3.1.4.3. Математичні вирази

Під математичним виразом слід розуміти будь-який зв'язок двох або більше параметрів, -описаний математичними символами у вигляді рівняння, нерівності або їх системи або в рівнозначній словесній формі.

Останніми роками математичні вирази отримали широке розповсюдження в усіх галузях техніки, що, природно, знайшло своє відображення у використанні їх при формулюванні суттєвих ознак рішення. Наприклад, якщо об'єктом рішення є пристрій, то нормативні акти допускають використання математичних виразів при формулюванні наступних ознак рішення:

1) Геометрична форма пристрою в цілому або його елементів.

2) Взаємне розташування елементів пристрою.

3) Взаємозв'язок параметрів пристрою або його елементів.

При формулюванні суттєвих ознак рішення, що відноситься до способу, математичні вирази можуть бути використані для ознак, що характеризують взаємозв'язок режимних або інших фізичних характеристик способу.

Для рішень, що відносяться до речовин, математичний вираз може бути використаний для формулюванні ознаки, яка характеризує взаємозв'язок вмісту компонентів речовини.

В усіх випадках дозволеного використання математичного виразу форма запису самого математичного виразу не регламентована і визначається тією галуззю техніки, до якої відноситься об'єкт рішення.

3.2. Логічні прийоми, які вживають під час виявлення винаходів (корисних моделей)

Процес виявлення винаходів має багато особливостей, аналогічних процесу пізнання навколишньої дійсності взагалі. При виявленні винаходів широко застосовуються як методи формальної логіки, так і методи діалектичної логіки. Наприклад, при визначенні технічної суті винаходів використовуються такі прийоми, як аналіз, абстрагування, синтез. Дослідження патентоздатності технічного рішення неможливе без методів наукової індукції, без використання таких логічних прийомів, як порівняння, узагальнення, обмеження, ділення понять.

Визначення суттєвих і несуттєвих ознак рішення, їх формулювання - результат аналізу ознак конкретних об'єктів, в яких використане або може бути використане винайдене рішення. Аналіз зазвичай визначають як форму, спосіб розкладання цілого на частини і пізнання кожної з них. Аналіз не зводиться лише до розчленовування цілого на його складові частини: розчленування є лише засобом, за допомогою якого ми знаходимо в безлічі властивостей і сторін об’єкта те головне, істотне, що складає їх основу.

Правильне розуміння процесу аналізу при виявленні винаходів має велике значення, оскільки, наприклад, механічне розуміння аналізу часто призводить до того, що, розчленувавши об'єкт на складові частини, далі не виявляють зв'язку окремих ознак, їх ролі і призначення в об'єкті, пізнанню того головного, що зв'язало всі ознаки в єдине ціле для досягнення необхідного результату. Саме неправильним проведенням аналізу можна пояснити появу у формулі винаходу несуттєвих або надмірно узагальнених ознак.

В процесі виявлення винаходів ми маємо справу ще з кількома методами, характерними для процесу пізнання взагалі. Як відомо, метою пізнання є представлення дійсності в її конкретності. Виявилося, що до цієї мети дорога йде лише через абстракцію, тобто шляхом відходу від конкретного. Конкретне і абстрактне характеризуються своїми рисами.

Конкретне є цілісність предмета, явища в різноманітті їх властивостей, у взаємодії всіх їхніх сторін і частин. Конкретне - це не тільки цілісність предмета або явища, це також і цілісність їх зв'язків і відносин з іншими предметами та явищами.

Абстрактне є частиною цілого, витягнутою із нього та ізольованою від зв'язку і взаємодії з іншими його сторонами і відносинами.

Зазначена відмінність між конкретним і абстрактним є не абсолютною, а відносною: конкретне в одному зв'язку може бути абстрактним в іншому, і навпаки. Аналогічне ми спостерігаємо в експертизі при розв'язанні проблеми «ціле і частина».

Абстракцію не можна розуміти лише як виділення з маси ознак об’єкта якихось загальних ознак, властивих йому. Абстракція є спосібом пізнання суті, закону предметів, явищ, засобом, необхідним для здійснення головної мети пізнання - відтворення явищ в їх конкретності, в їх взаємозв'язках і відносинах з іншими явищами.

Коли досягнуто необхідного ступеня абстракції, коли розкрито суть, закономірність явищ, думка починає рухатися у зворотному напрямі від абстрактного до конкретного для відображення конкретної єдності різноманіття властивостей і сторін предмета або явища.

При визначенні суттєвих і несуттєвих ознак рішення шляхом абстрагування окремих ознак об’єкта розкривають закономірності впливу тієї або іншої ознаки на отримання необхідного результату, що дозволяє пізнати суть явищ, які відбуваються при використанні рішення і тим самим встановити роль і значення кожної ознаки в досягненні мети винаходу. Все це дозволяє перейти потім до синтезу, тобто провести відкриту за допомогою аналізу суть через усі явища, показати як єдність, внутрішній зв'язок предметів виявляються в їх різноманітті. Це означає, що в процесі синтезу з'являється можливість відповідно до виявленої ролі окремих ознак перейти від конкретних об'єктів до різноманіття тих об'єктів, в яких виявлена суть рішення є об'єднуючим началом.

Саме в цьому і лише в цьому виявляється аналогія між суттю у філософському значенні і технічною суттю винаходу, що виявляється.

Якщо в процесі аналізу думка рухається від різноманіття до єдності, від конкретного до абстрактного, то в процесі синтезу напрям її руху є прямо протилежним: від єдності суті до відмінності і різноманіття, тобто від абстрактного до конкретного.

Аналіз і синтез, які використовують при виявленні винаходів, - це не два самостійних, відірваних один від одного методи, а дві сторони єдиного процесу, що дозволяє визначити суть знайденого нового рішення задачі.

Аналіз стає безглуздим і даремним, якщо він не завершується синтезом, і. навпаки, синтез нічого не дає без аналізу, продовженням якого він, як правило, є. Вивчаючи окремі частини, якого-небудь механізму, ми ще не можемо сказати, що вивчили цей механізм. Тільки з’єднання цих частин відомим чином із подальшим розглядом отриманого цілого дозволить вивчити механізм в конкретній єдності.

Використання описаних логічних прийомів дозволяє перейти від ознак конкретного винайденого об’єкта до ознак технічного рішення, використання якого в конкретному об'єкті дозволяє змінити його показники.

Як було зазначено вище, суттєві ознаки рішення і об’єкта, до якого воно відноситься, розрізняються формулюванням, тобто змістом понять, якими вони виражені. В обсяг цих понять повинні входити тільки значення, що відповідають критерію суттєвості ознаки: для об’єкта - його призначення, для рішення - відповідно ТР рішення.

Аналіз ознак об’єкта і рішення, подальше їх формулювання передбачають використання логічних прийомів узагальнення і обмеження понять.

Розглянемо, як здійснювалося формулювання суттєвої ознаки в рішенні, що відноситься до способу термічної обробки деталей з високоміцних корозійностійких сталей.

В характеристиці об’єкта, зокрема, було сказано, що нагріті до 1000°С деталі гартувалися у воді, після чого протягом години вони знаходилися при температурі льоду, що тане, тобто при 0°С.

Ознака об’єкта, що характеризує обробку холодом, спочатку була сформульована таким чином:

«обробку холодом загартованих деталей проводять протягом години при 0 °С».

В результаті досліджень суттєва ознака рішення, що характеризує цей же прийом, була сформульована таким чином:

«обробку холодом загартованих деталей проводять з ізотермічною витримкою при температурі на 10-30 °С нижче за точку початку мартенситного перетворення матеріалу деталей».

Дане формулювання стало результатом проведення додаткових дослідів, вивчення механізму явищ, що відбуваються, а її остаточному формулюванню передував ряд проміжних. Було встановлено, що спочатку термічна обробка проводилася для деталей із сталі завтовшки 10-12 мм, що містить 0,08 % вуглецю, 6,0 % нікелю і 15,6 % хрому з точкою початку мартенситного перетворення 1 м = +20 °С.

Виявилося, що ТР рішення досягається при обробці загартованих деталей, окрім 0 С і при -10 С і при +10 С, але з обов'язковою ізотермічною витримкою при цих температурах.

Проте коли таку ж термічну обробку проводили для деталей з іншої сталі цього ж класу, інтервал температур ізотермічної витримки при обробці холодом для досягнення того ж ТР виявився іншим.

Вивчення суті явищ, що відбуваються, при різних температурах обробки холодом дозволило встановити те загальне, що є характерним для процесу, який відбувається при обробці деталей із сталей цього класу.

В розглянутому випадку винахіднику вдалося розкрити суть явищ, що відбуваються, і виразити суттєву ознаку поняттям, яке повною мірою відображує дійсний внесок винахідника, що в подальшому гарантує надійний захист його прав.

Узагальнення ознаки може бути досягнуте також заміною видового поняття найближчим родовим, зменшенням змісту поняття, яким виражена ознака об’єкта, використанням поняття, що виражає лише функцію, що виконується ознакою, без конкретизації засобів, використаних для її здійснення, або з конкретизацією у вигляді часткових суттєвих ознак. Наприклад, при характеристиці технічної суті рішення, об'єкт якого – абразивна маса для інструмента електрохімічного шліфування , одна із суттєвих ознак рішення була сформульована наступним чином: «відновник або розчинник окисної плівки металевого наповнювача».

В цьому формулюванні один із компонентів абразивної маси охарактеризований вказівкою функції, що виконується цим компонентом. Конкретні засоби для виконання цих функцій склали формулювання часткової суттєвої ознаки.

Наведене формулювання суттєвої ознаки ілюструє ще один можливий випадок формулювання ознак, коли аналіз конкретних об'єктів не дозволяє узагальнити виявлені значення ознак найближчим загальним поняттям або це найближче поняття не відповідає виявленій суті рішення. Таке формулювання ознаки застосовується за наявності альтернативи, що характеризує еквівалентні ознаки.