1.6. Ресурсы

1.6.1. Общие понятия

Ресурсы – раздел ТРИЗ. Опишем методику выявления и использования ресурсов для решения задач или развития систем.

Ресурс – это то, что можно использовать для решения разнообразных задач.

Использование ресурсов увеличивает степень идеальности системы, так как не нужно привносить что-то новое. Для решения задач или развития систем используется только то, что уже существует.

Использование ресурсов – это мощный инструмент для улучшения систем и их удешевления.

В каждой области знания под ресурсами принято понимать, что-то определенное.

Существуют природные ресурсы, которые могут быть неисчерпаемые и исчерпаемые, возобновляемые и невозобновляемые.

В экономике рассматривают: организационные, трудовые, финансовые и материальные ресурсы. В информационных технологиях говорят об информационных ресурсах, например, вычислительных, сетевых интернет-ресурсах и иных компьютерных технологиях.

В общем, ресурсы могут быть материальные и нематериальные.

Нематериальные ресурсы – это, например, информационные ресурсы, в широком смысле этого слова, включая не только научные и прочие знания, но и духовные ценности, мысли, чувства, стереотипы, музыку, искусство, человеческие отношения и т. п.

Под ресурсами мы будем понимать достаточно широкий спектр понятий.

Первоначально необходимо выявить ресурсы, а затем использовать их. Общий алгоритм показан на рис. 1.10.

Для решения задачи или развития системы прежде всего необходимо определить свойства системы, которые должны быть улучшены. Затем выявить ресурсы, обладающие данными свойствами. Для этого определяют все свойства имеющихся ресурсов. В заключении используют необходимые свойства для решения задачи или развития системы.

Примечание. Под свойством может также пониматься параметр системы.

Рассмотрим систему ресурсов и методику их выявления и применения.

1.6.2. Классификация системы ресурсов

Опишем классификацию ресурсов, предложенную автором. Рассмотрим следующие классификационные признаки системы ресурсов (рис. 1.11):

– источник ресурсов; – вид ресурсов; – оценка ресурсов; – преобразование ресурсов.

Рассмотрим систему ресурсов в целом.

Источник ресурсов: – Система;

– Подсистема; 

– Надсистема;

– Внешняя среда.

Вид ресурсов: – Функции; – Структура системы: – Элементы;

– Связи;

– Форма. – Вещество; – Поле:

– Энергия;

– Информация:

– данные; – знания. – Потоки: – Вещества; – Энергии;

– Информации.

– Пространство; – Время; – Параметры; – Системный эффект: – Процесс; – Результат.

Оценка ресурсов: – Количество ресурсов: – Неограниченное; – Достаточное; – Недостаточное.

– Готовность ресурсов: – Готовый; – Неготовый.

– Полезность ресурсов: – Вредный; – Нейтральный; – Полезный.

– Стоимость: – Бесплатные; – Дешевые; – Дорогие.

Преобразование ресурсов:

– Виды преобразования ресурсов: – Обработка; – Передача; – Хранение.

– Способы преобразования ресурсов: – Увеличение-уменьшение; – Ускорение-замедление; – Динамизация-стабилизация; – Соединение-разъединение.

В литературе по ТРИЗ часто употребляется понятие ВПР – это ресурсы, построенные на вепольной классификации и использующие только вещественные или полевые ресурсы. Это небольшая часть материальных ресурсов из приведенной выше классификации. Рассмотрим систему ресурсов более детально.

1.6.2.1. Источники ресурсов

Источники ресурсов – это место расположения ресурсов:

– система;

– подсистема;

– надсистема;

– окружающая среда.

Общий принцип – первоначально должны использоваться ресурсы как можно ближе к источнику задачи.

Последовательность использования источников ресурсов (рис. 1.12):

Пример 1.1. Оценка продуктивности

Оценка продуктивности или эффективность работы филиалов: при анализе успешности работы филиала доход (или прибыль) делиться на общее количество сотрудников, даже тех, кто не принимает участие в продажах (операционисты, сотрудники отдела кадров и т. д). Хотя за доход отвечает отдел продаж. Таким образом вводиться понятие Revenue per head (выручка на душу населения/голову). Если сама компания – это система, значит сотрудники компании – это подсистема.

Пример 1.2. Обработка изображения

При автоматической обработке изображения информацию конкретного пикселя «усредняют» по окружающим пикселям.

Это пример использования ресурса подсистемы (пиксель). Этот же ресурс можно рассматривать и как окружающую среду (окружающие пиксели) для данного пикселя.

Пример 1.3. Цифровая сеть с интеграцией служб

Цифровая сеть с интеграцией служб (ISDN – Integrated Services Digital Network) использует телефонную сеть для передачи также и других данных – различных видов трафика (телефон, факс, Интернет и др.). При этом использовали технологию мультиплексирования по времени (TDM – Time Division Multiplexing). Под каждый тип данных выделяется отдельная полоса с фиксированной и согласованной полосой пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу – канал внеканальной сигнализации.

Это пример использования ресурса надсистемы (телефонной сети) и подсистем – технологии TDM.

Аналогично использование сетей электропередачи. Сеть может передавать голос и данные, накладывая аналоговый сигнал поверх стандартного переменного тока частотой 50 Гц или 60 Гц.

Пример 1.4. Продажа оборудования

Многие производители оборудования продают свои решения через партнеров – каналы продаж. При этом для предпродажной подготовки используются ресурсы не компании производителя, а партнеров. Таким образом используются ресурсы среды, что приносит большую экономию производителям.

Для определения функциональных ресурсов выявляют главную, основные и вспомогательные функции системы и строят функциональное дерево по специальной методике.

Задача1.8. Конкуренция программных компаний

Условия задачи

Крупнейшие программные компании (например, Borland International Inc.,Microsoft Corp. и др.) создают новые языки программирования и другие программы. Этими программами пользуются многие программисты мира. Естественно, каждая компания хочет, чтобы ее интерфейс стал стандартом. Как победить в этой конкурентной борьбе?

Анализ задачи

Использовать функциональный ресурс.

Решение

Компания «Borland International Inc.» в комплект поставки своих языков программирования вводит комплект процедур, которые создают интерфейс любой программы – свой стандарт.

Использован прием 10 «Принцип предварительного исполнения».

Задача 1.9. Измерение температуры у младенца

Условия задачи

Измерить температуру младенца достаточно сложно. Необходимо градусник держать под мышкой или во рту. Это ребенку очень не нравится, и он плачет. Как быть?

Анализ задачи

ИКР: ребенок хочет сам держать градусник во рту. Как этого добиться?

Что ребенок любит держать во рту? Правильно – соску. Можно использовать эту функцию (функциональный ресурс). Решение использованием приема 6. «Принцип универсальности».

Решение

Можно использовать соску, в которой встроен цифровой термометр (Baby Temp).

Что еще любит ребенок? Ребенок любит, когда мама держит ему руку на лбу (рис. 1.15)

Пример 1.5. Иглу

Эскимосы для постройки своих жилищ (иглу) используют снежные «кирпичи», которые выпиливают из снега.

Это пример использования ресурса вещества.

Задача 1.10. Производство металлов

Условия задачи

Металлы являются очень важным элементом для построения различных устройств, техники, аппаратуры и так далее. Но для многих производственных компаний оптимизация производства и увеличение прибыли являются основными критериями успеха. Как быть?

Анализ задачи

ИКР: увеличение прибыли и уменьшение затрат на производство.

Для оптимизации работы начали использовать данные производства. С помощью нейронных сетей и машинного обучения строится цифровая модель производства. Далее система ищет оптимальные настройки производственных систем и подсистем и делает автоматические настройки в АСУТП. Например, компания ERG анализирует данные о размере руды и использует эти данные для оптимизации работы мельницы (или дробилки) и контроля при добавлении химических реактивов.

Были использованы такие виды ресурсов:

– поле: информационные ресурсы (данные от производственных систем и знания экспертов компании);

– системный эффект: процесс переработки руды в комплексе;

– структура системы: элементы (отдельные элементы переработки руды (мельница, лента и так далее) и связи (между элементами).

Пример 1.6. Использование внешних ресурсов

При запуске новых программных продуктов (например, приложение для iOS или Android), компании тратят много средств на создание инфраструктуры для поддержки работы приложения. Таким образом компании рискуют деньгами, так как сложно заранее быть уверенными в том, что приложении или программный продукт будут пользоваться спросом. Для оптимизации рисков компании могут воспользоваться услугами Облачных сервис-провайдеров, например Амазон или Гугл.

Здесь использованы: структура системы (элементы и связи) и поле (данные и информация).

Пример 1.7. Иглу

Эскимосы для постройки своих жилищ (иглу) используют снежные «кирпичи», которые выпиливают из снега. Это значительно дешевле, чем строить дома из других материалов.

Это пример использования ресурса вещества.

Задача 1.11. Добыча крипто валюты

Условия задачи

При добыче нефти выделяется попутный газ, для утилизации которого нефтяная компания тратит значительные средства.

Анализ задачи

На месторождении им. Александра Жагрина в Ханты-Мансийском автономном округе «Газпром нефть» развернула электростанцию на сжигании попутного газа. В ином случае попутный газ либо пришлось выбросить в воздух, а он содержит метан и представляет угрозу как парниковый газ, либо сжечь в факеле, что тоже без пользы, либо закачать обратно в скважину, что тоже требует затрат. А полученное в процессе сжигания электричество можно на месте превратить в биткоины или иную криптовалюту без дополнительных затрат на транспортировку, что с удалённых месторождений категорически невыгодно.

Первым покупателем электроэнергии, полученной из попутного нефтяного газа, стала компания Vekus. Она доставила на месторождение контейнер со 150 ASIC-устройствами Antminer S9 для тестового майнинга. За месяц оборудование добыло 1,8 биткоина, на получение которого ушло 49 500 м³ попутного газа. Покупателю электроэнергия на месте обошлась в 3 рубля за кВт/ч. Для сравнения, в Москве тариф на электроэнергию составляет 5,5 руб., а в Санкт-Петербурге – 6,8 руб. «Газпром нефть» получила лишнюю копейку, майнеры – электричество по гуманным тарифам, а в окружающую среду было выброшено минимально возможное количество вредных веществ⁷.

Это пример использования ресурса поля (энергии) и потока вещества (газа). Поток газа берется из окружающей среды.

Задача 1.12. Шасси самолета

Условия задачи

При посадке самолета шины шасси очень сильно истираются и нагреваются от трения о посадочную полосу и даже горят. Шины приходится часто менять.

Анализ задачи

Выявим причины износа. Это трение. Почему происходит трение? Так как имеется разность скоростей движения посадочной полосы и колеса. Трения не будет, если разность скоростей будет равна нулю. Значит нужно раскрутить колесо до той скорости, с которой движется самолет. Так и сделали. Поставили специальный двигатель, который раскручивал колесо. Система управления определяла скорость движения самолета и подавала сигнал на двигатель, с какой скоростью необходимо раскручивать колесо. Это была достаточно сложная система.

Давайте разберемся, какие имеются ресурсы в данной системе. Самолет движется, значит, есть поток воздуха, который движется с той же скоростью, с которой движется самолет.

Поток воздуха может приводить в движение колесо. Остается только на внешней стороне колеса установить лопасти.

Это пример использования ресурса поля (энергия) и потока вещества (газа). Поток газа берется из окружающей среды.

Задача 1.13. Программа «червь»

Условия задачи

В 1982 г. в исследовательском центре компании XEROX была программа, требующая значительных вычислительных мощностей.

Можно было бы подключить другие компьютеры из сети, но тогда бы не работали другие программы, а это не допустимо. Как быть?

Анализ задачи

Использовать ресурсы времени и информации.

Решение

Программа должна работать тогда, когда не работают другие программы. Нужно выявить временной ресурс