Источник: ПРОСТЕЙШИЕ ПРИЁМЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВА аналогия, инверсия, эмпатия, фантазия. Самый главный прием мышления – почесать в затылке

Аналогия Бионика - исследует объекты живого мира, принципы их действия и особенности, с целью применения этих знаний в науке и технике. Представьте: два пилота внутри большого "дельфина" набирают скорость 80 километров в час и ныряют под воду. Через несколько секунд их машина поднимается в воздух и перепрыгивает через барьер, возвышающийся над водой. Тут же следует головокружительный вираж и... В общем, так будет выглядеть соревнование по новому виду спорта!

"Бионический дельфин" действительно похож на дельфина и формой и окраской. Но у него есть мощный мотор и управляемые плавники-крылья. Этот аппарат играет под водой почти так же естественно, как живой дельфин, и делает всё, что пожелает человек, сидящий внутри.

Катер-водомерка Кабина для команды и пассажиров установлена на четырех гигантских металлических "лапах", которые, в свою очередь, закреплены на двух понтонах, обеспечивающих надежную плавучесть. Длина Proteus составляет порядка 30 метров, ширина - 15 метров. Новая подводная лодка будет плавать, как рыба Американцы завершают разработку подводной лодки, которая будет плавать благодаря маховым движениям своего корпуса. Задняя часть корпуса лодки состоит из шести подвижных относительно друг друга элементов, выполненных из сплава никеля и титана. Этот сплав обладает так называемым эффектом памяти, благодаря которому элементы корпуса меняют свою форму в зависимости от температуры. Перистальтический насос - аналог кишечника живого организма. Этот насос предназначен для перекачивания пульпы.

Breathing Observation Bubble (ВОВ) это подводный скутер, при помощи которого удобно наблюдать за происходящим в подводном мире, и при этом с не меньшим удобством дышать, что немаловажно. Гусеничный транспорт представляется нам пусть и вездеходным, но очень уж медленным. В отличие от транспорта колёсного. А уж сочетание "гусеницы, вода и высокая скорость" кажется и вовсе абсурдным. Однако американцы доказали, что мы заблуждаемся и гусеничный аппарат может быть быстрым на любой поверхности. Экспериментальный аппарат FastTrack 1 оснащён 148-сильным мотором и развивает 89 километров в час на суше и 63 км/ч на воде.

Нановолокна ( из длинных молекул, нанотрубок и т.п.) – для различных устройств очистки, для лёгких конструкций, для скольжения или наоборот – для склеивания. В основе многих этих изобретений – природные нано- и микроструктуры (подошвы гекконов, крылья бабочки, кожа и слизь рыб, ноги пауков и т.п.) Ещё примеры аналогии: - принцип моделирования (модель – аналог) используется при проектировании, обучении (тренажёры); - виртуальная реальность – новое направление во многих областях деятельности. Открытие И. Ньютоном закона всемирного тяготения – на основе аналогии между движением небесных и земных тел: Луны и яблока. Апробация лекарств на животных – на основе сходства организмов. Непрерывный следящий контроль за работой системы (автопилот, авторулевой)

Суть этого направления – воспроизводить чужие конструкции, уже завоевавшие хорошую позицию на рынке. Реверс-инжиниринг (reverse-engineering), инженерная работа «задом наперед». Фирма приобретает комплектующие элементы уже сошедшего с рынка изделия, придает ему, например, современный вид и выпускает на рынок изделие по значительно меньшей цене. Фирма изменяет внешний вид изделия или находит изделию новое применение, или новый рынок. Во время Второй Мировой войны американские судостроители обратились к опыту автомобильной промышленности и создали конвейер для выпуска судов типа "Либерти". Вся серия составила более 2700 судов. К 1974 году только в СССР ещё работали 19 таких судов. Отходить морями и океанами более чем по 33 года суждено не многим сухогрузам, при том, что первоначально они строились на один переход через Атлантический или Тихий океаны. Срок постройки судна составлял около месяца. Рекорд: 5 дней от закладки до спуска на воду!

Как следует использовать аналогию. Выяснить основные принципы и конструктивные особенности исследуемого объекта. Выявить ведущую область природы или техники по функции, которую выполняет этот объект. Найти аналог. Выполнить анализ достоинств и недостатков аналога. Воспроизвести основной принцип и конструктивные особенности, используя опыт ведущих областей, на имеющихся элементах, материалах и технологиях. При этом что-то нужно будет придумать новое, учитывая недостатки прототипа.

Инверсия или обратная аналогия означает - выполнить что-нибудь наоборот.

Примеры инверсии: снаружи – изнутри; вертикально - горизонтально; замена подвижной части неподвижной; отказ от симметрии в пользу асимметрии; переход от растяжения к сжатию; Эскалатор (человек стоит, а лестница движется). Устройство для тренировки пловца. Пловец на месте, а движется вода:

Функциональная инверсия. Сделать функцию или действие обратным. Нагревание - охлаждение, притягивание - отталкивание, строить – ломать и т.д. Инверсия формы. Выпуклая - вогнутая, толстая - тонкая, плоская - объемная, шероховатая - гладкая, наружная - внутренняя поверхность, сплошная - разрывная и т.п. Параметрическая инверсия. Противоположные параметры. Проводник - диэлектрик, длинный - короткий, темный - светлый, твердый - мягкий. Инверсия времени. Быстро - медленно, непрерывно во времени - квантовано, сделать заранее, отложить «на потом», прошлое - настоящее - будущее. Пример: Аналоговая и цифровая техника.

Обращение, «выворачивание» формы наизнанку, отказ от традиционной формы: - квадратный бур вместо круглого - в бурении; - транцевая корма судна вместо крейсерской; - гофрированная переборка, сферическая переборка - вместо плоской; - днище судна – килеватое или вогнутое – вместо плоского; - крылья – прямые, стреловидные, с обратной стреловидностью; - паруса – прямые – косые. Инверсия формы.

Функциональная инверсия. «Дорогая» долговечность заменяется «дешевой» недолговечностью, объект изменяется так, чтобы он использовался разово – дачная мебель из картона, картонные, но лакированные туфли для покойников, памперсы. Обращение вреда в пользу (использование вредных факторов, отходов вещества и энергии для получения дополнительного положительного эффекта). Обратная связь (без которой невозможно регулирование). Аэродинамическая труба - движется не самолет, а воздух. Подвижные соединения в конструкциях – вместо усиления в местах концентрации напряжений.

Структурная инверсия. Изменение структуры системы: много - мало элементов, однородные - разнородные элементы, сплошная - дискретная структура, монолитная - дисперсная - пустая, статичная - динамичная структура, линейная - нелинейная, иерархическая - одноуровневая и т.п. Пример: модульные суда

Параметрическая инверсия. -Много трюмов судна – один трюм (бункер); -длинное судно («длина бежит») – короткое судно (глиссер); -для снижения вибрации: жёсткая конструкция – упругая конструкция (амортизирующая); -несколько крыльев самолёта (биплан) – одно крыло (моноплан); - один корпус судна – несколько корпусов (катамаран, тримаран); -двумерное пространство (чертёж) – трёхмерное пространство (3D-модель).

Инверсия пространства. Изменение положения в пространстве на 90 o и 180 o. Судно-перевёртыш FLIP изучает океан носом кверху FLIP означает "плавающая инструментальная платформа" (Floating Instrument Platform).

Эмпатия (от греческого «empatheia», означающего «сопереживание») - это отождествление себя с личностью другого: "войти в шкуру другого", то есть поставить себя на место другого, изменить точку зрения. Проиллюстрируем прием на примере добывания ядра из грецкого ореха. Представим себя ядром грецкого ореха, находящегося внутри скорлупы. Там темно и хочется выбраться наружу, не правда ли? Обычно орех колют щипцами или молотком, создавая усилия снаружи. Понравится ли Вам (ядру) такой способ? Значит, усилия необходимо создавать не снаружи, а изнутри. Можно, наоборот, поместить орех в вакуум Другой способ: орех помещают в герметичный сосуд и создают избыточное давление воздуха. Воздух постепенно проникнет под скорлупу. Через некоторое время в сосуде резко сбрасывается давление.

Творчество В. Высоцкого непрерывный процесс перевоплощения, проживания чужих жизней, переживания чужих точек зрения («Я вышел ростом и лицом …», «Я несла свою беду …», «со мною нож, решил я что ж ….», «Я Як – истребитель …») Рассмотрим задачу. При забивании в грунт бетонных свай головка сваи быстро разрушается, поэтому стали применять съемные стальные наголовники, но полностью разрушения свай они не устранили. Как быть? Попробуем применить эмпатию. Представьте, что вы превратились в сваю. Вот стальная баба бьет вам (то есть свае, конечно) по голове: первый удар - синяк, второй удар - шишка, а после третьего удара - … Эмпатия как искусство понимания другого человека особенно полезна в гуманитарной деятельности, а также в повседневной жизни людей в обществе (артисты, учителя, руководители, следователи и пр., воспитание детей, создание гармонии в семье). Делаете любую работу – представьте себя на месте заказчика (для кого Вы делаете). Что он будет испытывать при виде результата вашего труда? Как он будет после этого к Вам относиться? Любое Ваше поведение в обществе имеет резонанс. От этого зависит Ваш успех или наоборот – желание с Вами не связываться.

Говорящая водка необычное и прибыльное изобретение, запущенное в производство одним из российских заводов. У Вас есть замечательный шанс удивить и развеселить своих знакомых. После каждого открытия бутылка произносит новый тост (всего их 14). Вы также услышите музыку, бульканье, а иногда бутылка будет прикалываться, напоминая о себе или намекая, что перерывчик-то что-то затянулся. Даже непьющим будет очень интересно посидеть в такой хорошей компании. Сувенир ГОВОРЯЩАЯ БУТЫЛКА уникальный продукт, в котором сочетаются традиции и современность, бутылка может говорить благодаря удивительному изобретению Говорящей Пробке. Все, что слышат гости, записано в память микрокомпьютера, вмонтированного в обычный винтовой колпачок. В колпачке спрятана сложнейшая электроника (динамик, датчики, таймер и говорящий чип, на который записана вся информация). В Пробку записано 14 разнообразных тостов, которые звучат после каждого открытия бутылки, ни разу не повторяясь. Причем это не просто тосты, а целое представление с музыкой, шутками, смехом. ГОВОРЯЩАЯ БУТЫЛКА даже «пьянеет» тосты становятся еще веселее. Даже непьющие люди разделят радость застолья. Микроэлектронное устройство не теряет голоса и при низких температурах, так что составит вам компанию и под елкой на снегу (выдерживает температуру до _ 55|С). ГОВОРЯЩАЯ БУТЫЛКА прекрасный подарок, который объединит любую компанию и превратит застолье в праздник. Удачная реклама также строится на принципе эмпатии.

Фантазия Прием связан с желанием получить то, чего желаешь. Часто бывает полезно анализировать идеальные решения, фантазии, сказки (сапоги – скороходы, скатерть-самобранка, гусли-самогуды, избушка на курьих ножках и т.п.). Примеры: В темной комнате достаточно хлопнуть в ладоши, чтобы сразу же зажегся свет. Устройство, позволяющее пускать воду в ванной, не прикасаясь к кранам. Их заменяет ультрафиолетовый датчик. Корабль, автомобиль или др. сложная система управляется не руками, а голосом. Существует и автомобиль, которым не нужно управлять. Вам следует только назвать конечный пункт назначения, и машина Вас доставит сама. С появлением современных компьютеров многие фантастические идеи превратилась в реальность.

Американская компания начала производство 2-местных летающих тарелок и будет продавать их всем желающим примерно по $90 тысяч! Сами аппараты готовы и многократно испытаны они действительно вертикально взлетают и садятся. И они летают! Мечта о летающем автомобиле фактически сбылась!

Проект судна для изучения океанов. Автор проекта считает традиционные средства для исследования глубин (акваланги, субмарины и прочее) неудобными. Другое дело корабль-лаборатория, в котором учёные могут со всеми удобствами изучать и глубины, и поверхность океана. SeaOrbiter сверху донизу это 51 метр (причём 31 метр подводная часть; она больше, прямо как у айсберга). Ширина судна 10 метров.