Дорогой друг! 

Сегодня в выпуске:

• Тренировка изобретательских навыков: разбор задачи №107 "Защита медоносных растений от вредителей". Реши задачу №108 "".
• Новые идеи, технологии, материалы.
• Это интересно.
• Простые вещи становятся техническими системами.

РЕШИ ЗАДАЧУ

Задача 107. Защита медоносных растений от вредителей.

В ТРИЗ есть очень сильная рекомендация: если можно, чтобы в систему ничего не надо было бы вводить, а при этом нужная функция выполнялась, то тогда получаются сильные и красивые решения изобретательских задач.
Поэтому решение любой задачи надо начинать с попытки использования уже имеющихся в данной или соседней системе элементов.
Эти элементы уже есть, они как бы бесплатны, остается как-то по-новому организовать их действие для достижения цели.
Что у нас за система? и какие есть в ней элементы?
Казалось бы это огромная система: поля с миллионами растений, ветер, Солнце…
В задачах всегда надо стремиться выделять один элемент и пытаться осуществить над ним действие. Если требующаяся функция осуществится на одном элементе, то это будет сделано и со всеми остальными.
Один элемент это или одно растение (цветок) или одна тля. Что выбрать?
Нет разницы, т.к. если биопрепарат попадет на растение (цветок), то он обязательно попадет и на тлю.
Итак, нужно найти такой ресурс, который бы двигал частицы биопрепарата от какого-то склада точно на каждое растение.
Какие вокруг нас ресурсы? Это и ветер, и Солнце, и магнитное поле Земли, и космические лучи, и много чего еще можно придумать.
Но при ближайшем рассмотрении ни один из них не подходит.
Что остается? Правильно, вы уже догадались – пчела!
Это ответ в общем виде. А для конкретного технического решения нужно знать нюансы пчеловодства.
Вот как професионал предлагает устроить новый улей (а.с. СССР 432891).

Пчела через леток 2 выползает на часть прилетной доски 3 с поперечными планками 7 и щеткой 5.
Когда пчела проползает под щеткой 5 её брюшко опыляется порошком биопрепарата, находящимся между планками 7.
При возвращении в улье пчела попадает в него, проползая под щеткой 6, щетина которой напрвлена в сторону летка и не мешает проходу.
Пчелы, опыленные биопрепаратом, разносят его на обрабатываемые объекты при полете за взятком.

Задача 108. Опора морской платформы.

Опорные колонны представляют из себя несколько вставленных друг в друга стальных квадратных труб (телескопическая опора), которые при монтаже раздвигаются на всю длину и фиксируются ("защелкиваются"). При этом центральное звено телескопической опоры упирается в дно. Для надежности внутри этого самого нижнего звена опоры располагается анкер, который вбивается в грунт. Т.е. нижнее звено опоры "намертво" прикрепляется к дну.
При демонтаже сначала убирают верхние части платформы, затем опоры отрывают от самой нижней. Нижний участок платформы остается на дне моря. Это неэкологично и неэкономично. Глубины чаще всего такие, что водолазы не могут провести их демонтаж.
Вам это тоже не нравится? Если да, то это и есть источник изобретательской задачи. Мы плохо себя чувствуем, если гадим в своем доме (планете Земля) и не можем убраться за собой.
Запомните: если человеку что-то не нравится в ТС, и/или он предъявляет к ней повышенные претензии, то это и есть начало изобретательства.
Итак, сформулируем вопрос: как извлекать с морского дна даже и последнее звено опоры буровой платформы? Что бы вы предложили?

PS: Хорошо подумайте, т.к. это решение, как всегда, и легкое и трудное. Легкое, когда человек узнает ответ и обычно говорит: "Это так просто, а я-то думал…".
Трудное, когда человек мучается, думает, ну вот не получается никак (т.к. нет дисциплины мышления, не знает правила ТРИЗ).
Потом сравните свои идеи с ответом.
А, кстати, мы ведь что-то уже говорили об этом приеме чуть раньше…

НОВЫЕ ИДЕИ, ТЕХНОЛОГИИ, МАТЕРИАЛЫ

Исследователям удалось обмануть компьютер с помощью оптических иллюзий

Люди всё больше привыкают к тому, что компьютеры способны распознавать вещи вокруг (например, на простейшие логические операции способны даже приложения на смартфонах) и каким бы то ни было образом использовать эту информацию (например, выделить лицо разыскиваемого из толпы). Однако исследователи решили показать, что мы переоцениваем способности компьютерных систем.

Трое исследователей, работающих под руководством Джеффа Клюна (Jeff Clune) из Вайомингского университета в Ларами, показали, что нейронные сети глубинного обучения (DNN) можно обмануть с помощью оптических иллюзий. Их можно заставить решить, что анализируемое изображение может быть распознано людьми, хотя на самом деле это не так.

Чтобы выяснить, что это за редкие обстоятельства, исследователи подключили известную систему искусственного интеллекта под названием AlexNet к системе, которая также включала алгоритмы, сравнивающие снимки с помощью основных элементов. Команда ожидала, что программа выдаст исключительно чёткие изображения объектов, которые любой человек способен опознать мгновенно. Но вместо этого в большинстве случаев результат был сильно искажён – например, AlexNet определила, что на изображениях, выглядящих для людей, как помехи на старом телевизоре или произведения абстрактного искусства, запечатлены какие-то вещи (львы, гепарды, павлины, кофейные чашки). Причём алгоритм был уверен в результате на 99%.
Причина этого очевидного недостатка DNN заключается в том, что алгоритм основывает свои решения на частях изображения. Человек же видит картинку в целом и по ряду её особенностей (форма, цвет, текстура и так далее) делает вывод, что он видит.

Стоит отметить, что обмануть можно и человеческий мозг. Не зря же люди видят в оптической иллюзии то, чего на самом деле нет. Теперь учёные из США хотят научить DNN быть более безошибочными в своих решениях.

Важно отметить, что данное исследование было проведено не только ради мимолётного интереса. Нейронные сети глубинного обучения используются в различных приложениях вокруг нас, например, в автопилотируемых автомобилях.
В частности, система распознавания препятствий может идентифицировать туман или дым на дороге как объект или даже пешехода. Меж тем попытка предотвращения столкновения с несуществующим объектом может привести к серьёзной аварии. Потенциальный преступник может создать проблемы на дороге, заставив программу неправильно понять тот или иной знак. Кроме того, он может скрыть своё истинное лицо.
Подробности работы – в препринте научной статьи на сайте arXiv.org.

Квантовую механику приспособили для защиты кредитных карт

Группа нидерландских ученых воспользовалась принципами квантовой механики для создания практически неуязвимого для злоумышленников метода аутентификации ключа на кредитных картах. «Квантово-безопасная идентификация» позволяет опознать настоящего владельца объекта, даже если ключевая информация (о структуре карты, например) попала в руки хакеров – благодаря квантовым свойствам света. Об открытии сообщается в журнале Optica и в пресс-релизе Американского оптического общества.

Обычные карты с магнитной полосой просто использовать, но легко и скопировать. В последнее время банки начали выпускать так называемые смарт-карты, где для аутентификации и укрепления безопасности применяются микропроцессорные чипы.

Небольшое число фотонов излучают на участок карты, фиксируя рисунок их траектории. Поскольку в квантовом мире один фотон может существовать в нескольких местах, для создания сложного узора достаточно нескольких частиц.
Но главное другое: любая попытка подсмотреть эту процедуру аутентификации обрушит квантовую природу света и уничтожит передаваемую информацию.

Что касается практического применения, то на кредитную карту можно нанести тонкий слой белой краски, содержащей миллионы наночастиц.

Если проецировать на карту обычный свет, то хакерам будет легко определить и скопировать узор, и банк не различит настоящую кредитку от поддельного сигнала, подаваемого злоумышленником. Но если бросить на карту квантовые фотоны, то рисунок их отражений будет содержать больше световых пучков, чем фотонов.
«Вы будто бросаете на землю десять шаров для боулинга и получаете 200 отдельных ударов. Просто собрав десять шаров, невозможно воспроизвести рисунок их падения. А если вы попытаетесь пронаблюдать за процессом падения, это разрушит всю систему», — рассказал ведущий автор исследования Пепин Пинксе (Pepijn Pinkse).
По словам ученого, этот метод обеспечения безопасности требует самых простых технологий (лазеры и проекторы), дешев, годится для защиты не только карт, но и машин. Наконец, ему не нужны секретные коды, которые всегда могут быть украдены.

Компания Lockheed Martin проводит испытания грузовиков-роботов, способных объединяться в военизированные автоматические конвои
Какое-то время назад высшее командование армии США объявило о своих дальних планах, согласно которым тысячи и сотни тысяч солдат будут в будущем заменены роботами. Это, с точки зрения командования, должно увеличить эффективность армии в целом и снизить издержки на ее содержание. Естественно, речь не идет о солдатах, принимающих непосредственное участие в боевых действиях, в этом случае гибкость и вариативность разума человека еще очень долго не сможет заменить никакая компьютерная система. В данном случае речь идет о замене солдат, которые водят грузовики, летательные аппараты и другие транспортные средства, осуществляющие доставку грузов снабжения и боеприпасов в подразделения, принимающие участия в боевых действиях.

К работам в данном направлении привлечена известная компания Lockheed Martin, разработавшая систему управления для грузовиков-роботов, которая дает им возможность объединяться в конвои и перемещаться в автоматическом режиме, как в городских условиях, так и на открытой местности.
Целью программы Autonomous Mobility Applique System (AMAS), реализуемой командованием армии США,является не разработка новых транспортных средств-роботов. Разрабатываемые аппаратные средства автоматизации должны иметь возможность быть установленными на любые транспортные средства, использующиеся военными в нынешнее время.

К видеоролику, приведенному ниже, требуются некоторые пояснения.

• Во-первых, полностью в автоматическом режиме передвигаются только грузовики. На Хаммере, который ведет обычный человек-водитель, перемещаются технический персонал, контролирующий работу систем автомобилей-роботов, и военные, наблюдающие за ходом испытаний.
• Во-вторых, грузовики-роботы не обмениваются между собой информацией, согласовывая скорость, дистанцию и другие параметры движения, они полностью автоматические и ориентируются только по данным, получаемым при помощи датчиков, камер и оптических лазерных локаторов LIDAR. Роботам, идущим в конце колонны, приходится тяжелее всего, облака пыли, поднятые идущими впереди автомобилями, мешают работе камер и, особенно, лазерных сканеров. Однако, в данном случае не возникает никаких затруднений, как и во время движения конвоя в очень сложной городской среде.

То, что является самым главным в системе, разработанной компанией Lockheed Martin, это то, что она может быть приспособлена к любому военному автомобилю, сделав его полноценным автомобилем-роботом.
В состав системы входит высокоэффективный оптический локатор LIDAR, приемники навигационной системы GPS, способные работать с сигналами других спутниковых систем, и множество других датчиков, включая обычные и инфракрасные камеры.

Представители американской армии сообщили, что они полностью удовлетворены результатами демонстрации возможностей системы компании Lockheed Martin, но не сообщили ничего касательно сроков начала практического внедрения этой системы.
По всей видимости, как и в случае с другими автоматическими системами, в частности с автомобилями-роботами, здесь роль препятствия играет психологический барьер, основанный на недоверии людей к автоматике. Однако, преодоление этого барьера в армии может произойти гораздо быстрее, нежели на «гражданке», ведь в армии существует гораздо меньше различного рода требований и ограничений, в том числе и юридического плана.

Композиты для жизни
Холдинговая компания «Композит» объявляет всероссийский конкурс «Композиты для жизни». Компания предлагает участникам придумать новые варианты применения композиционных материалов на основе углеволокна в повседневной жизни.

Главный приз всероссийский конкурса «Композиты для жизни» — обучение на двухдневном практическом курсе в Обучающем центре по работе с композитными материалами, который действует на базе «Нанотехнологического центра композитов» в Технополисе «Москва».
ХК «Композит» приглашает поделиться своими идеями относительно создания новых продуктов из материалов на основе углеродного волокна (жгута, ткани, препрега), которые приведут к заметному улучшению свойств существующего продукта, используемого в повседневной жизни.
Как известно, полимерные композиционные материалы на основе углеродного волокна до пяти раз прочнее и до пяти раз легче металлов. Изделия, изготовленные из них, обладают уникальными антикоррозийными свойствами и длительным сроком эксплуатации.
Сферы применения этих материалов достаточно широки. Это в первую очередь авиастроение, энергетика, судостроение, автомобилестроение, строительство, трубопроводный транспорт. Товары народного потребления тоже, впрочем, не отстают. Там, первую скрипку, играет спортинвентарь — это карбоновые велосипеды, гоночные болиды, шлемы, сани, лыжи, сноуборды, вейкборды, лонгборды, ракетки для тенниса, клюшки для гольфа и хоккея и многое другое. Полимерные композиты на основе углеродного волокна можно встретить и в быту, их, например, применяют в изготовлении пылесосов нового поколения и т.д.
В компании уверены, ваши идеи помогут расширить линейку применения этих материалов в повседневной жизни!
Стать участником конкурса «Композиты для жизни» достаточно просто. Необходимо заполнить заявку (заявку можно загрузить на сайте конкурса до 12 января 2015 года). Заявка должна соответствовать следующим критериям:

• Идея должна отражать возможности применения композитов в сегменте массового рынка для конечного пользователя.
• Идея должна быть уникальной, то есть не повторять уже существующие на рынке продукты (изделия) из углеродного волокна.
• Идея должна быть физически реализуемой в промышленной партии.
• Применение композитов в реализации идеи должно быть оправдано с точки зрения преимуществ композитов над традиционными материалами, улучшения качеств продукта и экономической целесообразности.

Подведение итогов состоится в феврале 2015 года. Конкурсная комиссия оценит работы, исходя из их пользы и реализуемости.
На конкурсе будет разыграно три приза. Первый — прохождение двухдневного практического курса «Изготовление прототипа из углеволокна» на нашей производственной площадке в «Нанотехнологическом центре композитов» в Технополисе «Москва». Второй и третий призы — комплекты для воплощения своей идеи (1 кв метр углеродной ткани, 500 грамм смолы, 1 банка разделитель-антиадгезив для эпоксидной смолы). Таким образом, изобретатели получат возможность научиться самостоятельно работать с этим уникальным материалом.
В 2013 году компания проводила похожий конкурс «+100500 к броне», победителем которого стал Олег Ермаков. Он предложил изготовить легкий отрез из композита для того, чтобы облегчить жизнь получившим травму спортсменам.

Холдинговая компания «Композит»
Создана с целью формирования рынка композиционных материалов в России в 2009 году. В вертикально-интегрированный холдинг входит завод по производству полиакрилонитрильного волокна «ООО »Композит-Волокно«, предприятия Госкорпорации «Росатом» по производству высокопрочных и высокомодульных углеродных волокон — ООО «Аргон» и ООО «ЗУКМ». В управлении холдинга находится проектная компания ОАО «РОСНАНО» ЗАО «Препрег-СКМ», занимающаяся изготовлением тканей из углеродного волокна и высококачественных препрегов. Холдинговая компания «Композит» и Фонд инфраструктурных и образовательных программ осенью 2011 года учредили ООО «Нанотехнологический центр композитов« с целью оказания полного комплекса услуг по инжинирингу и опытно-промышленному производству композитных изделий. Композиты используются в авиапромышленности, строительстве, авто-, судостроении и др.
В числе задач, стоящих перед холдингом, создание высокоэффективного экологически безопасного производства углеволокна и изделий из него на основе инновационных технологий получения непрерывных и дискретных волокон. Холдинговая компания «Композит» планирует занять лидирующее положение по инжинирингу, производству и продаже композиционных материалов нового поколения и обеспечить потребности отечественных предприятий композиционными материалами нового поколения.

National Interest: США боятся даже обычных вооружений армии РФ
Обычные виды российских вооружений, уже экспортируемые или готовящиеся к продаже, вызывают серьезные опасения у Пентагона — пишет Дейв Маджумдар в новой публикации для издания The National Interest. Характеристики российского оружия во многом превосходят показатели его американских аналогов — указывает военный эксперт, приводя в пример Топ-5 наиболее беспокоящих США образцов вооружения армии РФ.
На первом месте - реактивный многоцелевой истребитель Су-35 (в классификации НАТО — Flanker E+). Летающая машина концерна “Сухой” представляет собой усовершенствованную модификацию советского Су-27 — пишет Маджумдар. Су-35 быстр, способен действовать на больших высотах и нести огромную боевую нагрузку.
Способность к высокоскоростному перехвату высотных целей, опирающаяся на современную авионику и уникальный двигатель с повышенной тягой, делают Су-35 крайне опасным для американских самолетов.
Вторая опасная российская разработка — дизель-электрическая подводная лодка “Амур”, разработанная в рамках проекта 677 “Лада” специально для экспорта. Хотя субмарины такого класса и не могут похвастаться длительной автономностью плавания, как атомные подлодки, однако в силу своей бесшумности “Амуры” очень опасны для американских надводных кораблей.
Особая конструкция корпуса позволяет названным субмаринам скользить, будто теням, а мощное вооружение — 4 торпедных аппарата и 10 вертикальных пусковых установок для противокорабельных ракет (ПКР) у модификации “Амур-950” — превращают эти подводные лодки в грозную силу.
Третье место в рейтинге Дейв Маджумдар отдал танку Т-90 — глубокой модернизации советского Т-72. В бронированной машине современные системы управления огнем, средства наблюдения, связи и навигации сочетаются с эффективной защитой. И стоит все это гораздо меньше, нежели германские Leopard 2 или американские М1М2 «Абрамс».
На четвертой позиции — российская универсальная ПКР П-800 “Оникс”, на базе которой РФ и Индия вместе создали ракетный комплекс “БраМос”. Эта противокорабельная ракета изначально создана лишь для поражения надводных целей, однако способна отрабатывать и по наземным объектам. Причем во втором случае зона поражения, составляющая 300 километров над водою, возрастает в несколько раз. Эти характеристики многократно превосходят показатели американской ракеты “Гарпун” — говорится в публикации The National Interest.
Замыкает пятерку “наиболее опасных угроз для армии США” противокорабельные парогазовые перекисно-водородные торпеды «53-65″. Созданные еще в советское время, они снабжены активной акустической системой самонаведения с вертикальным лоцированием кильватерного следа. Защиты от этих торпед в США не существует, что делает их крайне опасными для американского флота.
Большую часть перечисленных вооружений Россия уже экспортирует — отмечает Маджумдар. Причем количество желающих получить российское оружие растет год от года, и эти страны — вовсе не союзники Вашингтона.
Так, Индия, использующая упомянутый ракетный комплекс “БраМос”, намерена приобрести как минимум две подводные лодки “Амур”. Китай, уже закупивший торпеды «53-65″, собирается пополнить свой арсенал Су-35, а танки Т-90 стоят на вооружении множества государств — указывает военный эксперт The National Interest.
Напомним, недавно издание опубликовало материал о том, что американцам, в отличие от россиян, разработавших “Армату”, нечем заменить свой основной танк “Абрамс”.

Витрины магазинов становятся высокотехнологичными с помощью интерактивных дисплеев и технологий распознавания жестов.
Немецкие исследователи продемонстрировали совершенно новый взгляд на витрины и окна магазинов. На выставке потребительской электроники IFA в Берлине, представители института Хайнриха Херца Фраунгофера (Fraunhofer Heinrich Hertz Institute) продемонстрировали опытный образец витрины магазина, который позволит покупателям получить подробную информацию о товарах, которые находятся на витрине, даже в том случае, когда магазин закрыт.

Система, названная Interactive Shop Window, состоит из плоского широкоформатного дисплея и датчика движения, расположенного за стеклом витрины магазина. Когда покупатели будут стоять перед этой витриной, они могут указать на интересующий их товар. Определив на какой товар указывает покупатель, система осветит его подвижным осветительным устройством, а на дисплее будет отображена информация о товаре. Покупатели смогут рассмотреть на экране товар в различных цветовых вариантах и узнать подробные данные и характеристики этого товара.
Системой Interactive Shop Window управляет система распознавания движений и жестов, которая разрабатывалась институтом Фраунгофера уже более десяти лет. Но прежде чем система будет готова к коммерческому использованию, исследователям придется ликвидировать некоторые ошибки и сбои в работе системы, которые проявляются иногда в беспорядочном движении указателя по экрану и в выборе системой неправильного товара на витрине.

"Основной проблемой нашей системы является то, что она устанавливается за стеклом, отделяющим ее от пользователя. Стекло отражает и свет и образы, что мешает правильной работе распознавания движений и жестов" - рассказывает Пол Чоджэки, пресс-секретарь института Хайнриха Херца Фраунгофера. - "Но нам удалось найти решение, работу которого можно видеть прямо сейчас".
Другой проблемой является то, что для правильной работы системы требуется, что бы пользователь делал определенные жесты и строго в области, на которую смотрит датчик движения. Исследователи уже видят решение этой проблемы, которое будет заключаться в замене датчика движения, разработанного в институте Фраунгофера, датчиком игрового контроллера Microsoft Kinect. Исследователи утверждают, что Kinect будто бы специально "скроен" под их проект.

Kinematics Dress

Жизнь не стоит на месте, она несется и очень стремительно. Современным технологиям просто некуда деваться, кроме как успевать за ней, а иногда и опережать.
Еще в 2013 году инженеры из Массачусетского Технологического Института, понимая, что 3D-печатью уже никого не удивишь, создали четырехмерную (4D) печать.
4D-принтер, используя порошок на основе нейлона, печатает не определенный четкий образ, а «прядь» из множества материалов, которая может менять форму и адаптироваться к новым условиям среды.

Процесс 4D-печати трудно с чем-то сравнить: сначала принтер печатает длинные волокна из различных материалов. Затем эти волокна помещаются в воду, где они могут принять самые различные формы, в зависимости от расположения материалов.
С момента появления технологии прошло уже несколько лет, и вот, наконец, мы можем увидеть ее гениальный продукт — Kinematics Dress — первое в мире платье, созданное при помощи системы 4D-печати.

Kinematics Dress представляет собой новый подход к производству, в котором тесно переплетаются дизайн, моделирование и возможность создавать сложные, индивидуальные продукты.
Разработчики рассказывают, что Kinematics Dress — это приложение, в котором можно разрабатывать собственные модели 3D-одежды, делая это в режиме реального времени. Платье печатается целиком и не требует абсолютно никакой дополнительной сборки. А для того, чтобы уменьшить занимаемое пространство, печатают его в свернутом виде.

Записаться на тренинг по развитию творческого, сильного мышления Мастера ТРИЗ Ю.Саламатова пройдите по ссылке >>>  

С уважением,

команда Института инновационного проектирования

http://rus.triz-guide.com