Примеры решения задач методом синектики

Демон Максвелла

Демон Максвелла — мысленный эксперимент 1867 года, а также его главный персонаж — гипотетическое разумное существо микроскопического размера, придуманное Джеймсом Максвеллом с целью проиллюстрировать кажущийся парадокс Второго начала термодинамики.

Для решения парадокса Максвелл представил будущее устройство в виде маленького Демона, которого позже нужно было заменить на механический прототип.

Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке отверстие с «охранником» (демон Максвелла), который позволяет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным (холодным) молекулам — только из правой части сосуда в левую. Тогда, через большой промежуток времени, горячие молекулы окажутся в правом сосуде, а холодные — в левом.

Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в замкнутых системах (см. Второе начало термодинамики)

Парадокс разрешается, если рассмотреть замкнутую систему, включающую в себя демона Максвелла и сосуд. Для функционирования демона Максвелла необходима передача ему энергии от стороннего источника. За счёт этой энергии и производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то есть переход в состояние с меньшей энтропией. Механическая реализация демона позже представила собой храповик и собачку

С развитием теории информации было установлено, что процесс измерения может не приводить к увеличению энтропии при условии, что он является термодинамически обратимым. Однако в этом случае демон должен запоминать результаты измерения скоростей (стирание их из памяти демона делает процесс необратимым). Поскольку память конечна, в определенный момент демон вынужден стирать старые результаты, что и приводит в конечном итоге к увеличению энтропии всей системы в целом.

Демон Лапласа

Демон Лапласа — мысленный эксперимент 1814 года, предложенный французским математиком Пьером-Симоном Лапласом. По сути Лаплас при помощи фантастический аналогии предложил решение поставленной задачи.

Главный персонаж этого эксперимента — вымышленное разумное существо (демон), способное, восприняв в любой данный момент времени положение и скорость каждой частицы во Вселенной, узнавать её эволюцию как в будущем, так и в прошлом. Лаплас придумал это существо для наглядной демонстрации степени нашей неосведомленности и необходимости в статистическом описании некоторых реальных процессов в окружающем мире.

Сам Лаплас описывал свою идею следующим образом:

«Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его прошлого и причину его будущего. Разум, которому в каждый определенный момент времени были бы известны все силы, приводящие природу в движение и положение всех тел, из которых она состоит, будь он также достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, смог бы объять единым законом движение величайших тел Вселенной и мельчайшего атома; для такого разума ничего не было бы неясного и будущее существовало бы в его глазах точно так же, как прошлое.»

Застежка-липучка Де Местраля

Застежку-липучка изобрел в 1941 году швейцарский инженер и большой любитель туризма Жорж де Местраль. Навел его на мысль о создании такой застёжки репейник, прилипший к шерсти его любимой собаки. Наблюдательный естествоиспытатель увидел, что плод репейника имеет миниатюрные крючочки, с помощью которых он и прилип плотно к шерсти его любимца.

При помощи прямой аналогии Местраль создал застежку-липучку которая состояла из двух слоев материала: первый слой был покрыт маленькими щетинками-крючками, второй слой покрыт тончайшими петельками. Когда один слой прижимался к другому, крючки цепляются за петельки и удерживаются в таком положении.

Заключение

После всего вышесказанного можно сделать вывод что синектика — это наиболее сильный метод активизации изобретательской деятельности в рамках принципа перебора вариантов, а наиболее действенным механизмом является фантастическая аналогия, а также сравнения с биологией. Ведь именно фантастический метод использовали Максвелл и Лаплас в своих исследованиях.

В ходе написания курсовой работы были достигнуты все поставленные цели и задачи, а именно: описаны основные термины, идеи и понятия синектики, подробно изложена история создания метода, а также известные примеры его применения.

Список литературы

1. Коротков Э.М. Исследование систем управления. - Дэка. М, 2000

2. Мухин В.И. Исследование систем управления. Учебник. М, 2003

3. Игнатьева А.В., Максимцов М.М. Исследование систем управления: Учеб. пособие для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000

4. Малин А.С., Мухин В.И. Исследование систем управления: Учебник для вузов. – ГУ ВШЭ. М, 2002

5. Рогожин С.В., Рогожин Т.В. Исследование систем управления. Учебник. – Экзамен. М, 2005

6. http://community.livejournal.com/sinectics/

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Демон_Максвелла

8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Демон_Лапласа

9. http://sinectics.com/

10. http://www.synecticsworld.com/