Analogia este un cuvânt de origine greacă care are două sensuri. 1) asemănarea în anumite privințe între obiecte sau fenomene. De exemplu, o asemenea similitudine poate fi observată în undele sonore și electromagnetice: interferența, legile reflexiei și refracției; 2) o concluzie în care, pe baza asemănării a două obiecte sau fenomene într-o anumită privință, se face o concluzie despre asemănarea lor în altă privință.

Când raționăm prin analogie, două obiecte sunt comparate. Pe baza asemănării lor în unele caracteristici, se face o concluzie despre asemănarea lor în alte caracteristici. Cu acest raționament, cunoștințele dobândite la luarea în considerare a unui obiect sunt transferate către un alt obiect mai puțin studiat.

Există patru tipuri de analogii: directe, personale, fantastice și simbolice. Să luăm în considerare în detaliu analogia directă.

Analogia directă presupune o comparație a obiectului investigat sau proiectat cu obiecte naturale sau create artificial din aceeași zonă sau din altă zonă, precum și rezolvarea problemei cu probleme similare din domeniul luat în considerare sau din alt domeniu.

Utilizarea analogiei directe este asociată cu căutarea asociativă liberă bazată pe rudenie. forme exterioare, a îndeplinit funcții și proceduri. În funcție de metoda de comparație, se distinge o analogie: operații (funcții, principiu de funcționare) , structuri, forme și relații.

3.1. Analogia operației

Analogia operațiilor (analogia funcțională) este unul dintre cele mai comune tipuri de analogie directă. Caracterizează direcția gândirii asociată cu o căutare asociativă liberă în domeniul obiectelor materiale ale operațiilor, principiilor de acțiune, funcțiilor, precum și modalităților de rezolvare a problemelor. Căutarea se efectuează în principal în ramuri de cunoaștere terțe, de exemplu, biologie, geologie, astronomie. Se observă că biologia este zona cea mai productivă pentru găsirea analogiilor. Acest lucru a fost confirmat de faptul că noua stiinta la intersecția dintre biologie și tehnologie – bionica.

Pentru a căuta analogii, trebuie mai întâi să determinați ce operațiuni (acțiuni), funcții pe care trebuie să le îndeplinească obiectul și apoi să căutați cine sau ce din lumea înconjurătoare efectuează aceleași operații sau similare.

Exemplu. Câteva analogii ale operațiilor. Blatul de jucărie pentru copii l-a determinat pe inventatorul E. Sperry să creeze dispozitive giroscopice pentru controlul automat al aeronavei.

Când a fost necesar să se creeze un dispozitiv care detectează apropierea unei furtuni, s-a dovedit că, în natură, o meduză obișnuită prezice o furtună foarte precis în 10 ... 15 ore. Studiile au arătat că meduza este foarte sensibilă la undele infrasonice cu o frecvență de 8 ... 13 Hz. S-a dovedit că aceste fluctuații sunt un prevestitor al unei furtuni iminente. Astfel, a fost stabilită sarcina dezvoltării unui dispozitiv cu o sensibilitate adecvată, care a fost rezolvată.

Dispozitivul de mișcare în sol a fost creat de ingineri după un studiu amănunțit al „principiului de funcționare” al viermelui teredo, făcându-și un tunel într-un buștean. Primele utilaje pentru lucrări subterane au aruncat pământul înapoi. Inginerul A. Trebelev a pus cârtița într-o cutie cu pământ batut și a strălucit prin cutie cu raze X. S-a dovedit că alunița își întorcea constant capul, apăsând solul în pereții tunelului, care era buna decizie pentru a crea o aluniță artificială.

După cum arată practica, pentru a găsi o analogie potrivită, este necesar să se formeze un fel de bază de date a fenomenelor promițătoare.

Euristică de inginerie Dmitri Gavrilov

Analogia este directă

Analogia este directă

Luați în considerare exemple distractive ce este o analogie directă. În linii mari, aceasta este adaptarea soluțiilor disponibile anterior dintr-un domeniu de cunoaștere sau istorie la altul, sarcină curentă.

Maxim Chertanov în cartea „Conan Doyle”, publicată în seria „Viața oameni minunati' atrage atenția cititorului asupra întreaga linie invenții ale eroului său în timpul Primului Război Mondial, de la dispozitive împotriva minelor marine la plase de camuflaj pentru a masca echipajele de artilerie. Dr. Doyle era preocupat în primul rând de salvarea vieții oamenilor, așa că gândurile sale erau legate de tot felul de echipamente de protecție. Să ne oprim mai în detaliu doar asupra a două, deoarece, după cum ni se pare, sunt realizate în totalitate conform metodei analogiei și principiului copierii.

ÎNTREBARE #3

Sir Arthur Conan Doyle a trăit o viață demnă de cavaler, protejându-i pe cei care aveau nevoie de ajutor. Cunoscut, inclusiv doi romantism cavaleresc acest autor – „The White Company” (1891) și „Sir Nigel” (1906). Acţiunea lor se dezvoltă în timpul Războiul de o sută de ani. Arcașii englezi simpli au adus devastări teribile în rândurile unui inamic excelent echipat.

Cu toate acestea, această idee inventiva a lui Conan Doyle ar fi putut salva viețile a mii de infanteriști britanici în timpul Primului Război Mondial și continuă să salveze viețile multor oameni din întreaga lume astăzi. Numește-i invenția.

În februarie 1915, Conan Doyle înaintează ministrului de război o propunere pentru producerea echipamentului individual de protecție pentru infanterişti care să acopere cele mai importante organe vitale:

„De ce să nu acoperi pieptul cu o placă de oțel subțire și rezistentă? Dr. Doyle însuși a făcut experimentul (din fericire, nu pe el însuși și nici pe o persoană vie) și s-a asigurat că placa de protecție obligă glonțul să devieze. Sub nicio formă nu ar trebui permis unui detașament de infanteriști să mărșăluiască în tranșeele germane sub foc de mitralieră, pierzându-și jumătate din oameni pe parcurs. Dacă nu există echipament de protecție pentru soldați, atunci este în general imposibil să trimiteți infanterie la astfel de ofensive.<…>Apelurile medicului nu au avut succes la gradele militare. Generalii și membrii Cabinetului de Miniștri au vorbit despre el ca pe un ignorant enervant...” (Chertanov, 2008)

Acum o numim armătură. Deși, poate, creatorul lui Sherlock Holmes a vizitat ideea inventiva nu numai prin analogie cu armura cavalerească. Altul al lui nuvelă istorică- „Micah Clark” ne duce pe vremea lui Oliver Cromwell, celebru pentru faptul că a inclus faptul că în 1642 a format unități speciale de cavalerie îmbrăcate în armuri ușoare – cuirase (și coifuri speciale). Acești cuirasieri au fost numiți așa - „cu laturile de fier”.

Dar scriitorul a salvat și mai mulți compatrioți nu de gloanțe, ci de pe apă. Suntem recunoscători inventivității sale până astăzi.

ÎNTREBARE #4

Puțini oameni știu că Sir Arthur Conan Doyle a lucrat ca medic de bord la bordul unei nave de vânătoare de balene în Arctica. Într-o serie de povești despre Holmes există Tema marină. Scriitorul a avut ocazia să înoate apele sudice, în aceeași calitate ca un medic de navă pentru a merge pe o navă spre țărmurile Africii de Vest.

În ciuda experienței navale a lui Conan Doyle, în ajunul Primului Război Mondial, Amiraalitatea a fost neatentă la această propunere a sa. Dar după o altă tragedie pe mare, el a preluat introducerea masivă și pe scară largă a acestei invenții a scriitorului. Despre ce vorbim?

Este greu de imaginat acum că în nefericitul 1914, când a început Primul Război Mondial, pe nave de război marina britanică„Nu era permis să păstrați bărci, deoarece acestea puteau lua foc atunci când sunt lovite de un proiectil și creau un pericol suplimentar. Dintr-o mină sau o torpilă trasă dintr-un submarin, nava a pierit instantaneu peste tot - ce pericol suplimentar există! Doyle a scris despre aceasta chiar în primele zile ale războiului, oferindu-se încă să echipeze navele cu un număr suficient de bărci și, odată cu începerea bătăliei, să le lanseze și să le remorcă cu o barcă; reprezentanții Amiralității (care era atunci condusă de Winston Churchill) l-au ridiculizat crunt: „Este puțin probabil ca un departament guvernamental să mulțumească unei persoane pentru că a făcut munca încredințată acestui departament”. DAR oameni neputincioși murind încet în apa cu gheata, pentru că era interzis să se lase bărcile de salvare în apropierea navelor militare care se scufundă pentru a nu se scufunda prea ... ”(Chertanov, 2008)

Apoi, Conan Doyle a publicat un articol în care propunea o măsură simplă – inele gonflabile individuale care să permită marinarilor să rămână pe apă măcar ceva timp până la sosirea ajutorului. Știind din experiență că generalii îl vor ridiculiza din nou sau pur și simplu îl vor ignora, nici nu a început să-i contacteze, ci a lansat imediat o campanie de cea mai largă amploare în presă. El a inteles: ministerul de război poate neglija vocea unei persoane, dar opinia publicului – dacă poate fi convins – va fi obligat să asculte. Calculul s-a dovedit a fi corect: timp de câteva zile toate ziarele britanice au scris aproape exclusiv despre colaci de salvare. Propunerea a fost atât de simplă și de înțeles încât de data aceasta armata a răspuns imediat: nu a trecut o săptămână până când Amiraalitatea a primit ordin de la producătorii de cauciuc de a produce 250.000 de cercuri. Hampshire Telegraph a scris că Amiralitatea era în întregime îndatorată lui Sir Arthur Conan Doyleși ar trebui să-i mulțumească. Desigur, nu s-a gândit să mulțumească, așa că medicul însuși nu a fost niciodată sigur că amiralii i-au urmat exact recomandarea - poate doar o coincidență.

Deja în octombrie (1914), toate echipajele flotelor cu sediul în Marea Nordului au început să emită colaci de salvare, expediându-i direct din fabrici. Hampshire Telegraph a scris: „Cercul este făcut din cauciuc, ambalat într-o acoperire puternică din plasă și cântărește mai puțin de trei uncii cu el. Poate fi purtată într-un buzunar, și pus, așa cum trebuie, la gât, se poate umfla în zece secunde. Este conceput pentru a menține capul unei persoane deasupra apei pe termen nelimitat. pentru mult timp„... Acest instrument”, scrie M. Chertanov, „așa cum îl înțelegem, a fost transformat ulterior într-o vestă de salvare (veți fi de acord: de la armură la vesta antiglonț, nu este pas mare, cum de la aceeași armură salvatoare la îmbrăcăminte gonflabilă? - Auth.).

Toată lumea se bucura, dar doctorul Doyle nu; știa că era o jumătate de măsură. În marea de iarnă, dacă ajutorul nu vine niciodată, cercurile nu vor face decât să prelungească agonia. Sunt necesare bărci; si daca producatorii de cauciuc pot face un inel gonflabil, de ce nu fac ei (in loc de unul din lemn. - Auth.) o barcă gonflabilă?!

Imediat a început o nouă campanie, pentru bărci, dar apoi nu a mai putut sparge armura amiralului. Churchill i-a răspuns cu o scrisoare politicoasă, dar abia în timpul celui de-al Doilea Război Mondial navele militare au fost echipate cu bărci gonflabile. Și totuși, datorită colacurilor de salvare și faptului că un anumit număr de bărci din lemn au început să fie amplasate pe navele britanice, mulți dintre oameni au reușit să scape ... "(Chertanov, 2008)

Dar aceasta, apropo, nu este ultima idee inventiva a lui Conan Doyle. Puțină lume știe că el a fost cel care, în 1913, și-a propus să construiască un tunel sub Canalul Mânecii pentru a asigura Angliei hrană în cazul unei blocade navale, pentru a înlocui traseul de suprafață vizibil cu unul pe paleți.

Încă câteva exemple de la îndemână.

„Inginerul francez S. Carnot, care a pus bazele teoriei motoarelor termice la începutul secolului trecut, a asemănat cu îndrăzneală funcționarea unei astfel de mașini cu cea a unui motor cu apă. Analogie fizicăîntre transferul de căldură de la un corp fierbinte la unul rece și căderea apei din nivel inalt to low este un exemplu de analogie strictă bazată pe trăsăturile esențiale ale obiectelor comparate. Raționamentul prin analogie a dat științei multe rezultate geniale adesea complet neașteptate.

În secolul al XVII-lea, mișcarea sângelui în organism a fost comparată cu mareele maritimeși reflux. Doctorul V. Harvey a introdus o nouă analogie - cu o pompă și a ajuns la ideea fundamentală a circulației sanguine continue.

Chimistul D. Priestley a folosit analogia dintre ardere și respirație și datorită acesteia a reușit să efectueze experimentele sale elegante, care au arătat că plantele refac aerul consumat în procesul de respirație a animalelor sau în procesul de ardere a unei lumânări. .

D. Herschel a descoperit că flacăra unei lămpi cu alcool devine galben strălucitor dacă pui puțin sare de masă. Și dacă îl privești printr-un spectroscop, poți vedea două benzi galbene din cauza prezenței sodiului. Herschel a sugerat că prezența altora elemente chimice, iar ulterior ideea lui a fost confirmată și a apărut noua sectiune fizica – spectroscopie.

I. Mechnikov s-a gândit cum corpul uman combate infectia. Într-o zi în timp ce priveam larvele transparente stea de mare, a aruncat câțiva spini de trandafiri în turma lor; larvele au găsit acești țepi și i-au „digerat”. Mechnikov a asociat imediat acest fenomen cu ceea ce se întâmplă cu o așchie care a căzut în degetul unei persoane: așchia este înconjurată de puroi, care dizolvă și „digeră” corpul străin. Astfel, s-a născut o teorie despre prezența unui dispozitiv de protecție în organismele animale, care constă în captarea și „digestia” particulelor străine de către celule fagocite speciale, inclusiv microbi și rămășițele celulelor distruse ... ”(Ivin, 1986). , p. 60–61).

Într-o zi din 1816, medicul și anatomistul francez Rene Laennec, nedumerit de problemele galantei – căci încă de pe vremea lui Hipocrate, medicii și-au aplicat urechea direct pe corpul pacientului, inclusiv pe corpul feminin – a atras atenția asupra distracției copiilor. Copiii s-au jucat în jurul buștenilor schelei. Un băiat a tras cu un cui de-a lungul capătului bușteanului, iar celălalt, ducându-și urechea la celălalt capăt, a ascultat. Așa că Laennec a venit cu ideea unui stetoscop, a cărui descriere, totuși, le-a fost dată doar trei ani mai târziu în Tratatul de auscultare indirectă.

Cazul a devenit deja un clasic atunci când designerul englez de poduri Samuel Brown a rezolvat problema depășirii unui abis larg și adânc, adică cu imposibilitatea totală de a ridica suporturi de pod fie în partea de jos, fie de-a lungul marginilor. Inginerul a ieșit afară, era toamnă. O gossamer lipită de obrazul ei. Cu, fără îndoială, dezvoltat gândire asociativă, el a venit cu proiectarea unui pod suspendat prin analogie (Kedrov, 1987, pp. 90–91). Această legendă este repovestită de o mulțime de autori, inclusiv de G. S. Altshuller: „ inginer englez Samuel Brown locuia lângă râul Tweed. Într-o zi, se spune, Brown a fost însărcinat să construiască un pod peste râul Tweed, care ar fi puternic și, în același timp, nu ar fi prea scump. Cu alte cuvinte, Brown a trebuit să depășească o contradicție tehnică. Odată, plimbându-se în grădina lui, Brown a observat o pânză de păianjen întinsă peste potecă. În acel moment i-a venit gândul că Intr-un mod similar de asemenea, se poate construi un pod suspendat pe lanțuri de fier.”

Este clar, însă, că ideea de a folosi aceleași viță de vie și plante cățărătoare pentru a traversa râurile a apărut foarte mult. înainte de începere al XIX-lea - în Timpuriu imemoriale. Și primul pod suspendat cu elemente metalice brevetat de englezul James Finley și construit în Pennsylvania în 1796. Apropo, „... un pod suspendat peste râul Tweed construit în 1820 în Anglia cu o deschidere de 110 m a costat de aproximativ 4 ori mai ieftin pod de piatra aceeasi lungime. În 1826, în Anglia a fost deschis podul cu lanțuri Meneian, care a servit timp de aproximativ o sută de ani, a avut o deschidere de 177 m cu un raport săgeată-lavă de 1/12. În aceeași perioadă au fost construite o serie de poduri în Franța, SUA și alte țări, ale căror deschideri nu depășeau 150 m. Astfel, podul Meneisky a fost unul record în ceea ce privește deschiderea până în 1834 ... ”( Smirnov, 1970). Trebuie să presupunem că Brown rezolva problema nu a unui pieton, ci a unui viitor pod de cale ferată. Într-adevăr, din 1807, primele trenuri au circulat pe șine în Marea Britanie.

Fizician și matematician (part-time - producător în domeniul producției de hârtie) Joseph-Michel și fratele său, arhitectul Jacques-Etienne Montgolfier se plimbau pe coasta muntelui într-o zi fierbinte. De aici au urmărit cum se ridică vaporii de apă din vale - de la suprafața lacului, formând ceață. Primul Balon fraţii au făcut doar din hârtie. Printr-o deschidere din partea de jos au umplut modelul cu gaze fierbinți mai ușoare decât aerul până s-au răcit. Antrenându-se pe un astfel de model, până în 1783 au ridicat mai întâi mărfuri în aer cu balonul lor cu aer cald, apoi animale și, în sfârșit, oameni.

Gazele se extind atunci când sunt încălzite; deci greutatea aerului încălzit din balon greutate mai mică aer rece deplasat. Dar scăderea gravitație specifică relativ mic, atunci când este încălzit de la zero la o sută de grade Celsius - doar 27 la sută.

Inventatorul Jacques-Alexandre Cesar Charles, care a observat aceste prime succese, a reușit să înmulțească de mai multe ori forța de susținere. În același an, el a propus folosirea hidrogenului în loc de aer cald. A cărui greutate specifică este de 14 ori mai mică decât greutatea specifică a aerului.

Ridicarea în aer a dat naștere problemei unei reveniri de urgență pe pământ, iar un an mai târziu Joseph-Michel a inventat o parașută (neștiind evoluțiile strălucitoare ale lui Leonardo da Vinci cu secole mai devreme). Parașuta pliabilă a fost deja inventată de compatriotul nostru, fiul unui profesor de mecanică, absolvent al unei școli militare, un talentat actor dramatic Gleb Evgenievich Kotelnikov în 1910–1911.

„Toți inventatorii parașutei din acel moment au urmat aceeași cale: au plasat parașuta în fuzelajul unui avion și au încercat să creeze sistem fiabil capabil să-l deschidă înainte ca pilotul să părăsească cabina de pilotaj. Cazul l-a ajutat pe G. E. Kotelnikov să vină cu propria sa parașută. Într-o zi, a văzut o prietenă actriță scoțând dintr-o poșetă mică un șal oriental mare, din mătase foarte subțire, dar densă. Desenarea unei analogii (structurale și aspect), G. E. Kotelnikov a ajuns la concluzia că parașuta ar trebui să fie pliabilă și ar trebui să fie făcută nu din prelată cauciucată, ci din mătase ușoară.

Și elvețianul Georges Demestrel a venit cu închiderea cu velcro după ce de fiecare dată după o plimbare scotea fructele înțepătoare de brusture din părul des al câinelui său și. etc...” (Învăț să inventezi, 1997).

"ȘI. Gutenberg a venit cu ideea tipului mobil prin analogie cu monedele. Acesta a fost începutul tipăririi cărților, s-a descoperit „galaxia Gutenberg”, care a transformat întreaga cultură umană.

Prima idee a lui E. Howe, inventatorul mașinii de cusut, a fost să combine vârful și ochiul la un capăt al acului. Cum a apărut această idee nu se știe. Dar principala lui realizare a fost aceea că, prin analogie cu naveta folosită în războaie, a făcut o bobină care a tras fir în plus prin buclele făcute de ochiul acului și astfel a luat naștere cusătura de mașină.

W. Westinghouse s-a luptat multă vreme cu problema creării unor frâne care să acționeze simultan pe toată lungimea trenului. După ce a citit întâmplător într-o revistă că o instalație de foraj era condusă de aer comprimat de la un compresor printr-un furtun lung în timp ce construia un tunel în Elveția, Westinghouse a văzut asta ca fiind cheia pentru a-și rezolva problema etc. ” (Ivin, 1986, p. 64).

Despre cum a apărut ideea cărbunelui ca protecție împotriva gazelor otrăvitoare, a spus academicianul N. D. Zelinsky:

„La începutul verii anului 1915, problema atacurilor inamice cu gaze și măsurile de combatere a acestora a fost luată în considerare de mai multe ori în Departamentul Tehnic și Sanitar al Societății Tehnice Ruse. Rapoartele oficiale de pe front au descris în detaliu situația atacurilor cu gaze, cazuri de înfrângere din partea acestora și câteva cazuri de salvare a militarilor aflați în prim-plan. S-a raportat că au rămas în viață cei care au recurs la mijloace atât de simple, cum ar fi respirația printr-o cârpă umezită cu apă sau urină, sau respirația prin pământ afânat, atingându-l strâns cu gura și nasul sau, în cele din urmă, cei care și-au acoperit bine capul cu un pardesiu s-au salvat.și stătea întins liniștit în timpul atacului cu gaze. Aceste trucuri simple, salvat de sufocare, a arătat că la acea vreme, potrivit macar, concentrația de gaze în aer, deși otrăvitoare mortală, era încă nesemnificativă, deoarece se putea salva pe sine prin mijloace atât de simple.

Această ultimă împrejurare ne-a făcut mare impresie, iar apoi discutând problema posibilelor măsuri de combatere atacuri cu gaze, am decis să încercăm să aplicăm și un mijloc simplu, a cărui acțiune ar fi destul de analogă cu acțiunea materiei. pardesiu de soldat sau humus de sol. În ambele cazuri substante toxice nu legat chimic, ci absorbit sau adsorbit de lână și sol. Ne-am gândit să găsim un astfel de remediu în cărbune, al cărui coeficient de adsorbție în raport cu gazele permanente, după cum se știe, este mult mai mare decât pentru sol.