Решение нестандартных задач

При строительстве водовода на Усть-Илимской ГЭС в Сибири необходимо было опустить 4000-тонную трубу (водовод) на склон.

Трубу строят вертикально (рис. 4.12а), а потом опускают на склон

(рис. 4.12б). Соответствующих устройств в то время не было, и нужно было разработать специальную систему подъемных кранов или домкратов. Это требует много времени и средств.

Как быть?

Рис. 5.12. Опускание водовода на склон

Разбор задачи

ПП: анти-Б

ПП: Отсутствие оборудования для опускания водовода на склон. Нежелательный эффект (НЭ) — отсутствие оборудования (анти-Б).

ПТ: А — анти-Б

ПТ: Необходимость опускания водовода на склон (А) и отсутствие оборудования (анти-Б).

ИКР: А, Б

ИКР: Водовод опускается на склон (А) без специального оборудования (Б).

ПС: C → А, анти-С → Б

ПС: Необходимо иметь оборудование (С), чтобы опустить водовод на склон (А), и не нужно иметь оборудование (анти-С), так как оно отсутствует (Б).

Разрешение ПС

Разрешение противоречия в структуре.

Водовод должен опускаться сам без оборудования.

Решение

Под трубой и между трубой и склоном насыпали снег (рис. 5.13). Когда весной он растаял, труба опустилась.

Рис. 5.13. Опускание водовода на склон

Задача 5.12. Перегрев автопокрышек

Условие задачи

Дальнобойщики часто ездят по автострадам на большой скорости и длительное время без остановок. Это приводит к перегреву шин из-за трения об асфальт, особенно летом, когда асфальт разогрет от солнечных лучей. Температура шины может достигать температуры более 130 °С. Шоферам приходится останавливаться и ждать, пока остынут шины.

Как не допустить этого?

Разбор задачи

ПП: анти-Б

ПП: Автомобильные шины перегреваются при длительной езде. Нежелательный эффект (НЭ) — перегрев шин (анти-Б).

ПТ: А — анти-Б

ПТ: Необходимость быстрой и длительной езды (А) приводит к перегреву шин и их порче (анти-Б).

ИКР: А, Б

ИКР: Быстрая и длительная езда (А) не приводит к перегреву и порче шин (Б).

ПС: C → А, анти-С → Б

ПС: Шина нагревается (С) при быстрой и длительной езде (А), и не должна нагреваться (анти-С), чтобы не испортить шину (Б).

Разрешение ПС

Разрешение противоречия в структуре.

Шина должна сама охлаждаться.

Решение

Внутрь шин заливают небольшое количество воды. Она закипает при температуре примерно в 100 ºС, переходит в парообразное состояние, забирая при этом тепло от шины. Далее пар попадает на холодную поверхность (например, обод колеса). Водяной пар конденсируется, превращаясь в воду. Цикл таких фазовых переходов повторяется многократно.

Задача 5.13.Защита от проникновения в компьютер

Условие задачи

В сфере информационных технологий все больше приходится уделять внимание средствам безопасности. Системы защиты должны учитывать больше аспектов безопасности, что приводит к их усложнению. Они становятся громоздкими и сложными в эксплуатации и настройке.

Система блокирования поведения должна обеспечивать защиту не только от известных вредоносных программ, но и от неизвестных, которые могут появиться в будущем. Для этого необходимо реализовать правила безопасности для всех типов программ (пользовательские приложения, сервисы, скрипты, драйверы и т. д.) и ресурсов (файлы, ключи реестра, устройства внешней памяти и др.), а сами правила должны учитывать не только одиночные операции, но также и последовательности взаимосвязанных операций. Таким образом, можно добиться высокой вероятности обнаружения и блокирования вредоносных программ.

Правила безопасности должны быть понятны для неопытных пользователей, а создание и обновление правил безопасности должно проходить при минимальном участии пользователя. Это позволит упростить эксплуатацию и настройку системы защиты.

Правила безопасности должны составляться таким образом, чтобы вероятность появления ложных тревог была минимальной. Как обеспечить эти требования?

Рис. 5.14. Защита компьютера

Разбор задачи

Краткая формулировка задачи

Создать простую систему защиты компьютера с высокой степенью безопасности без ложных тревог и с минимальным участием пользователя в настройке правил безопасности.

ПП₁: А

ПП₁: Нужно обеспечить надежную безопасность работы компьютера. Требование А — безопасность работы компьютера с минимумом ложных тревог.

ПП₂: анти-Б