
- •Основы системного проектирования
- •1. Понятие проектирования
- •2. Структура проектирования
- •2.1. Стадии проектирования
- •2.2. Структура управления процессом проектирования
- •3. Методология проектирования
- •3.1. Принципы системного проектирования
- •3.2. Законы проектирования
- •3.3. Методы проектирования
- •3.3.1. Эвристические методы
- •3.3.1.1. Результаты творческой деятельности
- •3.3.1.2. Психологические факторы творческой деятельности
- •3.3.1.3. Метод итераций (последовательного приближения)
- •3.3.1.4. Метод декомпозиции
- •3.3.1.5. Метод контрольных вопросов
- •3.3.1.6. Метод мозговой атаки
- •3.3.1.7. Теория решения изобретательских задач (триз)
- •3.3.1.8. Метод морфологического анализа
- •3.3.1.9. Функционально-стоимостной анализ
- •3.3.1.10. Методы конструирования
- •3.3.2. Экспериментальные методы
- •3.3.2.1. Цели и виды экспериментальных методов
- •3.3.2.2. Планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных
- •3.3.2.3. Машинный эксперимент
- •3.3.2.4. Мысленный эксперимент
- •3.3.3. Формализованные методы
- •3.3.4. Методы принятия решений
- •3.3.4.1. Задачи оптимального проектирования
- •3.3.4.2. Однокритериальные задачи
- •3.3.4.3. Задачи многокритериальной оптимизации
- •3.3.4.4. Принятие решений в условиях неопределенности
- •4. Объекты проектирования
- •4.1. Назначение и характеристики разрабатываемых объектов
- •4.2. Виды технических систем
- •4.3. Модели разрабатываемых объектов
- •4.3.1. Требования к моделям
- •4.3.2. Виды моделей
- •4.4. Параметры разрабатываемых объектов
- •4.5. Требования, предъявляемые к проектируемым объектам
- •4.5.1. Экономические требования
- •4.5.1.1. Требования производителя
- •4.5.1.2. Требования потребителя
- •4.5.2. Проектные и производственные требования
- •4.5.2.1. Стандартизация, унификация, преемственность
- •4.5.2.2. Технологичность
- •4.5.2.3. Транспортабельность
- •4.5.2.4. Сохраняемость
- •4.5.3. Эксплуатационные требования
- •4.5.3.1. Функциональные требования
- •4.5.3.2. Надежность
- •4.5.3.3. Эргономичность
- •4.5.3.4. Безопасность
- •4.5.3.5. Экологичность
- •4.5.3.6. Эстетичность
- •4.5.3.7. Утилизация
- •5. Управление проектированием
- •5.1. Техническое задание
- •5.1.1. Начальные сведения о задаче
- •5.1.2. Содержание технического задания
- •5.1.3. Составление технического задания
- •5.1.3.1. Анализ исходного задания
- •5.1.3.2. Составление списка требований
- •5.1.3.3. Анализ и формализация списка требований
- •5.1.4. Форма представления технического задания
- •5.2. Синтез принципа действия
- •5.2.1. Составление функциональной структуры
- •5.2.2. Подбор и состыковка физических эффектов
- •5.2.2.1. Понятие физического эффекта
- •5.2.2.2. Составление функционально-физической схемы
- •5.2.2.3. Анализ и развитие схемы
- •5.3. Структурный синтез
- •5.4. Параметрический синтез
- •5.5. Циклы итерации проектирования
- •5.5.1. Структура сложного процесса проектирования
- •5.5.2. Разработка сложных объектов
- •5.5.3. Действия по завершении цикла итерации
- •Литература
- •Оглавление
3.3.1.2. Психологические факторы творческой деятельности
На творческие способности влияют наследственность, окружающая естественная и социальная среда, научно-техническая подготовка, степень развития воображения, способность мыслить образно и другие факторы. При этом образность мышления сильно развивают практический опыт и искусства: в первую очередь — пластические: живопись, графика, скульптура.
Однако в творческом процессе важны не только способности, но и знание факторов, которые могут помешать успешному достижению цели. Г.Я. Буш выделяет ряд неэффективных стратегий решения задач проектирования и синдромов, порождающих барьеры творчеству.
Неэффективные стратегии применительно к человеку с европейским складом характера:
стратегия осла Буридана — предпочтение существующего положения всяким изменениям;
стратегия Одиссея — ожидание случайного осенения творческой идеей;
стратегия Обломова — равнодушие к общественно значимым целям;
стратегия Антисфена — не изменять внешний мир, а внутренне приспосабливаться к нему.
Синдромы (сочетание признаков с общим механизмом возникновения), порождающие препятствия проявлению или развитию творчества:
ситуативные барьеры — географические, ведомственные, режимные, бюрократические, получения и понимания информации, разобщения творческого коллектива в пространстве, вредного воздействия внешней и социальной среды, ситуационный антагонизм в творческом коллективе:
контрсуггестативные барьеры — предубеждения, неверие в свои силы, недоверие к коллегам, эгоцентризм, нигилизм, замкнутый образ жизни, отсутствие юмора, апатия;
тезаурусные барьеры — низкий уровень интеллектуального развития, отсутствие навыков общественной и творческой деятельности, неясное осознание собственных целей, отсутствие личного фонда собственных эвристических методов;
барьеры коммуникабельности — неумение планировать и организовывать коллективное воздействие, творческое взаимодействие и дружеское соревнование, отсутствие контактов с информационными и патентными службами, неиспользование возможностей обмена опытом и консультаций специалистов.
Барьеры не всегда легко преодолимы, но обычно имеется возможность уменьшить накладываемые ими ограничения.
Успех также зависит и от личных качеств инженера. Наиболее важны следующие черты характера:
уверенность в необходимости и возможности решения задачи;
свобода от предрассудков;
способность принимать решения и нести за них ответственность.
В настоящее время разработано и эффективно используется несколько десятков эвристических методов. Универсальных среди них нет, и в каждой конкретной ситуации следует пробовать применить ряд методов — основное их предназначение заключается в активизации творческой деятельности. Это достигается следующими мерами:
преодоление психологической инерции, обусловленной привычными образом мышления и типовыми методами решения задач определенного класса. Замечено, что около 80% нововведений вначале специалистами отрицается как нереальные. Инерцию развивают и усиливают:
- рецептурное обучение и проектирование по аналогии;
- подсознательная вера в то, что каждая вещь и явление служат строго определенной цели;
- устоявшаяся терминология. Ф. Энгельс писал: «В науке каждая новая точка зрения влечет за собою революцию в технических терминах»;
мобилизация подсознания. Человек осознает только те процессы, которые протекают в коре головного мозга, содержащей около 10% нервных клеток. Остальная часть клеток относится к подсознанию. Но обе эти части мозга связаны между собой, что и можно использовать как резерв человеческих возможностей. Однако следует быть осторожным, так как замечено, что длительное активно-принудительное задействование подсознания приводит к психическим отклонениям;
расширение перспектив видения, чему препятствует чрезмерная специализация образования и узкопрактический подход. Необходимо применение разнообразных методов, расширение области поиска новых идей и увеличение их количества.
Человеческая мысль не стоит на месте — эвристические методы все дальше совершенствуются и развиваются: от общих рекомендаций — к последовательности действий, далее к алгоритмизованным методам и, наконец, к созданию искусственного интеллекта.
Приведем краткое описание и характеристику основных методов, знание которых минимально необходимо как в собственной деятельности, так и для понимания принципов работы интеллектуальных систем.