Размещено на http://www.allbest.ru/

Прогнозирование в пользу выполнения конкретного технического проекта

План и прогноз

Инженерный прогноз, в отличие от прогноза "праздного", приобретает свой смысл и имеет функциональное значение лишь тогда, когда он ориентирован на конкретную техническую проблему и обслуживает план решения этой проблемы тем, что позволяет экономить время, силы и средства. Механизм обретаемой экономии при этом основан на так называемой неявной кооперации.

Это значит, что, достоверно предвидя, что ту или иную под-проблему данной проблемы может решить быстрее (и лучше решает или намерена в скором времени решить) некая сторонняя организация, не задействованная в данной проекте, свои разработку в этой части временно приостанавливают.

Далее ждут этих достаточно надежных результатов со стороны, а, если подпроблема уже близка к решение или решена «на стороне», стараются тем или иным способом быстро перенять чужой опыт и наверстать время задержки в собственном проекте.

При такой тактике «разумного эгоизма», как правило, значительно экономят ресурсы и, несмотря на приостановку собственных работ, - и общее время выполнения проекта. Как видно, в рамках этого механизма центральное место занимает нетривиальное взаимодействие между планом действий и прогнозом поведения внешней среды: они влияют друг на друга.

Чтобы выяснить это влияние, надо в первую очередь понять качественное различие между планом и прогнозом и, соответственно, - между функцией планирования и функцией прогнозирования.

Довольно часто в литературе по методам прогнозирования план и прогноз, как информационные объекты отождествляют, как бы считают, что прогноз однороден с планом, но «более расплывчат» менее определён по смыслу и охватывает больший интервал времени. Такое уравнивание понятий полностью неправомерно, на что авторам било в свое время указало Александром Сергеевичем Перовым.

Конечно же, ориентированность на будущее этих двух документов при общем тематическом их основании роднит прогноз с планом, почти сливает их в один «семантический объект» но гораздо существеннее (и ценнее!) здесь то, что их качественно разделяет. Вот это кардинальное различение:

Слова "плохо" и "хорошо" взяты в предыдущем абзаце в кавычки потому, что события эти сами по себе не является ни плохими, ни хорошими. Ведь только наше сознание и состав плана проекта делает иx такими в наших глазах, а для кого-то (в каком-то другом проекте действий) они могут иметь как раз противоположный смысл или быть вовсе незначительными (нейтральными к действиям).

Свобода уклоняться от неблагоприятных для проекта событий и условий среды и всячески использовать в проекте события благоприятные целиком основана на возможности оперативно изменять состав плана.

Состав же плана можно широко варьировать, лишь располагая вариантами действий и результатов действий на всех уровнях детальности плана. Если же ситуация жесткая, т.е. нет никакого выбора, то прогноз бесполезен, так как, предсказав отказ среды предоставить необходимое событие или условие, придётся только действовать в соответствии с планом, но неотвратимо ждать срыв плана, надеясь, быть может, только на удачу.

Если вариантов действий в комбинаторном плане в наличии много, то в ответ на "плохую" часть прогноза можно так поменять состав выполняемого плана, что отказ среды как бы отпадёт вместе с исключенными из плана вариантами действий, на которые среда могла повлиять. Эти влияния условий среды станут для проекта не важными.

Но зато, вместе с этим, одновременно обновленная часть плана потребует снова пересмотреть и соответственно обновить состав прогноза (в своей части). В нем станут фигурировать, быть может, совершенно новые темы - аспекты и события.

Следовательно, хорошо сопряженные план проекта и прогноз развития обстановки, в которой проект будут реализовать, - это результат многократных итераций "планирование - прогнозирование".

Подчеркнём при этом еще раз «тематический примат» плана: это он каждый раз, на каждой итерации, своим смысловым составом диктует директивный список тематик предвидения в ходе выработки прогноза.

План, прогноз и комбинаторное пространство выбора

В техническом проекте состав плана напрямую связав с составом (конфигурацией) и признаками строения разрабатываемой системы (конструкции). Инженерный прогноз по данному семейству конструкций тоже тематически непосредственно определяется признаками строения и элементам поведения конструкций этого семейства.

Можно сделать в более сильное утверждение: варианты действий в плане данного проекта тематически определены вариантами строения и поведения, имеющимися или предполагаемыми как для конструкций в целом, так и для любого уровня членения их на части. Добавим сюда указанную раньше зависимость тематического состава прогноза от состава плана.

Отсюда видно, что существует ещё один более важный и доминирующий и над планом, и над прогнозом информационный объект. Это так называемое пространство выбора конфигураций данного семейства конструкций.

В самом деле, опытный конструктор отличается от начинающего тем, что, прежде всего, обладает гораздо большей свободой выбора. Когда по какой-то причине не подходит то или иное техническое решение, он способен предложить взамен существенно больше обходных вариантов, чем начинающий. Можно сказать, что у опытного конструктора и фонд оперативных единиц мышления объёмнее и сами эти единицы более крупны и более качественны.

При работе с вариантами мысль опытного конструктора движется как бы в гораздо более обширном и размерном пространстве выборе. Возникает вопрос, нельзя ли проявить, слить воедино и сделать коллективный достоянием пространства выбора, которыми владеют более талантливые конструкторы, и сделать их общим достоянием коллектива.

Ответ на поставленный вопрос могут дать только практические попытки провести такую работу. Первым шагом в ней является планомерная техносистематика семейств конструкций, возможность которой изложены в работе [1], а практические инструкция к методике - в [2]. В настоящей работе дана лишь краткая реконструкция свойств и общего вида пространств выбора.

Пространство выбора любого конкретного семейства конструкций имеет следующие свойства:

? связность,

? разделимость,

? вариантность,

? иерархичность,

? комбинаторность и

? наращиваемость,

каждое из которых можно расшифровать следующим образом.

Разделимость означает возможность заменить рассмотрение вариантов конструкций как целых на раздельное рассмотрение и выбор вариантов строения их частей, блоков.

Свойство иерархии позволяет выбирать не все сразу признака строения конструкций, смешивая варианты компоновок и мельчайшие черты строения деталей, а постепенно, - в несколько приемов, соответствующих уровням иерархии (рис.1), т.е. сначала оформить замысел конструкции в общих компоновочных видах, а затем - шаг за шагом и уровень за уровнем - дойти до выбора самых мелки черт строения, причем, осуществляя выбор, иметь возможность "повернуть" на любом уровне и в любой точке выбора (рис.1, позиции А,Б,В,Г).

Вариантность хорошо иллюстрируется тем же рисунком. Она означает, что какой бы признак строения (поведения) ни взять и на каком бы уровне иерархии он ни находился, всегда найдётся не менее двух качественно разных вариантов его реализации. Совокупность всех вариантой реализации некоторого признака называется серией вариантов.

Комбинаторность - главное свойство пространства выбора. Именно благодаря ему пространство и называется комбинаторным. Комбинаторность - производное свойство и обусловлена разделимостью, вариантностью и иерархией выбора, вместе взятыми.

Рис. 28. Цепочка каскадов последовательного выбора в пространстве выбора (фрагмент)

комбинаторный пространство выбор

Она состоит в следующем. Переработав все сведения о признаках строения конструкций данного семейства, получают все цепочки последовательного выбора, аналогичные показанной на рис.1. и все серии вариантов выбора вдоль них. При этом разделимость даёт много направлений ветвления признаков на подпризнаки, а вариантность даёт много серий независимого выбора на всех уровнях иерархии.

Комбинаторность же отражает тот факт, что комбинации признаков, выбранных каждый в своей серии, как правило дают осуществимые конструкции. Но осуществимость большинства этих комбинаций - только одна сторона комбинаторности. Другая же состоит в том, что таких полезных комбинаций чрезвычайно много, какое бы самое простое семейство конструкций, соединений, узлов ни взять.

Так, например, комбинаторных вариантов подшипников насчитывается десятки миллиардов, а семейства пружин - несколько сотен тысяч.

Связность пространства - это свойство, которое мы предполагали, обсуждая все уже обсуждённые свойства. Действительно, разделимость требует связи типа «часть - целое», вариантность связывает серию вариантов признака с именем этого признака, иерархия предполагает связь и переход по связям с уровня на уровень.

Теперь, имея визуальные образы, соответствующие каждому свойству пространства, легко представить общий вид пространств выбора. Этот вид дан на pис. 2б. 3десь все свойства сведены в их взаимодействии.

Налицо множественность ветвления на части (под-признаки), варианты (градации признаков) и связность. Заметим, что выбор на такой структуре порождает дерево признаков строения конструкции, а не традиционно предполагаемый кортеж признаков.

Признаки в дереве подчинены друг другу и несут на сeбe черты наследственности породившего комбинацию пространстве. Одно из таких деревьев для наглядности на рис.2б выделено. Общее количество таких деревьев, порождаемое пространством выбора, называется его комбинаторной мощностью.

Наращиваемость пространства выбора означает, что по мере формирования пространства выбора и в дальнейшем ходе общетехнического прогресса с появлением новой информации пространство может произвольно наращиваться без кардинальной перестройки его структуры. Это значит, что могут появляться новые, более глубокие, уровня иерархии. На рис.2 это представлено в виде оборванных связей.

Может быть в незначительной части пересмотрено ветвление признаков, а в уже имеющихся сериях вариантов в результате изобретений могут появиться новые градации признаков. Пря этом серии вариантов только удлиняются. Свойство наращиваемости на рис.2 символически показано тремя осями: ветвления, вариантов и иерархии.

Именно свойство наращиваемости пространства выбора позволяет перейти непосредственно к изложению сущности прогнозирования в пользу конкретного технического проекта. С этой целью проделаем некоторое умозрительное преобразование во всех сериях вариантов конкретного пространства выбора, а затем преобразуем его.

Основной процесс приёма прогностических данных в пространство выбора

Источниками неструктурированных прогностических данных для данного проекта могут быть экспертные высказывания специалистов, прогностические публикации, патенты, планы перспективных программ сторонних организаций, проспекты фирм и т.п. Необходимо этот разнородный и произвольно организованный поток данных отструктурировать и включить в состав пространства набора, чтобы тем самым и сделать его ареной взаимодействия плана и прогноза.

Рассмотрим рис. 29а. На нём, в левой его части, показано естественное разбиение, которому можно подвергнуть все серии вариантов в пространстве выбора. Для этого надо сгруппировать в один отрезок все варианты признаков, которые больше не применяют в конструкциях по той или иной причине.

Во второй отрезок надо поместить признаки строения (варианты), которые в настоящее время применяют в конструкциях и считают прогрессивными и актуальными. Не трудно сделать следующий шаг (правая часть рисунка За) и предусмотреть ещё один отрезок, в который помещать еще не применяемые, но уже реализованные на макетах или предсказываемые перспективные признаки строения.

Отсюда следует вывод: можно принять в пространство выбора любое прогностическое сообщение о конструкциях данного семейства, если суметь расчленить его текст на описания отдельных новых вариантов признаков строения и определить, в какую серею вариантов каждое такое микро-сообщение направить. Ясно, что при этом эксплуатируется свойство наращиваемости пространства выбора.

Для дальнейшего изложения будем считать, что на каждый момент разработки конструкции пространство выбора содержит все архивные признай строения, все применяемые и все перспективные, о которых было сообщено. О том, как при этом реализовать пространство выбора, в виде картотеки, пак анализировать технические тексты и какие вопроси задавать экспертам, подробно указано в работах [2, 3]. Итак, Пространство выбора пополнено данными прогностических сообщений.

Проекция. План разработки новой конструкции даёт проекцию на пространство выбора. Чтобы получить эту проекцию, достаточно пометить в пространстве выборе те блоки и признаки, которые, согласно замыслу и плану, предполагается обеспечить. При этом не исключены многократное дублирование и вариантная разработка подсистем. Это значит, что в некоторых сериях вариантов будет намечено ко включению в план несколько градаций признака.

В этом смысле пространство выбора идеально приспособлено для регистрации дублирующих действий. Обозначим множество узлов пространства выбора, вошедших в проекцию плана как П_пл.

Рис. 29. Общий вид пространств выбора - (б), состав серий альтернатив - (а)

Точно такую же проекцию допускает и прогноз. С целью её получения в прогностических отрезках всех серий вариантов отмечают только те варианты, которыми предполагают воспользоваться, так как они, вероятно, будут реализованы в период осуществления данного проекта, и известно, что реальный или информационный результат чужого проекта будет доступен для участников данного проекта.

Обозначим множество узлов пространства выбора, вошедших в проект прогноза как П_пр

Наконец, ещё одна проекция - П_прот. Это совокупность вариантов признаков строения, которые стали "архивными", но могут быть легко воспроизведены, плюс признаки, характерные для современных, в том числе и рыночных комплектующих изделий для данного семейства конструкций.

Произведение проекций. Рассмотрим теперь объединение проекций П_пл + П_пр + П_прот. Очевидно, что это подпространство в пространстве выбора, представляющее для разработчиков проекта наибольший интерес. Это подпространство генерирует комбинации (деревья) признаков конструкций, одна из которых, возможно, окажется финишным образцом.

Поскольку для комбинирования в рамках одной конструкции могут быть взят варианты признаков из всех трёх проекций, составивших это подпространство, то здесь наблюдается новый аспект, доселе тематически не поставленные и не обсуждённый в работах по методологии и методикам инженерного прогнозирования.

Напротив, когда предсказывает появление новых замечательных конструкций типа «термоядерного реактора», «гравитационного телескопа», "фотонного движителя" и т.п., обычно делают значительную ошибку; предсказывая будущее, слабо связывают или вообще не связывает его с настоящим и прошлым.

Так, в составе предсказываемой конструкции акцентируют внимание лишь на наиболее ярких элементах новизны, которые будут созданы, не связывая их с уже имеющимися элементами прототипов. То гармоничное целое, чем является конструкция, таким образом, упускают из поля зрения.

Это-то и привело в недавнем прошлом к обесцениванию прогнозов и прогнозирования, к «прохладному» отношению к методам прогнозирования. Дело в том, что в них оказывались утерянными оригинальные в многообещающие сочетания из забытых, современных и предвиденных технических решений. Кроме того, увлечение наиболее яркими из предсказываемых новшеств оставляет без внимания многочисленные обеспечивающие решения, которые только и дают жизнь основной, по замыслу, идее будущего изделия.

Но, как правило, они тоже еще не изобретены, а потребность в них возникнет лишь в случае успеха на главном (обеспечиваемом ими) направлении. Придётся их, стало быть, форсированно разрабатывать в последнюю очередь.

Это приводит к затягиванию сроков разработки, так как по объему затрат обеспечивающие решения в сумме превосходят основное решение в несколько раз. Так «распадается связь времен» -объективно прочные узы "прошлое - настоящее - будущее", хотя прогнозирование но существу должно предсказывать и новое, и старое - в соединении с новым.

Промером соединения старого с новым является применение дисков Нипкова в передающей телекамере Лунника. Следовательно, прогнозируя состав будущей конструкции, сопоставляя его с планом разработки, надо уделять внимание сочетаниям элементов новизны с элементами прототипов, надо предвидеть то целое, во что они сложатся.

Введённое авторами произведение npoекций П_пл, П_пр П_прот является средством визуального контроля за развитием проекта и позволяет избежать «традиционных» ошибок прогнозирования.

Литература

Капустян В. М., Махотенко Ю. А. Конструктору о конструировании атомной техники, Системно-морфологический подход в конструировании. - М.: «Атомиздат», 1981.- 191с.

1. Капустян В.М., Кучемасова И. С., Махотенко Ю. А. Методика формирования и обновления комбинаторной фактографической картотеки ручного обращения. - ЦНИИ Электроника", 1980.

2. Капустян В. М., Махотенко Ю. А. Принципы организации информации в автоматизированных фактографических системах для инженерного прогнозирования. НТИ, серия 2, 1976, № 8.

3. Капустян В.М. Конструктору о конструировании. М. Концепт, 2008.- 312с.

Размещено на Allbest.ru