если считать Б изменяемым изделием или перенести на Б основной признак А.
12) Иногда условия задачи содержат дополнительное ограничение: инструмент должен быть неизменяемым. Такие задачи решают введением икс-элемента, выполняющего функции второго инструмента:
3.2. Записать формулировку идеального конечного результата ИКР-1:
если на 3.1. выбран инструмент:
(указать инструмент) сам устраняет (указать вредное действие), сохраняя способность совершать (указать полезное действие);
если на 3.1. выбран икс-элемент:
икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, устраняет (указать вредное действие), сохраняя способность инструмента совершать (указать полезное действие).
Пример. Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, обеспечивает прием молнии при отсутствующем проводящем стержне (то есть при гарантированном непоглощении радиоволн).
Примечания: 13) Кроме конфликта «вредное действие связано с полезным действием», возможны и другие конфликты, например «введение нового полезного действия вызывает усложнение системы» или «одно полезное действие несовместимо с другим». Поэтому приведенные в 3.2. формулировки ИКР следует считать только образцами, по типу которых необходимо записывать ИКР. Общий смысл этих формулировок: приобретение полезного качества (или устранение вредного) не должно сопровождаться ухудшением других качеств (или появлением вредного качества).
14) Если из условий задачи известно, каким должно быть готовое изделие, и задача сводится к определению способа получения этого изделия, может быть использован метод «шаг назад от ИКР». Изображают готовое изделие, а затем вносят в рисунок минимальное демонтирующее изменение. Например, если в ИКР две детали соприкасаются, то при минимальном отступлении от ИКР между деталями надо показать зазор. Возникает новая задача (микро-задача): как устранить дефект? Решение такой микро-задачи обычно не вызывает затруднений и часто подсказывает способ решения общей задачи.
3.3. Определить оперативную зону (03).
Примечания: 15) В простейшем случае оперативная зона — эточасть изменяемого элемента, в пределах которой необходимо обеспечить сочетание требований, указанных в формулировке ИКР. Оперативная зона может включать и пространство между инструментом и изделием. Если инструмент сдвоенный, в оперативную зону может входить пространство между инструментами.
16) Если инструмент — поле, то оперативная зона может частично или полностью проникать в изделие. Это необходимо учитывать и в том случае, если изменяемым элементом взят икс-элемент, поскольку неизвестный элемент может оказаться полем.
Оперативная зона может проникать в изделие и в тех случаях, когда инструментом является вещество (в частности, мелко - дисперсное). Но такое проникновение возможно лишь при условии, что оно не нарушает условий задачи.
17) Оперативная зона может геометрически включать и весь изменяемый элемент. В этом случае слова «часть элемента» означают «составная часть, распределенная во всем пространстве» (например, «кислород - часть воздуха...»).
18) Силы, действие которых проявляется в оперативной зоне (например, сила давления), могут создаваться устройствами, находящимися вне этой зоны.
3.4. Определить оперативное время (0В).
Примечание. 19) Оперативное время - это время, в течение которого необходимо обеспечить сочетание требований, указанных в формулировке ИКР-1.
3.5. Усилить формулировку ИКР-1 дополнительным требованием: в систему нельзя вводить новые вещества и поля, необходимо использовать измененные вещества и поля, уже имеющиеся в системе, прежде всего, в оперативной зоне.
Пример. Усиленная формулировка ИКР-1: измененный столб (стержень) воздуха (на месте отсутствующего молниеотвода) сам поглощает молнию, не поглощая радиоволн.
Примечание: 20) На шаге 3.5. полезно составить также вспомогательную формулировку предельного ИКР: изделие само себя обрабатывает — без всяких инструментов.
Пример. Предельная формулировка ИКР-1: молния сама себя отводит в заданное нами место.
ВНИМАНИЕ: РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ВОЗНИКАЕТ В ВИДЕ «РАЗРЫВА» В ЛОГИКЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА. «РАЗРЫВ» ПОДОБЕН МАЛОЗАМЕТНОЙ ТРЕЩИНЕ В СТЕНЕ; ВАЖНО НЕ ПРОСКОЧИТЬ МИМО. НЕ СПЕШИТЕ! ОБРАЩАЙТЕ ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ НА ВСЕ АНОМАЛИИ И НЕСООТВЕТСТВИЯ В ХОДЕ АНАЛИЗА.
Пример. В задаче о молниеотводе 0В включает время Т1разряда молнии и время Т2 до следующего разряда. В течение Т1 ОЗ должна быть проводником, в течение Т2 - непроводником. То есть молниеотвод должен появляться при разряде и исчезать по окончании разряда. Быстрое появление—исчезновение молниеотвода возможно лишь в том случае, если появлением управляет сама молния (это соответствует «предельному ИКР»). Здесь уже есть почти все слагаемые ответа. Столб воздуха, «установленный» вместо «отсутствующего молниеотвода», должен под действием самой молнии становиться проводящим, а потом возвращаться в начальное состояние. Остается уточнить один вопрос: как сделать, чтобы столб воздуха «охотнее», чем обычный воздух, превращался бы в проводник при появлении молнии. Это — физика 9 класса. Простейший способ — уменьшение давления воздуха в столбе. Авт. свид. 177497: «Молниеотвод, отличающийся тем, что с целью придания ему свойства радиопрозрачности он выполнен в виде изготовленной из диэлектрического материала герметически закрытой трубы, давление воздуха которой выбрано из условия наименьших газоразрядных градиентов, вызываемых электрическим полем развивающейся молнии».
3.6. Записать формулировку физического противоречия на макроуровне: часть элемента в оперативной зоне в течение 0В должна (указать физическое макросостояние, например, «быть электропроводной»), чтобы выполнять (указать одно из конфликтующих действий или требований), и должна (указать противоположное физическое макросостояние, например, «быть неэлектропроводной»), чтобы выполнять (указать другое конфликтующее действие или требование).
Пример. Столб воздуха должен быть электропроводным при разряде молнии, чтобы отводить молнию, и не должен быть электропроводным в остальное время, чтобы не отводить радиоволны.
Примечания: 21) Физическим противоречием (ФП) называют противоположные требования к физическому состоянию оперативной зоны.
22) Если составление формулировки ФП вызывает затруднения, можно составить краткую формулировку: «Элемент (или часть элемента в оперативной зоне) должен быть, чтобы (указать), и не должен быть, чтобы (указать)».
3.7. Записать формулировку физического противоречия на микроуровне: в оперативной зоне должны быть частицы вещества (указать их физическое состояние или действие), чтобы обеспечить (указать требуемое по 3.6. макросостояние), и не должны быть такие частицы (или должны быть частицы с противоположным состоянием или действием), чтобы обеспечить (указать требуемое по 3.6. другое макросостояние).
Пример. В столбе воздуха (при разряде молнии) должны быть свободные заряды, чтобы обеспечить электропроводность (для отвода молнии), и не должны (в остальное время) свободные заряды, чтобы не было электропроводности (из-за которой поглощаются радиоволны).
Примечания: 23) При выполнении шага 3.7. еще нет необходимости конкретизировать понятие «частицы». Это могут быть, например, домены, молекулы, ионы и т. д.
24) Частицы могут оказаться: а) просто частицами вещества, б) частицами вещества в сочетании с каким-то полем и (реже), в) частицами поля.
25) Если задача имеет решение только на макроуровне, 3.7. может не получиться. Но и в этом случае попытка составления микро ФП полезна, потому что дает дополнительную информацию: задача решается на макроуровне.
3.8. Записать формулировку идеального конечного результата ИКР-2: оперативная зона в течение оперативного времени сама обеспечивает (указать противоположные физические макро- или микросостояния).
Пример. Нейтральные молекулы в столбе воздуха сами превращаются в свободные заряды при разряде молнии и снова становятся нейтральными после разряда.
Правило 8. В ходе анализа могут возникнуть ответы на задачу. Ни в коем случае нельзя прерывать анализ из-за этих ответов.