В теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) считается, что совокупность перечисленных функциональных элементов (И, ОУ, Тр, Д, РО) делает систему работоспособной (это так называемый принцип полноты частей системы).
Ничего не зная про этот принцип, один из отцов абстракционизма В. В. Кандинский (18661944) предлагает функциональную метафору того, как человек воспринимает изобразительное искусство: «Цвет это клавиш; глаз молоточек; душа многострунный рояль. Художник есть рука, которая посредством того или иного клавиша целесообразно приводит в вибрацию человеческую душу» [29, с. 8]. Дорогой читатель, вот тебе первое задание: с помощью этого самоописания художника проверь своё понимание принципа полноты частей системы!
В работах автора [3032] было показано, что РТС-представление можно использовать шире. Не столько как модель объекта техники, сколько как модель любой целенаправленной деятельности человека, которая в том числе включает в себя различные объекты техники. Другими словами, выделить элементы с функциями рабочего органа, трансмиссии, двигателя, органа управления и связи между ними можно в любой целенаправленной деятельности человека. Такие объединения будем далее называть антропотехническими системами11. Они включают в себя человека и объекты техники и к этому объединению применим принцип полноты частей системы.
Например, пусть некий древний человек желает оставить на куске скалы отметку. Тогда модели его деятельности отвечает рис. 1 (а). Она будет успешной, если отвечает принципу полноты частей системы. А она ему отвечает, поскольку уже в самом человеке неявно присутствуют необходимые элементы для нанесения отметок:
Ногти служат в качестве рабочего органа (РО), способного царапать скалу (Z). Трансмиссия (Тр) это его руки и нервная система, которая ими управляет. Двигатель (Д) те отделы организма человека, которые обеспечивают его энергией. А управляет всем его беспокойный целеустремлённый разум (ОУ). Он диктует, как действовать остальным элементам, следит за их состоянием и решает, когда дать телу отдых. Кроме того, именно он определяет, что и как следует нацарапать на скале.
Рис. 1.1. Линейка формирования и развития антропотехнической системы в РТС-представлении: а системы нет; б выделение рабочего органа (РО); в выделение трансмиссии (Тр), связанной с РО; г выделение двигателя (Д); д появление полуавтоматического или автоматического объекта техники. Символом (*) обозначена связь между человеком и объектом техники, которая может иметь разную степень выраженности. В автоматическом режиме работы объекта техники эта связь может временно исчезать
Согласитесь, что если потребуется часто наносить метки на камень, то ногти рабочий орган человека быстро выйдут из строя. Сломаются. И поэтому человек изобретает первый объект техники искусственный рабочий орган, первый оператор целенаправленной деятельности Q (РО). В качестве его могут выступать камни и куски твёрдого дерева. Так целенаправленная система деятельности человека становится антропотехнической, ведь в неё включается первый объект техники рабочий орган. Схематично это можно представить как переход на новый этап развития системы см. рис. 1.1 (б).
Далее идёт развитие рабочего органа увеличивается его прочность, подбираются новые материалы для нанесения отметок и рисунков, причём не только на скалы, но и на любые другие поверхности, отвечающие целям человека.
Последующее развитие антропотехнической системы сопряжено с добавлением к рабочему органу трансмиссии (см. рис. 1.1 (в)). В этом случае говорят о развёртывании объекта техники [32, с. 224251]. Что оно даёт? В рамках рассматриваемой задачи это значит, что человек получает новые преимущества. В частности, некоторые трансмиссии облегчают ему физический труд, а некоторые увеличивают точность нанесения рисунков и открывают новые возможности для нанесения знаков и рисунков на различные объекты. Получаем целое семейство специализированных операторов целенаправленной деятельности (Q), применяемых в различных ситуациях:
при рисовании РО это кисть, а Тр ручка кисти;
в скульптуре из камня РО это заострённый и закалённый конец рубила, а ТР ручка, которая направляет приложение силы.
И т. д.
На этих примерах мы видим, как человек полностью или частично «делегирует» объекту техники часть функций, которые ранее, на этапе (а), выполнял самостоятельно.
Последующие этапы развития антропотехнической системы представлены на рисунке 1.1 (г, д). Им отвечает полная или частичная передача человеком новых функций объекту техники. В итоге такой передачи объект техники становится способным к почти самостоятельному выполнению «порученной» ему задачи. Почему это происходит? Потому что человек, как минимум, заинтересован в том, чтобы облегчить свой труд и уменьшить трудозатраты. Для этого на этапе (г) он передаёт функцию двигателя12 объекту техники.
Кроме того, при усложнении изделия (Z) и увеличении его тиражей человек перестаёт справляться с контролем качества изготовления. Это веская причина, чтобы полностью или частично передать объекту техники заботу о точности выполнения операций. Хороший гравёр или писец может работая с полной самоотдачей изготовить не более одной высококачественной книги за несколько месяцев, а типографский станок (пусть и под присмотром мастеров) сделает это за минуты. В конечном итоге современное типографское оборудование, работая в полуавтоматическом режиме (рис. 1.1 (д)), нуждается в человеке лишь для профилактического ремонта, заправки красок и загрузки данных о том, что и как печатать. Здесь роль органа управления уже частично передана оборудованию через программное обеспечение процесса печати. Человек тоже участвует в управлении, но эпизодически.
Процесс перехода от этапа (а) к этапу (д) называется универсальной линейкой формирования и развития антропотехнической системы в РТС-представлении, или коротко РТС-линейкой. По существу, он является исторической закономерностью, т.е. инвариантом, по отношению к любой целенаправленной практике. Присоединение к объекту техники специализированных элементов: рабочих органов, трансмиссий, двигателей и органов управления, увеличивает его функциональность, производительность и повышающее его степень сложности. В теории решения изобретательских задач это последовательное присоединение называется развёртыванием системы13.
При развёртывании объект техники может оснащаться не одним, а несколькими рабочими органами и (или) трансмиссиями и (или) двигателями, а также несколькими связями между ними. Рисунок 1.1 является упрощением и этих процессов не отражает. Так, краску можно наносить на поверхность пальцем, что отвечает этапу (а). Кончик пальца играет роль РО, хотя ещё и не выделен из человека. Можно заменить палец палочкой, что при должной сноровке позволит точнее прорисовывать детали изображения. В этом случае палочка трансмиссия (Тр) продолжение другой трансмиссии руки человека, а кромка палочки рабочий орган (РО). Затачивая кромку различным образом, можно изменять следы краски на поверхности. Поэтому человек начинает использовать несколько палочек с разными заточками и разной толщины несколько Тр и РО, расширяя набор полезных палочек. Это и есть развёртывание единичной палочки в набор их. Впоследствии множество самых тонких и гибких палочек объединяют воедино, получая традиционную кисть объект техники, в котором одна трансмиссия (ручка) и сотни, а то и тысячи рабочих органов (волосков). Так объект приобретает новое свойство, которого не было у набора отдельных палочек. Теперь он может прорисовывать как тонкие, так и толстые линии, вплоть до сплошной тонировки боковой поверхностью кисти. Впрочем, это не мешает древним мастерам множить число таких объектов и вновь возвращаться к наборам теперь уже кистей подходящим и для рисования, и для письма. Эти объекты техники позволяют автору всё точнее и тоньше модельно отобразить свои чувства и мысли на картине (рис. 1.2). Очень важно, что в этом не только заслуга автора, но и его партнёра развитого объекта техники.