Задача о доступе к локализованным ресурсам
Автор: Кривошеев Юрий Михайлович (yuri@krivosheyev.pro)
Дипломная работа подготовлена в ходе обучения в Ленинградской школе ТРИЗ (СПб МОУ ТРИЗ имени В.В. Митрофанова).
Опубликовано на канале «ТРИЗ для инженеров и изобретателей».
Словарь аббревиатур и терминов
АК ВКН — Априорная Классификация Возможных Концептуальных Направлений
ГПФ — Главная Полезная Функция (системы)
ОЛР — Область Локализации Ресурса — область пространства, где находится ресурс
ППД — Признаки Права Доступа — что-то, означающее наличие у его носителя права доступа
ПРПТ — Принципы Разрешения Противоречий Требований
ПСМ — Причинно-Следственное Моделирование (Модель)
СУЛ — Система Удерживания Людей — функциональная система по удерживанию людей вне выбранной области пространства
ФИС — Функционально-Идеальный Синтез (системы)
1. Введение и проблематика
Со времен неолита и перехода к оседлому образу жизни люди столкнулись с проблемой несоответствия количества наличных ресурсов, в первую очередь продуктов питания, и потребностей их пользователей. Выход был найден в ограничении доступа к ресурсам, когда люди разделились на две группы: имеющих право пользования ресурсом и не имеющих такового. По-видимому, в условиях появления заметного прибавочного продукта из-за перехода к агрикультуре, у некоторых людей независимо друг от друга в разных местах появилась мысль, что можно избежать тяжелого труда за счет принуждения у нему других и перераспределения его плодов в свою пользу. Может быть, каким-то охотникам/воинам пришла в голову идея использовать свои навыки борьбы с дикими животными и враждебными людьми против своих соплеменников для присвоения ресурсов, как они делали до этого с природой. Эта присваивающая и распределяющая часть общества («правящая верхушка») и определяла, кто имеет право пользоваться ресурсом и в какой мере, за счет приведения остальных к подчинению физическим насилием. Обозначим группу людей, наделенных правящей верхушкой правом пользования ресурсом, группой «П», а остальных — группой «Б» (бесправные).
Для определенности рассмотрим амбар как место хранения продовольственного ресурса – зерна. Упрощенно, амбар состоит из оболочки (стен, крыши и двери) и содержимого (зерно). Как нам реализовать нашу пока умозрительную схему с разделением людей на две группы? Можно было бы ограничить доступ к информации о местонахождении ресурса. Так делали, по-видимому, во времена охоты и собирательства, и некоторые делают до сих пор: у многих опытных рыбаков и грибников имеются «свои» рыбные/грибные места, которые они неохотно раскрывают. Тогда отличие людей группы «П» заключалось бы в наличии у них информации о локализации ресурса. Проблема в том, что многие люди из группы «Б» знают, где локализован ресурс, потому что они и перемещают туда этот ресурс, будучи принужденными к труду правящей верхушкой. Поэтому местонаходжение амбара потенциально известно всем, и разделить людей на группы за счет утаивания информации о локализации ресурса не получится.
Нам нужно удержать людей группы «Б» от (бесконтрольного) пользования ресурсом. То есть, нужно создать систему по удерживанию людей (СУЛ), которая бы удерживала людей группы «Б» от пользования ресурсом, и не мешала бы людям группы «П» им пользоваться. Нужно создать вокруг места локализации некое поле, которое удерживало бы людей. В случае амбара у нас уже есть его оболочка, которая создает механическое поле, удерживающее при должной прочности не только природные факторы, но и людей от контакта с ресурсом. Поэтому сразу вспоминается историческое решение этой задачи, используемое по сей день — дверь с замком. Механическое удерживающее поле, наличие ключа от замка — признак принадлежности к группе «П». Люди группы «П» могут управлять полем и отключить удерживающее поле на время своего прохода, открыв дверь. Люди группы «Б» не могут этого сделать, поэтому просто остаются снаружи помещения. Будем в дальнейшем называть замком подсистему СУЛ, отвечающая за выявление у человека признаков принадлежности к группе «П» а ключом — признак(и) принадлежности к ней.
Возникает вопрос: во времена изобретения первых замков, около 5000 лет назад, люди имели меньше и знаний об окружающем мире, и ресурсов, чем сегодня. Если бы создавали СУЛ в настоящее время, возможно пришли бы к другому решению, более совершенному? Давайте отвлечемся на время от существующих систем, предположим, что их еще нет. Попробуем построить СУЛ «с нуля», используя методику функционально-идеального синтеза систем.
2. Функционально-идеальный синтез системы
Нужна система, которая будет выделять людей группы «П», удерживая людей группы «Б» от доступа к ресурсу, и не действуя на людей группы «П». Предположим, что в область локализации ресурса идет поток людей, где люди обеих групп перемешаны между собой. Отдельные люди, пытающиеся получить доступ, будут частным случаем этого, когда поток очень разрежен.
Итак, исходный объект — поток людей. ГПФ — выделение людей группы «П» (получение продукта обработки). На входе имеем массу людей, где люди обеих групп перемешаны между собой. На выходе должны быть люди группы «П» в области локализации ресурса и люди группы «Б» вне этой области.
Построим функционально-идеальную модель процесса осуществления ГФ.
Теперь построим компонентно-потоковую модель этого процесса.
Эту модель можно еще более конкретизировать, перейдя на второй уровень детализации.
Можно составить следующую таблицу с функциональной моделью процесса.
На этом уровне становится очевидно сходство с проходной в режимных учреждениях или системой паспортного контроля в аэропортах, где поток людей с самолета делят на «ручейки», очереди в каждую кабинку с пограничником. По результатам выявления «групповой принадлежности» пограничником человек либо проходит дальше, либо направляется в область удержания юридическим и/или механическим полем.
По аналогии можно сделать систему доступа на склад - односторонний шлюз.
Закрытое помещение типа кабины лифта, где места достаточно для одного человека. Дверь не закроется, если в кабине более одного человека. Человек заходит в кабину, дверь за ним закрывается. Другие люди не видят и не слышат, что происходит внутри. После закрытия дверь происходит проверка признаков группы «П». Если проверка проходит успешно, кабина перемещает человека в помещение с ресурсом. Если же человек не проходит проверку, то кабина перемещает его в другое место, например, на соседнюю улицу. Или в помещение удержания до выяснения обстоятельств. А выход из помещения с ресурсом расположен в третьем месте.
Каждая квартира выходит дверью непосредственно в шахту лифта. Двери квартир открываются только когда перед ними лифт. Проверка «групповой принадлежности» осуществляется в лифте. Если человек не прошел проверку, то лифт никуда не едет или едет в подвал, где находится помещение удержания до прибытия охраны/полиции и выяснения обстоятельств.
В этом рассмотрении не были конкретизированы признаки принадлежности человека к группе «П», поэтому компонентом, отвечающим за выделение этих признаков, была некая кабинка. Предполагалось, что в этой кабинке можно проверить любые необходимые признаки. Какие признаки стоит использовать и почему будет рассмотрено дальше в этой работе.
Думается, что любой человек, который проходил процедуру получения доступа к ресурсам, оставался ею недоволен как пользователь, даже если он принадлежал к группе «П», и у него не должно было быть проблем с доступом. Чтобы выявить наиболее проблемные места в процессе получения ресурса и наметить направления их улучшения проведем априорную классификацию возможных концептуальных направлений.
3. АК ВКН для процесса получения ресурса
Чтобы понять, где лучше сосредоточить усилия, рассмотрим процесс получения ресурса целиком и выделим там концептуальные направления. Итак, предмет исследования — процесс получения ресурса, локализованного в некоторой области пространства. Для доступа нужно взаимодействовать с системой удержания людей (СУЛ). СУЛ генерирует поле вокруг области локализации ресурса, которое удерживает людей от прохода в область локализации. Поле включено всегда и отключается в определенной области на время прохода выделенных людей, как замечено в предыдущем пункте.
Процесс получения ресурса можно разделить на следующие этапы:
- определение права и доли использования ресурса
- получение признаков права доступа (ППД) в ОЛР
- получение информации об области локализации ресурса (ОЛР)
- перемещение к области локализации ресурса
- отключение удерживающего поля (в некоторой области пространства на время)
- перемещение в область локализации ресурса
- погрузка (разделение и перемещение) ресурса
- включение удерживающего поля
- перемещение к месту потребления ресурса.
Рассмотрим процесс получения ресурса как технологический процесс генерации порции ресурса у потребителя. Поэтому возьмем аналитические процедуры, используемые для рассмотрения технологических процессов:
- структурное моделирование процесса
- функциональный анализ этапов
- потоковое моделирование (вектор скорости транспорта)
- диагностическое моделирование
- ЗРТС-анализ, переход функции в надсистему
Для ранжирования этапов процесса по проблемной значимости будем использовать следующую балльную шкалу:
- потоковое моделирование — 0/1 в зависимости, если ли перемещение. Считаем, что чем меньше мы что-то перемещаем, тем лучше
- диагностическое моделирование — 0/1/2 для проблем низкой, средней и высокой значимостей соответственно
- эффект свертывания — 0/1 для низкого и высокого эффекта от свертывания соответственно
- противоречия — 1/2 в случае малого и большого количества противоречий соответственно
В результате можно составить следующую таблицу:
Приведем выявленные противоречия по этапам процесса.
Право пользования должно быть у всех, кому этот ресурс нужен, и не должно быть у всех нуждающихся, т.к. ресурса на всех не хватит.
Доля ресурса должна быть для всех одинаковой, т.к. нет оснований кого-то выделять, и не должна быть одинаковой, т.к. потребность людей в ресурсе разная.
ППД должны быть отделяемыми, чтобы их можно было выдать или передавать, и должны быть неотделяемыми, чтобы их было невозможно потерять или украсть.
ППД должны быть неповторяемыми, чтобы их было невозможно подделать, и должны быть повторяемыми, чтобы их можно было восстановить в случае утраты.
Информация о местонахождении ОЛР должна быть у человека, чтобы получить ресурс, и ее не должно быть, т.к. она ему неизвестна.
Транспорт должен присутствовать, чтобы переместить ресурс, и не должен присутствовать, т.к. его нет в распоряжении получателя ресурса.
Транспорт должен иметь определенные параметры (размер и грузоподъемность), чтобы переместить требуемый ресурс, и не должен иметь эти параметры, т.к. в распоряжении получателя транспорт с другими параметрами.
Ключ должен присутствовать, чтобы проинформировать СУЛ, и не должен присутствовать, т.к. его нет (потерян, украден).
Нужно предоставить доступ человеку с ППД, т.к. у него есть этот признак, и нельзя предоставить доступ человеку с ППД, т.к. неизвестно, есть ли у него право на пользование ресурсом.
Поле должно присутствовать, чтобы удерживать людей, и должно отсутствовать, чтобы была возможность получить доступ.
Погрузка = отмеривание + перемещение (на транспорт). Как выполнять отмеривание без приборов?
Нужно выполнить отмеривание, чтобы выделить нужное количество ресурса, и нельзя выполнить отмеривание, т.к. в распоряжении получателя нет нужных инструментов.
Самые проблемные части — определение права пользования и доли, информирование СУЛ и получение ППД.
1-е место: определение права/доли и информирование СУЛ (6)
2-е место: получение признаков права (5)
Выпишем отдельно противоречия, касающиеся самых проблемно значимых этапов процесса: определения права/доли, получения ППД и информирования СУЛ с отключением поля. Будем разбирать их подробно позднее.
Право пользования должно быть у всех, кому этот ресурс нужен, и не должно быть у всех нуждающихся, т.к. ресурса на всех не хватит.
Доля ресурса должна быть универсальной, т.к. нет объективных оснований кого-то выделять, и должна быть индивидуальной, т.к. субъективная потребность людей в ресурсе разная, к тому же меняется со временем.
ППД должны быть отделяемыми, чтобы их можно было передавать, и должны быть неотделяемыми, чтобы их было невозможно потерять или украсть.
ППД должны быть неповторяемыми, чтобы их было невозможно подделать, и должны быть повторяемыми, чтобы их можно было восстановить в случае утраты.
Поле должно присутствовать, чтобы удерживать людей, и должно отсутствовать, чтобы была возможность получить доступ.
Противоречие 6. Следствие отделяемости ППД.
ППД (ключ) должен присутствовать, чтобы проинформировать СУЛ, и должен отсутствовать, чтобы не столкнуться с проблемами (кража, утеря).
Противоречие 7. Следствие отделяемости и/или повторяемости ППД.
Нужно предоставить доступ человеку с признаком права доступа, т.к. у него есть этот признак, и нельзя предоставить доступ человеку с ППД, т.к. неизвестно, есть ли у него право на пользование ресурсом.
Как видно, в процессе получения ресурса есть много противоречий. Давайте построим причинно-следственную модель его недостатков, чтобы прояснить ситуацию.
4. Причинно-следственная модель недостатков процесса получения ресурса
У процесса получения ресурса есть очевидный недостаток: он не гарантирует получение ресурса нуждающимися в нем. Возьмем его в качестве целевого недостатка. Поскольку процесс состоит из последовательных стадий, рассмотрим каждую из них, и какие ее недостатки могут привести к прерыванию цепочки, и к целевому недостаку как следствию.
Как видно из рисунка выше, сбой на любой из первых семи стадий процесса ведет к целевому недостатку. Похоже, что тут нет ключевого недостатка, устранение которого разрушало бы всю причинно-следственную цепочку и вело бы к устранению целевого. Тогда надо устранять недостатки каждого этапа отдельно. Единственное, что упрощает ситуацию — связь первых двух стадий, если не нужно права доступа, то и проблемы связанные с получением ППД и информированием СУЛ отпадают.
А может быть получится избавиться от всех этих проблемых стадий техпроцесса, свернув их? Тогда не надо будет устранять их недостатки и решать связанные с ними противоречия. Давайте попробуем.
5. Улучшение процесса получения ресурса
Попробуем свернуть проблемные стадии процесса:
I. Определение права и доли ресурса. Считаем, что правами пользования наделяет и долю определяет некая система распределения (СР). СР информирует человека — обеспечивающая функция.
Устройство можно свернуть, если:
- его функция не требуется - не надо информировать людей => свободное пользование ресурсом
- объект его функции не требуется => человек нужен!
- действие не требуется (выполняется другим носителем) => постоянные общеизвестные доли (равные?)
Носитель функции не нужен, если:
- его функция не требуется - устранить операцию, на которой возникает объект функции => устранить наделение правом пользования => убрать концепцию права пользования
- нет объекта функции => человек есть и никуда его не деть
- его действие не требуется => не надо информировать => либо равные доли, либо свободное пользование
II. Информирование СУЛ. СУЛ выделяет человека - контрольно-измерительная функция.
1. Свертываем устройство. Замок выделяет пользователя или его агента (робота).
Устройство можно свернуть, если:
- его функция не требуется - не надо никого различать => общедоступный склад. Или индивидуальный склад для каждого человека, вроде умного холодильника, только для большего числа ресурсов. Заказ подходящих к концу ресурсов делается автоматически.
- объект его функции не требуется => доставка к потребителю
- действие не требуется (выполняется другим носителем) => опять общедоступный склад. Вместо того, чтобы тратить время и ресурсы на учет и контроль, расследования мелких краж, судебные процессы и места в тюрьмах, распостранять социально значимые продукты бесплатно.
Носитель функции не нужен, если:
- его функция не требуется - устранить операцию, на которой возникает объект функции - не нужно перемещения человека к складу => надо делать безлюдную доставку (дронами, например).
- нет объекта функции - нет СУЛ - если нет никого в районе склада, то не нужна СУЛ. Склад в труднодоступном месте, под землей и пр.
- его действие не требуется — не нужно информировать — выдача ресурса без ограничений на общедоступном складе.
III. Получение признаков права. СР модифицирует (как-то) человека. Вспомогательная функция.
Устройство можно свернуть, если:
- его функция не требуется - не надо модифицировать людей => использовать имеющиеся у человека ресурсы как признаки права
- объект его функции не требуется => человек нужен!
- действие не требуется (выполняется другим носителем) => ?
Носитель функции не нужен, если:
- его функция не требуется - устранить операцию, на которой возникает объект функции — не нужна модификация => использовать имеющиеся ресурсы
- нет объекта функции - нет человека - человек есть!
- его действие не требуется => равные права пользования для всех.
IV. Управление удерживающим полем.
Свертываем устройство. Поле удерживает пользователя или его агента (робота).
Устройство можно свернуть, если:
- его функция не требуется - не нужно никого удерживать - снова общедоступный склад
- объект его функции не требуется - беспилотный транспорт для доставки входит в комплект склада
- действие не требуется (выполняется другим носителем) - ?
Свертываем устройство. Транспорт перемещает груз.
Устройство можно свернуть, если:
- его функция не требуется - не нужно перемещать груз — нужно перемещать!
- объект его функции не требуется — груз требуется!
- действие не требуется (выполняется другим носителем) - доставка до потребителя
Свертываем процесс. Человек локализует склад.
Носитель функции не нужен, если:
- его функция не требуется - устранить операцию, на которой возникает объект функции - не нужно локализации => доставка до потребителя
- нет объекта функции - нет склада => распределение от производства сразу к потребителям
- его действие не требуется (выполняется другим носителем) — общеизвестные склады или размещение в стандартных местах в населенных пунктах
VI. Погрузка. Выделение ресурса и отмер порции.
Свертываем устройство. Весы отмеряют ресурс.
Устройство можно свернуть, если:
- его функция не требуется - не нужно отмерять => расфасовка в стандартную тару или набор ходовых размеров у производителя, на складе только готовые порции, надо только переместить
- объект его функции не требуется - ресурс нужен!
- действие не требуется (выполняется другим носителем) => снова расфасовка и маркировка у производителя.
1. Вся ситуация с правами, долями и контролем значительно упрощается, если признать за каждым равное право пользования всеми ресурсами. Или же отказаться от концепции права вообще и дать ресурсы в свободный доступ.
2. Для отслеживания потребления и формирования заказов на производство имеет смысл разработать «умный склад» для домохозяйств. Это техническая система будет отвечать за хранение ресурсов домохозяйства в надлежащих условиях и автоматический заказ ресурсов, подходящих к концу. По поступлении заказа на ресурс, он либо производится и напрямую доставляется потребителю, либо доставляется готовым со склада. Предпочтение следует отдавать производству на заказ для поддержания запасов складов на непредвиденный случай.
3. В комплект складов нужно включить автоматизированные средства доставки, которые бы перемещали ресурсы на «умные склады» потребителей. При этом сами склады следует размещать в стандартных местах, чтобы люди могли их найти без проблем в случае отказа системы доставки и/или в чрезвычайных ситуациях. Склады оперируют уже расфасованной в стандартную тару продукцией.
Новый процесс получения ресурса.
«Умный склад» в каждом домохозяйстве, работающий по принципу термостата — поддержка уровня по всем потребляемым хозяйством ресурсам между минимальным и максимальным значениями. Если количество ресурса опускается ниже минимального уровня, «умный склад» заказывает еще, но не больше максимума. Производство и распределение ресурсов интегрированы в одну информационную систему. Нужный ресурс либо производится, либо берется со склада и доставляется на «умный склад» потребителя автоматизированными средствами. Человек вообще не участвует в процессе получения ресурса.
Заказ через информационную систему («умный склад» информирует систему доставки) => Доставка беспилотником со склада или непосредственно от производителя до потребителя (перемещение ресурса).
Таким образом мы свели процесс получения ресурса к двум стадиям и по сути свернули его в процесс производства, т.к. мы вывели создающую операцию за рамки этого процесса. При этом автоматически решились противоречия, связанные с транспортом, путем надсистемного перехода к общей системе доставки. Также человек оказался полностью вытесненным из этого процесса.
Отдельным случаем нужно рассмотреть процесс получения убежища/жилища, поскольку тут нет перемещения ресурса, жилое помещение само является ресурсом. Поэтому процесс получения доступа в жилище является «укороченным» процессом получения ресурса, состоящим из этапов 1-7. Тут уже не получится вытеснить человека из процесса. В этом случае придется решать выделенные выше противоречия, что будет сделано далее.
Одна из проблем удерживающего поля, которая была выявлена, заключается в том, что поле может оказаться недостаточно сильным для адекватного выполнения своей функции. Предположим, что эта функция недостаточно хорошо выполняется и рассмотрим задачу об улучшении удерживающего поля как задачу о неэффективном веполе.
6. СУЛ как неэффективный веполь
В прошлых разделах у нас фигурировала СУЛ - функциональная система по удержанию человека снаружи области локализации ресурса генерируемым этой ФС полем. Чтобы не зацикливаться на механическом примере, рассмотрим основные поля и приведем пример СУЛ, основанный на использовании этого поля.
Как видно из таблицы выше, вариантов реализации удерживающего поля много, и большая часть из них встречается в повседневной жизни. А другие либо редко встречаются, либо встречались в прошлом. Еще можно заметить, что в повседневной жизни обычно используются сразу несколько видов полей, например механическое + биологическое + юридическое в случае частного дома, окруженного забором, со сторожевой собакой во дворе. Это наводит на мысль о неэффективности веполя. Попробуем исправить ситуацию.
Предположим, что у нас механическое поле в неэффективном веполе (Рис. 1) и воспользуемся правилами преобразования неэффективных веполей. Интересно безопасное и практичное решение, желательно легко реализуемое.
2.1. Переход к комплексному веполю.
Люди, которые подходят к преграде, находятся вне нашего контроля, поэтому правый вариант у нас не будет реализован. Поэтому рассмотрим подробно левый вариант.
Пока практичного решения для применения сегодня не нашлось. Идем дальше по правилам преобразования веполей.
2.2. Переход к двойному (поли-) веполю.
Пока найти нового практичного и неопасного для окружающих способа улучшения стены/забора не удается. Продолжим поиск переходом к цепному веполю.
2.3. Переход к цепному веполю.
Тут также не получается найти подходящих решений. Осталось два способа «починки» неэффективного веполя: изменение поля и изменение вещества. Рассмотрим и их для полноты картины.
Похоже, что набралось достаточно идей для решения. Если собрать все вместе, то получится следующее.
Основа улучшенной преграды состоит из металлических прутьев, образующих трехмерную ячеистую структуру, см. №2 табл. 6. Пространство внутри этой структуры заполнено дробленым камнем, типа щебня, (№3 табл. 6), который исключает возможность наблюдения за происходящим внутри и помогает рассеивать кинетическую энергию ударов по конструкции за счет беспорядочных движений камешков. Часть преграды выше человеческого роста можно также оснастить шипами (№1 табл. 3). С внутренней стороны преграды можно посадить вьющиеся растения (№7 табл. 4) для улучшения внешнего вида, стебли растений могут заходить между камешков, от этого характеристики конструкции не пострадают. Такая преграда может даже выдержать обстрел из гранатомета, камешки могут рассеять кумулятивную струю и ударную волну за счет беспорядочного движения и разрушения некоторой их части. Струя может перерезать часть прутьев, но из-за большого количества связей между прутьями это не сильно скажется на общей прочности конструкции.
Дополнительно можно обработать наружние металлические части слизким веществом типа солидола (№1 табл. 3). При необходимости можно пропускать через металлические части электрический ток, к тому же разогревая их. Поэтому представленная конструкция может быть поливеполем, обеспечивающим многофакторное воздействие на взаимодействующих с ней людей.
Удовлетворительное решение по улучшению преграды было найдено, теперь можно перейти к решению найденных противоречий.
7. Противоречия процесса получения ресурса
7.1. Противоречие права
Первое из выявленных противоречий требований звучит так: право пользования должно быть у всех, кому этот ресурс может быть нужен, и не должно быть у всех, т.к. ресурса на всех не хватит.
ИКР: Право пользования САМО возникает у тех, кому ресурс на самом деле нужен.
Будем искать идеи реализации с помощью приемов разрешения противоречий требований (ПРПТ).
I. Разнесение противоречивых требований в пространстве. Идея: система мониторинга, которая определяет потребность в ресурсах у людей в определенной области и автоматически наделяет их правами на соответсвующие ресурсы. Например, люди в поселке лишились жилья из-за наводнения или другого стихийного бедствия. Им автоматически дается право на новое жилье. Аналог есть сейчас в виде министерства труда и социальной защиты, но там не автоматический процесс наделения правами. И одно дело иметь право, а совсем другое — его реализовать.
II. Разнесение противоречивых требований во времени. Право на ресурс возникает у человека при наступлении подходящих обстоятельств. Например, у семьи появляется право на увеличение жилища при рождении ребенка. Опять же, существующий и плохо работающий аналог в лице министерства труда и социальной защиты.
III. Удовлетворение противоречивых требований изменением физико-химических параметров системы. Непонятно, как использовать этот прием в данной ситуации.
IV. Снятие физического противоречия за счет перехода в надсистему. От человека на уровень общества. Признание прав всех на ресурс? Не решает задачи.
V. Снятие физического противоречия за счет перехода в подсистемы / на микроуровень. Непонятно, как использовать этот прием в данной ситуации, нет смысла опускаться на уровень органов человека.
VI. Снятие физического противоречия за счет отказа от системы. Отказ от использования концепции права при распределении ресурсов и использование других принципов. Например, равного или нормированного распределения.
VII. Снятие физического противоречия за счет перехода к антисистеме. От прав к обязанностям. Человек обязан удовлетворить появившуюся потребность другого человека в ресурсе. Идея, что надо делиться со страждущими, есть во всех религиях. Работает так себе. Другая идея: всеобщая трудовая повинность. Все члены общества часть времени безвозмездно работают на выпуск и распределение продуктов, удовлетворяющие базовые жизненные потребности всех. Получается такой общественный/некоммерческий сектор экономики, который обеспечивает базовые потребности общества. Обязательный характер участия создает стимул к автоматизации производства.
Подходящее решение получается при использовании идей из пп. VI и VII. Все члены общества обязаны часть своего времени трудиться в общественном секторе на удовлетворение своих же жизненных потребностей. Производство ведется согласно плану, продукция распределяется по нормативам. При известном составе общества и понятных базовых потребностях должно быть возможно организовать такой плановый сектор экономики.
7.2. Противоречие доли
Второе противоречие: доля ресурса должна быть универсальной, т.к. нет объективных оснований кого-то выделять, и должна быть индивидуальной, т.к. субъективная потребность людей в ресурсе разная, к тому же меняется со временем.
КП: доля ресурса и потребность человека.
ИКР1: Доля ресурса меняется САМА в зависимости от потребности человека.
ИКР2: Человек САМ меняет потребляемую долю ресурса по своим потребностям.
Снова будем искать идеи реализации с помощью приемов разрешения противоречий требований (ПРПТ).
I. Разнесение противоречивых требований в пространстве. В данном случае пространстве различных ресурсов. Потребности человека в разных видах ресурсов разная. Приняв равную долю за условную среднюю величину, предоставить возможность человеку менять потребляемую долю одного ресурса за счет других. Считать ли все ресурсы одинаково значимыми, ценными, или использовать какой-то эквивалент, как сейчас деньги, является предметом отдельного исследования.
II. Разнесение противоречивых требований во времени. Похожая схема, но в отношении потребления одного ресурса и развернутая во времени. Равная доля как среднее значение по времени, потребляемую в конкретный момент долю можно менять, сохраняя интегральное значение за промежуток времени, например за год. Получается плановое производство по нормативам. Норматив определяет общий объем продукции на одного человека, потребитель сам распределяет потребление по заданному временному промежутку.
III. Удовлетворение противоречивых требований изменением физико-химических параметров системы. Непонятно, как использовать этот прием в данной ситуации.
IV. Снятие физического противоречия за счет перехода в надсистему. От уровня человека на уровень общества. Тут даже в пределах одного ресурса и короткого промежутка времени можно использовать разную степень потребности в нем разных людей для удовлетворения потребностей всех. Тут получается плановое распределение ресурса.
V. Снятие физического противоречия за счет перехода в подсистемы / на микроуровень. Непонятно, как использовать этот прием в данной ситуации.
VI. Снятие физического противоречия за счет отказа от системы. Отказ от разрешительной системы и нормативов для легко возобновляемых ресурсов. Например, мы сейчас никак не ограничиваем потребление атмосферного кислорода, поскольку он восстанавливается биосферой. Можно то же самое в принципе сделать для питьевой воды. И к этому можно прибавить любой ресурс, который может быть легко переработан (рециклирован). При достаточно большом запасе этого ресурса и его рециклировании он станет практически бесконечным. К примеру, сейчас в мире уже практически бесконечный запас полимеров и стекла. На свалках миллиарды тонн пластика, более тонны на каждого жителя планеты, при этом сотни миллионов тонн нового пластика производятся каждый год.
VII. Снятие физического противоречия за счет перехода к антисистеме. Переход к заявочной системе производства. Ресурса сначала не существует, он производится по заявке потребителя.
Идеи, полученные использованием ПРПТ, можно применить к разным видам ресурсов.
1. «Бесконечный запас» из пункта VI можно применить к сырью, если продукты из него будут легко перерабатываемы на новое сырье. Например, детали, напечатанные на 3Д-принтере, могут быть легко переплавлены на новый состав для печати. Или переработка полимерных изделий в исходное сырье для новых изделий.
2. Плановое производство и распределение, см. пп. II и IV, хорошо для удовлетворения основных потребностей человека, например, пищевых продуктов, когда нормы потребления от человека к человеку не сильно отличаются, даже с учетом субъективной оценки потребности.
3. Производство по заявкам из п. VII хорошо подойдет для новой и/или экспериментальной продукции, изделий по индивидуальному заказу. Если еще они производятся из легко перерабатываемых компонентов, будет вообще отлично.
По итогам решения противоречий права и доли вырисовывается трехслойная и двухуровневая схема экономики:
- базовый слой «бесконечного» сырья, потребление не нормируется. В этот слой также входит производство достаточного количества энергии;
- основной слой планового производства и распределения для удовлетворения жизненных потребностей людей, возможно использование нормативов;
- слой «новинок и хотелок», производство по заявкам потребителей, тут могут действовать рыночные механизмы для его регуляции, но это не обязательно.
Базовый и основной слои входят в общественный/некоммерческий уровень экономики. Функционирование этого уровня обеспечивается за счет всеобщей равной трудовой повинности. Внедрение улучшений и автоматизация приводит к равномерному уменьшению трудовой нагрузки на всех участников. Обязательное участие создает стимул к совершенствованию общественного производства, общедоступная документация к технологиям и тех. процессам способствует коллективной работе над их усовершенствованием. Возможны также нематериальные поощрения активных участников.
Третий, «надстроечный», слой образует уровень удовлетворения потребностей людей, не являющихся базовыми. Участие в функционировании этого слоя является добровольным, люди не принуждаются к участию экономическими средствами или физическим насилием. Основной вид производства в этом слое — производство по заявкам потребителей для удовлетворения гарантированно существующего спроса. При этом производство и оказание услуг может идти как на коммерческой, так и на других основах.
При этом нужен механизм для перевода изделий из третьего слоя во второй, основной, если потребность, удовлетворяемая этим изделием или услугой, становится общественно значимой. Эта тема также требует отдельного исследования, но очевидно, что частью этого механизма должна стать публикация документации на новое общественно-значимое изделие.
7.3. Противоречия ППД
Первое противоречие: ППД должны быть отделяемыми, чтобы ими можно было наделить или их передавать, и должны быть неотделяемыми, чтобы их было невозможно потерять или украсть.
Второе противоречие: ППД должны быть неповторяемыми, чтобы их было невозможно подделать, и должны быть повторяемыми, чтобы их можно было восстановить в случае утраты.
На основании этих противоречий мы можем сформулировать ИКР как «состояние мечты», описание идеальных ППД: неповторяемые и неотъемлимые ППД сами возникают у человека у человека в момент получения им информации о наделении правом доступа к ресурсу и также сами исчезают в момент получения информации об отзыве права доступа. Будем использовать этот ИКР дальше в ходе поиска конкретных решений.
7.4. Противоречие поля
Поле должно присутствовать, чтобы удерживать людей, и должно отсутствовать, чтобы можно было забрать ресурс.
ИКР: Поле САМО исчезает при приближении человека.
Опять будем искать идеи реализации с помощью приемов разрешения противоречий требований (ПРПТ).
I. Разнесение противоречивых требований в пространстве. Потайной ход. ОЛР закрыта непреодолимой на первый взгляд преградой, в которой есть скрытый проход внутрь. В этом случае поле будет отсутствовать для информированного человека и присутствовать для всех остальных. ППД в этом случае будет информация о местонахождении потайного хода.
II. Разнесение противоречивых требований во времени. Механизм по снятию преграды: подъем/опускание решетки, открытие ворот и пр. Если способ приведения механизма в действие скрывается, то как в предыдущем пункте ППД будет являться информация о приведении механизма в действие (потайной рычаг, педаль и т.д.).
Совместное применение принципов I и II дает дверь, обычную или потайную.
III. Удовлетворение противоречивых требований изменением физико-химических параметров системы. Преграда тает/плавится при приближении человека, например, ледяная стена тает. Или элемент твердой стены сублимируется, если он из сухого льда, к примеру.
IV. Снятие физического противоречия за счет перехода в надсистему. На уровне системы распределения можно подготовить ресурс к сбору в определенном месте в определенное время и выставить его за удерживающее поле на время сбора.
V. Снятие физического противоречия за счет перехода в подсистемы / на микроуровень. От склада на уровень единицы ресурса. Выдача порции ресурса со склада конкретному получателю. Поле снимается для конкретной порции ресурса при приближении получателя.
VI. Снятие физического противоречия за счет отказа от системы. Свободный доступ к ресурсу, поле не нужно.
VII. Снятие физического противоречия за счет перехода к антисистеме. Переход от получения ресурса к доставке ресурса. Поле будет исчезать при приближении ресурса к потребителю.
При использовани ПРПТ не удалось найти много новых идей реализации, почти все принципы используются в настоящее время. Интерес представляет таящая или испаряющаяся преграда из пункта III. Изменение агрегатного состояния или самоустранение в случае испарения хороши в случае одноразового применения, к примеру, в качестве упаковки. Тут возникает две идеи. Во-первых, можно ли сделать «самоиспаряющуюся» при нормальных условиях упаковку из химически инертного вещества, вроде азота, которого полно в атмосфере? Во-вторых, можно ли сделать «тающую» упаковку, которую потом можно было бы переиспользовать для упаковки других изделий? Например, упаковка на полимерной основе деполимеризуется на жидкие составляющие, а они потом используются для упаковки других вещей у получателя посылки. Обе идеи требуют дальнейшего исследования и проработки.
В дальнейшем будет рассматриваться случай ОЛР размером со склад или жилище, где актуально применение «дверного» принципа снятия поля, поэтому в дальнейшем будем подразумевать его по умолчанию.
7.5. Противоречие использования ключа (ППД)
Далее в этом разделе будем использовать слово «ключ» вместо ППД, т.к. во-первых, ключ — частный случай ППД, и, во-вторых, ключ дает понятный визуальный образ, а ППД — это абстракция без конкретного образа.
Ключ должен присутствовать, чтобы проинформировать СУЛ, и должен отсутствовать, чтобы не столкнуться с проблемами (кража, утеря). Рассмотрим задачу более подробно, чтобы использовать еще и другие способы решения противоречий.
Имеется исходная ситуация: человек утратил свой ключ и теперь не может получить ресурс. Что делать?
Составим на ее основе модель задачи. Человек находится вблизи места локализации ресурса (ОЗ) прямо перед тем, как нужно получить ресурс (ОВ). Ключ утрачен (причина проблемы). Как человеку проинформировать СУЛ?
Здесь используем описание «идеальных ППД» из п. 6.3 в качестве ограничений на решение для уменьшения перебора ресурсов и с тем, чтобы решение автоматически удовлетворяло критериям ИКР из п. 6.3. Таким образом, мы рассчитываем решить все три противоречия за один раз.
1. Ключ должен быть неповторяемым и неотъемлимым.
2. Ключ должен сам возникать у человека у человека в момент получения им информации о наделении правом доступа к ресурсу и сам исчезать в момент получения информации об отзыве права доступа.
3. Подобрать ключ простым перебором вариантов должно быть невозможно.
Воспользуемся ДАРИЗ-2 для решения этой задачи, чтобы получить идеи не только за счет мобилизации ВПР, но и с использованием приемов решения технических противоречий и принципов разрешения физических противоречий.
У1. Если человек может проинформировать СУЛ без ключа, то он может попасть внутрь, но и посторонние также могут это сделать.
У2. Если невозможно проинформировать СУЛ без ключа, то посторонние не могут попасть внутрь, но и сам человек тоже.
Получается, что отказываясь от ключа, мы повышаем удобство пользования (строка 33), но при этом падает надежность (столбец 27) удерживания людей. На перекрестье строки 33 и столбца 27 находим рекомендуемые приемы: 17, 27, 8, 40.
17 — переход в другое измерение. Непонятно, как это может помочь.
27 — дешевая недолговечность. Одноразовый ключ? Одноразовый замок — печать?
8 — антивес. Интерпретируем это шире, как два компонента, которые при встрече взамино нейтрализуют друг друга. Вроде разорванной надвое произвольным образом купюры, когда при совмещении частей разрыв исчезает. Но все это воспроизводимо и/или отделяемо, как только у нас есть какой-то фиксированный слепок, который нужно заполнить, можно изготовить его наполнение. Не подходит по ограничениям.
40 — использование композиционных материалов. Опять нет идеи решения.
Пока есть только одна идея насчет одноразовости ключа и/или замка.
3. Противоречие Требований уже сформулировано:
Т1 Ключ должен быть, чтобы проинформировать СУЛ.
Т2 Ключа не должно быть, т.к. он утрачен.
Используем принципы разрешения физических противоречий:
I и II. Разнесение противоречивых требований в пространстве и/или времени. Ключ генерируется при приближении человека к СУЛ и действует только один раз.
III. Удовлетворение противоречивых требований изменением физико-химических параметров системы. Не получается найти идею решения на этом принципе.
IV. Снятие физического противоречия за счет перехода в надсистему. Перенести функцию ключа на самого человека.
V.Снятие физического противоречия за счет перехода в подсистемы / на микроуровень. Использовать особенности анатомии, особенности и положение внутренних органов. Может работать только в комплексе, с определением что человек жив, органы внутри него и пр. Непонятно, что делать, если орган или его часть удалили в ходе хирургической операции. ДНК, рисунок пальцев и прочая биометрия не подходит по ограничениям, эти признаки можно либо отделить, либо воспроизвести.
VI. Снятие физического противоречия за счет отказа от системы. Опять про общедоступный ресурс, уже есть это решение.
VII. Снятие физического противоречия за счет перехода к антисистеме. Сообщить СУЛ, кем ты не являешься, например, не судим по таким-то статьям УК.
Есть интересные мысли по генерации одноразового ключа при приближении к СУЛ и использовании человека в качестве ключа. Также интересна мысль использовать особенности внутренних органов в качестве ключа.
4. Идеальное Конечное Решение.
ИКР1. Человек САМ информирует СУЛ.
ИКР2. СУЛ САМА выделяет человека.
5. Вещественно-Полевые Ресурсы.
Ограничения задачи накладывают ограничения на используемые ресурсы.
№1 исключает вообще все, кроме тела человека, потому что любой отдельный предмет можно утратить. И даже не все тело пойдет, конечности можно также утратить, поэтому остаются только туловище и голова. И даже не вся голова: волосы, глаза, уши и губы также можно утратить, а кожу и мышцы головы и/или тела повредить вследствие ожога, например. Поэтому остаются только внутренние органы и мозг. И тут выпадает аппендикс, желчный пузырь, селезенка и прямая кишка, их могут удалить. Даже сердце выпадает, могут сделать пересадку.
№1 также исключает любые выделения из тела, включая кровь и костный мозг, любой «фоновый» сигнал, который можно зафиксировать и позже проиграть запись. Тут также отпадает область сознания и память человека, т.к. эта информация может быть передана другим людям и распространена без ведома хозяина.
№2 и №3 говорят нам, что ключ должен быть уникальным и одноразовым, чтобы, даже если его записать, то запись была бы бесполезна. Причем количество таких ключей должно исчисляться минимум миллионами, чтобы хватило на всю жизнь человека (100 лет * 365 дней * 100 раз =3,5 млн ключей). При всем этом ключ должен быть сложным, чтобы его нельзя было получить перебором.
В рассматриваемой нами области есть только один орган подходящей комбинаторной сложности — мозг с его около 85 миллиардами нейронов и в районе 100 триллионов синапсов. Причем использование сознания уже было исключено выше, поэтому остается подсознание.
Получается, что остался только один вариант ИКР+ВПР: человек информирует СУЛ с помощью своего подсознания.
Идея решения заключается в том, чтобы СУЛ взаимодействовала напрямую с подсознанием, задавая вопросы и фиксируя подсознательные реакции. Это можно сделать за счет подпороговых звуковых сигналов или быстро демонстрируемых визуальных образов, которые бы не давали возможности «включиться» сознанию. Можно также раздражать другие органы чувств запаховыми или тактильными образами. Эта идея полностью согласуется с полученными выше идеями о генерации одноразового ключа по мере приближения к СУЛ и использовании человека в качестве ключа. При этом анатомические особенности могут использоваться для первичной идентификации человека.
Тут возникают следующие вопросы.
1. Как решение, основанное на взаимодействии с подсознанием может удовлетворить ограничениям задачи? Уникальность и неповторяемость гарантируется уникальной структурой связей нейронов в головном мозге и ее скрытостью от внешнего наблюдателя. Вариативность проявлений подсознательных реакций и различные «вопросы» каждый раз делают невозможной симуляцию или случайный подбор реакции. Когда человек получает информацию о наделении его правом доступа, эта информация становится доступной ее подсознанию, поэтому если задать этот «вопрос» подсознанию пользователя, то оно честно ответит, есть ли право доступа. В случае отзыва права то же самое. Можно сделать трехшаговую схему: сначала первичная идентификация по анатомическим особенностям, потом контрольный вопрос подсознанию насчет наличия права доступа, и в конце случайно сгенерированный вопрос подсознанию и проверка его реакции.
2. Откуда СУЛ возьмет информацию о том, какие одноразовые «вопросы» задавать подсознанию? Сейчас уже видно, как это может реализоваться. Люди все больше взаимодействуют с цифровым «миром», причем уже с раннего возраста. Информация об этих взаимодействиях уже сейчас сохраняется и обрабатывается в различных целях. С массовым внедрением технологий искусственного интеллекта этот процесс может только пойти дальше прогрессирующими темпами: человек все больше будет взаимодействовать с цифровыми устройствами, а информация об этих взаимодействиях будет обрабатываться все совершеннее. Поэтому легко представить систему, где накопленная информация о человеке будет использоваться для генерации «вопросов» подсознанию. Устройство-компаньон человека может использоваться для этих целей, когда человек, например, что-то заказывает. Для доступа в помещение может использоваться монитор для демонстрации визуальных образов и/или тактильная панель для демонстрации тактильных образов, а видеокамеры (не обязательно только в видимом диапазоне) использоваться для фиксации подсознательных реакций.
Наложенные на решение задачи ограничения дают нам только один, но хороший вариант: демонстрация сенсорных образов для раздражения органов чувств человека и фиксации подсознательных реакций на эти образы. Анатомические особенности (лицо, глаза и др.) могут использоваться для предположения о личности. Взаимодействие с подсознанием можно сделать в два этапа: сначала контрольный вопрос о наличии права доступа, потом случайно сгенерированный вопрос. Для задания вопроса можно использовать параллельно несколько каналов восприятия, например, зрение и слух. Или же использовать наиболее чувствительный в данный момент канал восприятия. К примеру, человек ослеп, тогда используется слух вместо зрения, как было до этого. Образы для демонстрации можно генерировать на основании опыта взаимодействия человека с «цифровым миром». Таким образом, мы смогли разрешить все три противоречия, касающиеся ППД, в одной задаче.
7.6. Противоречие пользователя
Следующее противоречие требований: нужно пустить человека с ключом, т.к. у него есть ключ, и нельзя пустить человека с ключом, т.к. неизвестно, есть ли у него согласие владельца на пользование ресурсом. Например, кто-то открывает вашим ключом дверь вашей квартиры. Непонятно, это вы разрешили этому человеку пожить в вашей квартире, или же он украл у вас ключ и пришел грабить ваше жилище. Будем действовать так же, как в прошлом разделе: от исходной ситуации к модели задачи и затем к решению.
Исходная ситуация: человек с правильным ключом находится перед СУЛ. Нужно ли дать ему доступ к ресурсу? Предполагаем, что имеется владелец, который может дать однозначный ответ на этот вопрос в виде Да/Нет для любого потенциального пользователя.
Модель задачи: человек с ключом (Пользователь) находится перед СУЛ (ОЗ) прямо перед тем, как нужно получить ресурс (ОВ). Неизвестно, дал ли владелец (Хозяин) согласие Пользователю на пользование ресурсом (причина проблемы). Как СУЛ узнать, разрешил ли Хозяин Пользователю пользоваться ресурсом?
1. Решение должно исключать использование ресурса без разрешения хозяина.
2. Решение не должно доставлять неудобств хозяину, в идеале вообще его не беспокоить. Инициативные действия хозяина приемлемы.
В этой задаче имеются три «действующих лица»: Пользователь, СУЛ и Хозяин, поэтому построим многомерный ИКР и применим алгоритм МИКРо.
Если уйти в надсистемный уровень, на уровень системы распределения ресурсов, то опять приходим к идее общедоступных ресурсов как решения задачи. Ограничимся подсистемным уровнем.
У1. Если СУЛ будет впускать любого Пользователя с правильным ключом, то Хозяина она не беспокоит, но могут пройти нелегальные Пользователи (без разрешения Хозяина).
У2. Если СУЛ спрашивает Хозяина каждый раз, то она не пропустит нелегальных Пользователей, но Хозяин отвлекается на запросы.
Перейдем к формулировке ПТ. Релевантные для задачи подсистемы участников:
Хозяин — информация (о легальных пользователях / группах пользователей в мозге Хозяина)
Рассмотрим У1 и сформулируем ПТ на его основе.
Т1. Ключ должен быть правильным, т.к. он от этого замка.
Т2. Ключ не должен быть правильным, т.к. неизвестна легальность пользователя.
Ключ САМ становится правильным в руках легального пользователя.
Ключ САМ становится неправильным в руках нелегального пользователя.
Т3. Замок должен быть информированным (о легальных Пользователях), чтобы не пропустить нелегальных Пользователей.
Т4. Замок не должен быть информированным, чтобы не беспокоить Хозяина.
КП1: Ключ и нелегальный Пользователь
ИКР1.1: Ключ САМ становится неправильным в руках нелегального Пользователя.
ИКР1.2: Нелегальный Пользователь САМ делает ключ неправильным.
Современный ключ — смартфон, сейчас он находится на 2-ом этапе развития, ближе к концу, на мой взгдяд: рост параметров «железа» замедляется, много разных моделей, но различий между ними становится меньше. Поэтому выбираем характерную для этого этапа ЗРС «Расширение функциональности», будем пытаться добавить новую функцию за счет имеющихся в системе ресурсов.
ИКР2.1: Замок САМ становится информированным когда Хозяин наделяет или отзывает право доступа.
ИКР2.2: Хозяин САМ информирует замок, наделяя пользователей правом доступа или отзывая его.
Современный замок — смартлок, сейчас он находится на 2-ом этапе развития по аналогичным со смартфоном соображениям. Поэтому выбираем характерную для этого этапа ЗРС «Повышение управляемости». При реализации ИКР в формулировке выше замок точно станет более управляемым, т.к. у него в любой момент будет актуальный список (не)легальных пользователей.
С учетом ограничения №1 исключим Пользователя из области поиска ресурсов, т.к. он находится вне контроля Хозяина. Под контролем находятся замок и ключ. При этом мозг Хозяина должен являться единственным источником информации о (не)легальных пользователях, информация в любых промежуточных хранилищах потенциально может быть изменена без ведома Хозяина.
Из-за ограничения №2 невозможно спрашивать Хозяина каждый раз, когда кто-то хочет получить доступ к ресурсу, число запросов должно быть минимальным. В идеале, достаточно актов информирования Хозяином Пользователя о наделении его правом пользования или его отзыве.
Интересный момент заключается в том, что сейчас замок (смартлок) и ключ (смартфон) устроены похожим образом, и ресурсы у них по сути одинаковые.
- программы, способность к вычислению
Ключ САМ становится неправильным в руках нелегального Пользователя благодаря расширению функциональности ключа и за счет датчиков ключа. => использование датчиков для определения Пользователя и программ для сопоставления со списком легальных пользователей. Пользователь, не находящийся в списке легальных, теряет возможность использовать ключ (смартфон) для открытия замка.
Ключ САМ становится неправильным в руках нелегального Пользователя благодаря расширению функциональности ключа и за счет внутренней информации. => хранение информации о пользователе и аннулирование ключа программными средствами в случае смены пользователя.
Ключ САМ становится неправильным в руках нелегального Пользователя благодаря расширению функциональности ключа и за счет прихода внешней информации. => поступление новой информации о списке легальных пользователей и проверка из предыдущего пункта, и так понятно.
Ключ САМ становится неправильным в руках нелегального Пользователя благодаря расширению функциональности ключа и за счет программ на нем. => аннулирование ключа, в случае подозрительного поведения: необычного местонахождения, смены аккаунта и пр.
Замок САМ становится информированным об изменениях в списках, сделанных Хозяином, благодаря повышению своей управляемости и за счет своих датчиков. => Опять схема «вопрос-ответ» подсознанию? Может ли подсознание ответить на вопрос не о конкретном человеке, а о классе людей? Подсознание может также использоваться для идентификации пользователя смартфона и деактивировать его в случае несанкционированного доступа.
Замок САМ становится информированным об изменениях в списках, сделанных Хозяином, благодаря повышению своей управляемости и за счет внутренней информации. => хранение настроек / списка пользователей, одобренных Хозяином.
Замок САМ становится информированным об изменениях в списках, сделанных Хозяином, благодаря повышению своей управляемости и за счет внешней информации. => передача изменений в списках Пользователей замку через Интернет. При этом подразумевается постоянное устойчивое соединение с «внешним миром», что уже сейчас имеет место во всех даже малых городах.
Замок САМ становится информированным об изменениях в списках, сделанных Хозяином, благодаря повышению своей управляемости и за счет программ на нем. => вычисление проверочного кода? При первоначальной настройке замка генерируется начальное значение, которое есть только у замка и у Хозяина. Это значение используется при настройке каждого ключа вместе, например, с антропометрическими данными пользователя. Замок может проверить подлинность ключа без запроса к Хозяину и вообще без запросов во внешний мир.
Хозяин производит настройку замка удаленно, используя схему с вопросом подсознанию для идентификации, и задает список легальных пользователей либо поименно, либо группами, задавая признаки групп. Принадлежность Пользователя к группе устанавливается серией вопросов к подсознанию Пользователя, см. предыдущий раздел. Хозяин может по своей инициативе поменять настройку замка точно таким же образом. В случае необходимости замок может задать вопрос подсознанию Хозяина насчет конкретных Пользователей, если, например, они не попадают ни в список разрешенных, ни в список запрещенных пользователей. При этом необходимость в физическом ключе отпадает, как уже было отмечено в предыдущем разделе.
Теперь, когда схема решения с доступом к ресурсу прояснилась, поищем ее слабые места с помощью методики диверсионного анализа.
8. Диверсионный анализ решения
Сначала построим компонентно-потоковую модель устройства.
Спроектированное устройство состоит из:
- модуль фиксации образа человека (для определенности — видеокамера)
- модуль сравнения образа с имеющимися (сервер)
- модуль генерации проверочных образов (сервер)
- модуль демонстрации образов подсознанию (для определенности - экран)
- модуль фиксации подсознательных реакций (для определенности — видеокамеры)
- модуль сравнения с ожидаемым (сервер)
Имеется поток информации, поочередно в виде электромагнитных волн, и в виде электрических сигналов. Изобразим этот поток на схеме.
Введем в модель выше гипотетические вредные потоки. Сверху — случайные, «природные» воздействия, снизу — намеренное человеческое вмешательство.
Из схемы выше видно, что для части компонентов проблемы общие, поэтому достаточно рассмотреть их на примере одного компонента.
Построим функциональную модель объекта с учетом действия вредных потоков.
1. Камера фиксирует образ человека.
Случайный фон деформирует образ человека.
Ослепляющий сигнал уничтожает образ человека.
2. Сравнитель выделяет образ из библиотеки людей.
Перебои в связи деформируют выделяемый образ.
Фальшивые данные заменяют выделяемый образ.
3. Генератор образов генерирует образ для проверки.
Перебои в связи деформируют входные данные.
Ложный сигнал заменяет входные данные.
4. Экран информирует человека.
Перебои в связи деформируют демонстрируемый образ.
Ложный сигнал заменяет демонстрируемый образ.
5. Орган чувств фиксирует образ.
Случайный фон деформирует образ.
Альтернативный образ заменяет исходный образ.
6. Орган чувств информирует мозг.
Отвлекающие сигналы изменяют обработку информации.
7. Мозг управляет нервными окончаниями.
Разрыв связи отделает мозг от нервных окончаний.
8. Фиксатор реакций фиксирует измененный образ.
Случайный фон генерирует ложные изменения в образе человека.
Ослепляющий сигнал уничтожает образ человека.
9. Сравнитель реакций выделяет образ из библиотеки реакций человека.
Перебои в связи деформируют выделяемый образ.
Фальшивые данные заменяют выделяемый образ.
Теперь сведем выделенные вредные функции в таблицу.
Теперь рассмотрим возможные причины сбоя полезных функций.
Вырисовывается следующая модель устройства с учетом всех замечаний из этого раздела. Можно использовать лифтовую кабину из примера для жилого дома раздела ФИС как основу, это уже закрытое помещение. Снаружи кабину экранировать от электромагнитных волн, сделать антивандальное покрытие стен внутри, под потолок прикрепить проекторы. В кабине обеспечить равномерный тепловатый свет за счет разнесенных по поверхности светильников. В стенах на нескольких уровнях расположить наборы камер, которые могут передвигаться по периметру кабины, «вращаясь» относительно ее внутреннего объема. Камеры должны обеспечивать обзор всего внутреннего объема. Со стороны кабины камеры защищены ударопрочным зеркальным стеклом. Электронное оборудование можно разместить наверху и/или внизу кабины в защищенных от взлома модулях. Оборудование должно иметь возможность опознать всех жильцов дома и их доверенных лиц.
Когда человек или группа людей заходит в кабину, камеры захватывают их изображения, потом оборудование лифта генерирует для них проверочные зрительно-слуховые образы, используя проекторы и звуковую систему. В случае смешанной группы из опознанных и неопознанных людей можно использовать схему «вопрос-ответ» подсознания для незаметного опроса опознанных людей насчет добровольности их пребывания в этой группе. В случае положительного исхода проверки лифт едет по квартирам людей в нем.
9. Сравнение старого и нового принципов действия
Проведем сравнительный анализ старой и новой систем распознавания людей на примере доступа в жилище. Предположим, что вы (Хозяин) хотите дать кому-то (Жилец) возможность пожить в вашей квартрире. Для этого надо было сделать следующее:
1. Транспорт перемещает Жильца к Хозяину.
2. Хозяин информирует Жильца о праве пользования и местонахождении жилья.
4. Транспорт перемещает Жильца к жилью.
5. Жилец информирует СУЛ жилья с помощью ключа.
При этом Жильцу нужно перемещаться к Хозяину и от Хозяина к жилью. Ключ можно утратить при перемещениях, что приведет к необходимости его замены. К тому же, нельзя гарантировать отсутствие копий ключа у третьих лиц или его передачу несанкционированным пользователям.
1. Хозяин информирует Жильца и СУЛ жилья одновременно о праве пользования и Жильца о местонахождении жилья, используя телекоммуникационные каналы.
2. Транспорт перемещает Жильца к жилью.
3. Жилец информирует СУЛ жилья посредством трехэтапной процедуры:
А) Жилец информирует СУЛ о своей личности анатомическими особенностями
Б) Жилец информирует СУЛ о праве доступа с помощью подсознания
В) Жилец повторно информирует (подтверждает) СУЛ о своей личности с помощью подсознания ответом на случайный контрольный вопрос.
То есть, процесс перемещения вещества сведен к минимуму и заменен на перемещение информации, где возможно. Жильцу теперь не надо совершать никаких активных действий, кроме перемещения к жилищу. Принятие информации от Хозяина — это пассивное действие, а СУЛ проинформирует подсознание Жильца, чтобы оно, в свою очередь, проинформировало СУЛ о личности Жильца и его праве доступа. Таким образом, активные действия с обеих сторон сведены к необходимому минимуму. При этом существенно возросла надежность системы, т.к. устранены возможности утери ключа или передачи его третьим лицам.
10. Заключение
В заключение окинем взглядом проделанную работу, останавливаясь на использованных инструментах, полученных результатах, их достоинствах и недостатках. А также наметим шаги для последующей разработки темы.
10.1 Использованные инструменты
Раздел 2 — Функционально-Идеальный Синтез (ФИС). ФИС был использован для синтеза альтернативной полученной во введении СУЛ «дверно-замочного» принципа действия. Это было сделано для того, чтобы снизить психическую инерцию перед дальнейшим рассмотрением и демонстрацией функционально эквивалентной, но отличной по принципу действия системы.
Раздел 3 — Априорная Классификация Возможных Концептуальных Направлений (АК ВКН). Этот инструмент был применен для прояснения ситуации и определения точек приложения усилий в исследовании процесса получения ресурса.
Раздел 4 — Причинно-Следственное Моделирование (ПСМ) недостатков процесса. ПСМ было применено для выявления ключевых недостатков, устранение которых могло бы привести к устранению целевого недостатка, что упростило бы нам задачу по совершенствованию процесса получения ресурса.
Раздел 5 — функциональный анализ процесса получения ресурса и свертывание его проблемных стадий. Эти процедуры проводились с целью совершенствования процесса получения ресурса путем избавления от проблемных стадий.
Раздел 6 — Вепольный Анализ. ВА использовался для нахождения более эффективных решений для СУЛ в виде преграды.
Идеальное Конечное Решение (ИКР). ИКР использовалось для направления хода мысли в процессе поиска идей разрешения сформулированных в разделе 4 противоречий.
Принципы Разрешения Противоречий Требований (ПРПТ). ИКР и ПРПТ использовались для поиска идей решения сформулированных в разделе 4 противоречий.
ДАРИЗ-2. ДАРИЗ-2 использовался для решения задачи о потерянном ключе с целью подключения большего количества источников идей решения: матрицы Альтшуллера, ПРПТ и мобилизации ВПР.
МИКРо. Этот алгоритм использовался для разрешения противоречия пользователя из-за наличия в задаче нескольких «действующих лиц».
Раздел 8. Диверсионный Анализ (ДА). ДА использовался для превентивного поиска «слабых мест» в решении, предложенном в разделе 7, с целью их устранения на начальной стадии разработки.
10.2 Полученные результаты
В разделе 2 было произведено абстрагирование от существующих решений, и была построена функционально-идеальная модель системы выделения людей, обладающих нужными признаками. Оказалось, что эта модель имеет реализацию в современном мире в виде контрольно-пропускных пунктов.
В разделе 4 для прояснения ситуации была составлена причинно-следственная модель недостатков процесса. Из модели стало понятно, что большая часть проблем связана получением права пользования и доказательством его наличия. Соответственно, отказавшись от него, можно существенно упростить себе жизнь. Проблемы других этапов процесса кроются в разных причинах, и должны рассматриваться по отдельности.
В разделе 5 была произведена попытка улучшения процесса получения ресурса, в ходе которой обнаружилось два расходящихся направления решений: общедоступные ресурсы, не подлежащие строгому учету, и плотно контролируемые эксклюзивные ресурсы. Появилась идея новой ТС - «ресурсного термостата» для домохозяйств, которая заслуживает отдельного рассмотрения. Сам процесс получения материальных ресурсов может быть свернут до двух стадий, причем человек оказывается полностью из него вытесненным. При этом процесс доступа в жилище не может быть свернут, и в этом случае необходимо решать выявленные в ходе АК ВКН противоречия.
В разделе 6 было обращено внимание на то обстоятельство, что в современном мире решения с удерживающим полем недостаточно эффективны в бытовой области. Был применен вепольный анализ для нахождения более эффективного решения, и идея такого решения представлена в конце раздела 6. Композитная преграда имеет основу из металлических прутьев, образующих трехмерную ячеистую структуру. Эта основа заполнена дробленым камнем, типа щебня, который исключает возможность наблюдения за происходящим внутри и помогает рассеивать кинетическую энергию ударов по конструкции за счет беспорядочных движений камней. Часть преграды выше человеческого роста можно также оснастить шипами.
В разделе 7 внимание было обращено на противоречия процесса получения ресурса, где они были рассмотрены поочередно. В ходе разрешения этих противоречий опять возникли два класса решений, с общедоступными и контролируемыми ресурсами. Для случая общедоступных ресурсов удалось обрисовать схему функционирования экономики, основанной на всеобщем праве пользования ресурсами и праве на удовлетворение базовых потребностей. Также появилась идея о «самоликвидирующейся» упаковке за счет фазовых переходов, что требует отдельного рассмотрения. Для случая контролируемых ресурсов удалось найти принцип выделения людей и предоставления им разрешения на использование ресурса путем извлечения информации из подсознания. В конце раздела приводится схема решения, основанная на этом принципе.
В разделе 8 решение из предыдущего раздела подверглось диверсионному анализу, что позволило наложить априорные ограничения на варианты его реализации; концептуальная схема устройства с учетом результатов диверсионного анализа представлена в конце раздела.
В разделе 9 делается краткое сравнение старого и нового процессов получения доступа в жилище и отмечаются достоинства нового процесса.
В ходе работы удалось избавиться от всех противоречий процесса получения ресурса, выделенных в ходе АК ВКН в разделе 3 за счет: свертывания стадий процесса, решения противоречий изобретательскими средствами, а также отказа от частей процесса в определенных условиях.
Важное заключение, которое можно сделать из работы, состоит в наличии двух принципиально разных подходов к распределению ресурсов. Первый основан на принципе общедоступности ресурсов и отсутствии их строгого учета, возможно, только с анализом потребления для планирования производства. Второй основан на принципе собственности и разрешительного характера использования ресурсов. В обоих случаях в конечном итоге ресурс будет невозможно украсть: в первом случае в силу нерелевантности понятия кражи, во втором случае — в силу чрезвычайных затрат на нелегальный доступ к ресурсу за счет, например, использования описанной в этой работе схемы.
Как воплощение этих подходов может выглядеть на практике? Автору видится переход к «двухуровневой-трехслойной» экономике, где ресурсы/продукты поделены на две категории: коммерческие и некоммерческие, «народные». Базовый слой образует система воспроизводства «народных» ресурсов, включая энергию, которые доступны всем без учета; данные о потреблении собираются для анализа и прогнозирования будущего потребления. Основной слой имеет своей целью преобразование ресурсов базового слоя в продукты, обеспечивающие всем «базовый» уровень жизни без страданий. К этим продуктам можно причислить базовые продукты питания - такие, как зерновые продукты и картофель. По идее, человек должен иметь возможность жить на этих продуктах небогато, но полноценно. Базовый и основной слои образуют некоммерческий уровень или сектор экономики. Для желающих потреблять больше будет «надстроечный» сектор с его разрешительной моделью использования ресурсов и производством по заявкам. Этот сектор может включать в себя коммерческие предприятия, но не обязан включать только их. Такое разделение также уменьшит издержки на содержание «надстроечного» сектора за счет уменьшения краж имущества и в целом криминала, связанного с неудовлетворением базовых потребностей. Это еще одна тема, заслуживающая отдельного исследования.
Также можно «разделить» продукт на коммерческую и «базовую» версии. Базовые версии продуктов может выпускать кто угодно, вся документация по ним должна быть открытой, причем с возможностью доработки общими усилиями по типу работы на открытым программным обеспечением. Производители будут обязаны выполнять госзаказ по этим товарам, а дополнительное производство на госпредприятиях создаст необходимого хотя бы одного конкурента во всех областях. Производители будут заинтересованы в уменьшении издержек на производство базовых версий товаров, что должно привести к большей автоматизации производства, ведь это также уменьшит издержки на производство коммерческих версий. Как сделать так, чтобы при этом не страдало качество некоммерческих версий — отдельная задача.
Следует также обратить внимание на то, что такое разделение ресурсов на платные и общедоступные уже имеет место в Интернете потому, что развитие информационных технологий идет опережающими темпами. Похоже, что развитие цифровых ресурсов идет гораздо быстрее развития физических ресурсов за счет гораздо меньших усилий на создание, изменение и распостранение цифровых ресурсов. Уже сейчас можно жить совершенно нормально, не пользуясь платными информационными ресурсами. Идея «двухуровневой» экономики по сути состоит в распространении этой модели на все ресурсы.
10.3 Достоинства и недостатки
К достоинствам полученных в работе идей стоит отнести их комплексность. Они также могут давать положительный эффект, будучи реализованными по отдельности, но полностью преобразовать процесс получения ресурса можно только применяя их в комплексе. Например, «ресурсный термостат» полезен и сам по себе, он содержит ресурсы домохозяйства в нужных условиях и информирует людей о заканчивающихся типах ресурсов. Но если он интегрирован с системой доставки, тогда члены домохозяйства вообще не участвуют в процессе получения ресурса, для них все происходит само. Или еще такой пример: «подсознательная кабинка» увеличит надежность идентификации людей, даже если ее реализовать отдельно. Но если при этом создать общественный сектор экономики с общедоступными ресурсами, тогда можно с помощью этой новой ТС четко разграничить частное и общедоступное, не идя на компромиссы типа защиты менее важных/ценных ресурсов более простыми методами идентификации.
Еще одно достоинство предлагаемых идей состоит в принципиальной их реализуемости уже на текущем уровне науки и техники. Отдельные вопросы, конечно, потребуют специальных исследований, но в целом нет обстоятельств принципиального характера, которые бы делали невозможной реализацию этих идей.
Недостатки являются продолжением достоинств. Хотя принципиальных препятствий для реализации не видно, но реализация каждой новой ТС, полученной в работе, будет сопряжена с целым букетом вторичных задач и представляет из себя большой проект, требующий много времени и коллективного действия людей разных специальностей.
Также для полной реализации идей в комплексе требуются большие изменения на надсистемном уровне, что в данный момент представляется трудно реализуемым. Даже непонятно, с какого края можно подступиться к этой проблеме. Это требует дополнительных исследований и представляется одним из следующих шагов.
10.4 Задача на будущее
Как сделать так, чтобы капиталисты САМИ построили коммунизм?
Есть конфликт между людьми, присваивающими продукты чужого труда, за счет вертикальной организации и принуждения других экономическими средствами (капиталистами), и людьми, выступающими за свободу ассоциаций на равноправной основе, назовем их коммунистами.
ИКР: капиталисты сами развивают коммунистические ассоциации.
Ресурсы капиталистов в рыночной экономике: стремление к прибыли, конкуренция с другими.
ИКР-1. Капиталисты за счет стремления к прибыли САМИ развивают коммунистические ассоциации.
1. Создать теорию построения трудовых коллективов на равноправной основе, которые бы были более эффективными в коммерческом плане, чем традиционные организации, за счет более полного использования потенциала участников. Организации, построенные по такому принципу приносят больше прибыли, что будет побуждать капиталистов перестраивать свои организации на новых принципах.
2. Если в двухуровневой экономике, где надстроечный сектор построен на рыночной основе, возложить издержки на содержание основного и базового слоев на капиталистов, хотя бы частично, это создаст для них стимул к автоматизации и совершенствованию этих слоев, сокращая таким образом свои издержки и повышая свою прибыль.
3. Капиталисты удешевляют средства производства, рассчитывая на расширение рынка сбыта, делая возможным создание маленьких производственных объединений, покрывающих потребности своих членов и членов их семей.
Рассмотрим подробнее идею 3, поскольку она иллюстрирует, с одной стороны, протекающий сейчас процесс, и с другой стороны, возможность перехода к двухуровневой экономике путем движения «снизу», без участия государства. Производители средств производства также стремятся к увеличению прибыли. Это можно сделать за счет увеличения выручки, а выручку - за счет привлечения новых потребителей. Новых потребителей можно привлечь за счет выпуска более дешевых моделей техники, которые могут использовать большое число людей без специальной квалификации, т.е. делать средства производства более доступными рядовому потребителю. Будем называть эту тенденцию к удешевлению и и увеличению доступности средств производства демократизацией средств производства и распостранения.
В случае информационных ресурсов демократизация средств производства и распостранения произошла тогда, когда у многих появился свой персональный компьютер с выходом в Интернет, поскольку компьютер позволяет не только потреблять, но и производить информационные ресурсы. К распостранению доступа в Интернет привело желание привлечь потребителей цифровых ресурсов. Но поскольку компьютер может еще использоваться для производства, а сеть работает в обе стороны, то мы получили демократизированные средства производства и распростанения цифровых ресурсов. Демократизация входа в производство цифровых ресурсов произошла, когда появились конструкторы сайтов. Сейчас все стало предельно демократично с ИИ генерацией кода.
В последнее время эта демократизация переходит и на физические ресурсы, о чем говорит появление любительских 3Д-принтеров. Логика та же - привлечение новых потребителей за счет более дешевых моделей техники. Это уже привело к тому, что можно при желании у себя устроить мастерскую и изготавливать пластиковые и металлические детали сложной формы, для которой раньше требовались специальные формы для отливки, дорогие станки для обработки и квалифицированный персонал. И тут еще играет роль закономерность развития ТС "вытеснение человека". В случае 3Д-принтера человек даже из органа управления во многом вытеснен, что демократизирует вход в эту технику. Уже не надо специально учиться, чтобы уметь обращаться со станками, и нарабатывать моторные навыки для изготовления деталей. По сути любой человек с начальными техническими знаниями может освоить 3Д-принтер.
С учетом всего вышесказанного можно сделать прогноз, что когда такая демократизация средств производства и распространения достигнет ресурсов, покрывающих основные жизненные потребности человека, то произойдет переход к двухуровневой экономике явочным порядком, без участия государства. Работники при капитализме принуждаются к труду экономическими средствами, а демократизация средств производства предоставляет им возможность выйти из-под этого принуждения, став мелким производителем, обеспечивающим хотя бы свои потребности. Можно даже предвидеть объединения людей в группы с целью обеспечения потребностей группы за счет использования демократизированных средств производства группы и внутреннего разделения труда. Получается что-то типа родовой общины, но на новом витке развития.
ИКР-2. Капиталисты САМИ развивают коммунистические организации за счет конкуренции.
Идея: в двухуровневой экономике трудовые коллективы в коммерческом секторе будут обладать более высокой конкурентоспособностью по сравнению с традиционными капиталистическими предприятиями. Трудовые коллективы работают в обоих слоях: основная деятельность - на пользу обществу в некоммерческом слое, и коммерческая как дополнительная. Трудовые коллективы будут в целом выигрывать конкурентную борьбу с капиталистическими предприятиями. Если трудовой коллектив проиграет конкурентную борьбу, то он может продолжить свою деятельность в базовом слое, ничего страшного. Если же капиталист проиграет конкурентную борьбу, то его предприятие прекратит существование. Это наложит дополнительное давление на капиталистов принимать модель организации трудовых коллективов, которые могут потом просто переосновать предприятие уже без капиталиста.
Таким образом, переход к «двухуровневой» экономике и образование некоммерческого сектора, описанного в работе, создаст область свободы от экономического принуждения и основу для построения общества на новых принципах.
10.5 Следующие шаги
В силу разнообразности идей, высказанных в данной работе, дальнейшие действия расходятся веером в различные области науки и техники.
В области экономической теории требуется детальная проработка концепции «двухуровневой-трехслойной» экономики, причем для разработки базового слоя требуется еще привлечение химии и экологии для создания полностью замкнутого контура циркуляции различных типов сырья. Также требуется привлечь энергетику для построения энергетической части базового слоя. Такого рода деятельность невозможно осуществить в одиночку, требуются коллективные усилия специалистов по различным отраслям знания. Причем работа будет вестись на безвозмездной основе, что ведет к следующему шагу.
Разработка и апробация теории создания и развития творческих рабочих групп с прицелом на создание творческих коллективов. Нужно понимать, как строить функциональные системы под задачу из людей на равноправной основе без принуждения и материальной мотивации. Задача представляется сложной, но решаемой в одиночку или малой группой из 2-3 человек.
Детальная разработка концепции «ресурсного термостата», хотя бы даже для частного случая пищевых продуктов, к примеру, опять же требует координированных усилий специалистов из разных областей. То же самое можно сказать и о системе идентификации на основе взаимодействия с подсознанием, поэтому логичным первым шагом к реализации полученных в ходе данной работе идей будет разработка теории создания и развития творческих рабочих групп.