скачать книгу бесплатно
– подсистема;
– надсистема;
– окружающая среда.
Общий принцип – первоначально должны использоваться ресурсы как можно ближе к источнику задачи.
Последовательность использования источников ресурсов (рис. 1.12):
Рис. 1.12. Последовательность использования ресурсов
Пример 1.1. Оценка продуктивности
Оценка продуктивности или эффективность работы филиалов: при анализе успешности работы филиала доход (или прибыль) делиться на общее количество сотрудников, даже тех, кто не принимает участие в продажах (операционисты, сотрудники отдела кадров и т. д). Хотя за доход отвечает отдел продаж. Таким образом вводиться понятие Revenue per head (выручка на душу населения/голову). Если сама компания – это система, значит сотрудники компании – это подсистема.
Пример 1.2. Обработка изображения
При автоматической обработке изображения информацию конкретного пикселя «усредняют» по окружающим пикселям.
Это пример использования ресурса подсистемы (пиксель). Этот же ресурс можно рассматривать и как окружающую среду (окружающие пиксели) для данного пикселя.
Пример 1.3. Цифровая сеть с интеграцией служб
Цифровая сеть с интеграцией служб (ISDN – Integrated Services Digital Network) использует телефонную сеть для передачи также и других данных – различных видов трафика (телефон, факс, Интернет и др.). При этом использовали технологию мультиплексирования по времени (TDM – Time Division Multiplexing). Под каждый тип данных выделяется отдельная полоса с фиксированной и согласованной полосой пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу – канал внеканальной сигнализации.
Это пример использования ресурса надсистемы (телефонной сети) и подсистем – технологии TDM.
Аналогично использование сетей электропередачи. Сеть может передавать голос и данные, накладывая аналоговый сигнал поверх стандартного переменного тока частотой 50 Гц или 60 Гц.
Пример 1.4. Продажа оборудования
Многие производители оборудования продают свои решения через партнеров – каналы продаж. При этом для предпродажной подготовки используются ресурсы не компании производителя, а партнеров. Таким образом используются ресурсы среды, что приносит большую экономию производителям.
Для определения функциональных ресурсов выявляют главную, основные и вспомогательные функции системы и строят функциональное дерево по специальной методике.
Задача1.8. Конкуренция программных компаний
Условия задачи
Крупнейшие программные компании (например, Borland International Inc.,Microsoft Corp. и др.) создают новые языки программирования и другие программы. Этими программами пользуются многие программисты мира. Естественно, каждая компания хочет, чтобы ее интерфейс стал стандартом. Как победить в этой конкурентной борьбе?
Анализзадачи
Использовать функциональный ресурс.
Решение
Компания «Borland International Inc.» в комплект поставки своих языков программирования вводит комплект процедур, которые создают интерфейс любой программы – свой стандарт.
Использован прием 10 «Принцип предварительного исполнения».
Задача 1.9. Измерение температуры у младенца
Условия задачи
Измерить температуру младенца достаточно сложно. Необходимо градусник держать под мышкой или во рту. Это ребенку очень не нравится, и он плачет. Как быть?
Рис. 1.13. Измерение температуры у младенца[3 - http://lechenie-simptomy.ru/chto-nuzhno-znat-ob-invaginacii-kishechnika-chtoby-pomoch-sebe-i-svoim-detyam]
Анализ задачи
ИКР: ребенок хочет сам держать градусник во рту. Как этого добиться?
Что ребенок любит держать во рту? Правильно – соску. Можно использовать эту функцию (функциональный ресурс). Решение использованием приема 6. «Принцип универсальности».
Решение
Можно использовать соску, в которой встроен цифровой термометр (Baby Temp).
Рис. 1.14. Термометр Baby Temp[4 - http://www.dx.com/p/0-6-lcd-digital-infant-baby-temperature-nipple-thermometer-1-x-lr41-107040#.Vs9Ss2b4doI]
Что еще любит ребенок? Ребенок любит, когда мама держит ему руку на лбу (рис. 1.15)
Рис. 1.15. Термометр Lunar Baby Thermometer[5 - http://www.dx.com/p/0-6-lcd-digital-infant-baby-temperature-nipple-thermometer-1-x-lr41-107040#.Vs9Ss2b4doI]
Пример 1.5. Иглу
Эскимосы для постройки своих жилищ (иглу) используют снежные «кирпичи», которые выпиливают из снега.
Это пример использования ресурса вещества.
Задача 1.10. Производство металлов
Условия задачи
Металлы являются очень важным элементом для построения различных устройств, техники, аппаратуры и так далее. Но для многих производственных компаний оптимизация производства и увеличение прибыли являются основными критериями успеха. Как быть?
Рис. 1.16. Производство металла[6 - https://www.erg.kz/ru/news/1250]
Анализ задачи
ИКР: увеличение прибыли и уменьшение затрат на производство.
Для оптимизации работы начали использовать данные производства. С помощью нейронных сетей и машинного обучения строится цифровая модель производства. Далее система ищет оптимальные настройки производственных систем и подсистем и делает автоматические настройки в АСУТП. Например, компания ERG анализирует данные о размере руды и использует эти данные для оптимизации работы мельницы (или дробилки) и контроля при добавлении химических реактивов.
Были использованы такие виды ресурсов:
– поле: информационные ресурсы (данные от производственных систем и знания экспертов компании);
– системный эффект: процесс переработки руды в комплексе;
– структура системы: элементы (отдельные элементы переработки руды (мельница, лента и так далее) и связи (между элементами).
Рис. 1.17. Производственный цикл переработки руды
Пример 1.6. Использование внешних ресурсов
При запуске новых программных продуктов (например, приложение для iOS или Android), компании тратят много средств на создание инфраструктуры для поддержки работы приложения. Таким образом компании рискуют деньгами, так как сложно заранее быть уверенными в том, что приложении или программный продукт будут пользоваться спросом. Для оптимизации рисков компании могут воспользоваться услугами Облачных сервис-провайдеров, например Амазон или Гугл.
Здесь использованы: структура системы (элементы и связи) и поле (данные и информация).
Пример 1.7. Иглу
Эскимосы для постройки своих жилищ (иглу) используют снежные «кирпичи», которые выпиливают из снега. Это значительно дешевле, чем строить дома из других материалов.
Это пример использования ресурса вещества.
Задача 1.11. Добыча крипто валюты
Условия задачи
При добыче нефти выделяется попутный газ, для утилизации которого нефтяная компания тратит значительные средства.
Анализ задачи
На месторождении им. Александра Жагрина в Ханты-Мансийском автономном округе «Газпром нефть» развернула электростанцию на сжигании попутного газа. В ином случае попутный газ либо пришлось выбросить в воздух, а он содержит метан и представляет угрозу как парниковый газ, либо сжечь в факеле, что тоже без пользы, либо закачать обратно в скважину, что тоже требует затрат. А полученное в процессе сжигания электричество можно на месте превратить в биткоины или иную криптовалюту без дополнительных затрат на транспортировку, что с удалённых месторождений категорически невыгодно.
Первым покупателем электроэнергии, полученной из попутного нефтяного газа, стала компания Vekus. Она доставила на месторождение контейнер со 150 ASIC-устройствами Antminer S9 для тестового майнинга. За месяц оборудование добыло 1,8 биткоина, на получение которого ушло 49 500 м
попутного газа. Покупателю электроэнергия на месте обошлась в 3 рубля за кВт/ч. Для сравнения, в Москве тариф на электроэнергию составляет 5,5 руб., а в Санкт-Петербурге – 6,8 руб. «Газпром нефть» получила лишнюю копейку, майнеры – электричество по гуманным тарифам, а в окружающую среду было выброшено минимально возможное количество вредных веществ[7 - https://3dnews.ru/1029400/gazprom-neft-predlogila-maynit-na-othodah-pererabotki-nefti-eto-vdvoe-deshevle-chem-v-moskve (https://ridero.ru/link/gYM6NiFKtPtuM9)].
Это пример использования ресурса поля (энергии) и потока вещества (газа). Поток газа берется из окружающей среды.
Задача 1.12. Шасси самолета
Условия задачи
При посадке самолета шины шасси очень сильно истираются и нагреваются от трения о посадочную полосу и даже горят. Шины приходится часто менять.
Анализ задачи
Выявим причины износа. Это трение. Почему происходит трение? Так как имеется разность скоростей движения посадочной полосы и колеса. Трения не будет, если разность скоростей будет равна нулю. Значит нужно раскрутить колесо до той скорости, с которой движется самолет. Так и сделали. Поставили специальный двигатель, который раскручивал колесо. Система управления определяла скорость движения самолета и подавала сигнал на двигатель, с какой скоростью необходимо раскручивать колесо. Это была достаточно сложная система.
Давайте разберемся, какие имеются ресурсы в данной системе. Самолет движется, значит, есть поток воздуха, который движется с той же скоростью, с которой движется самолет.
Поток воздуха может приводить в движение колесо. Остается только на внешней стороне колеса установить лопасти.
Это пример использования ресурса поля (энергия) и потока вещества (газа). Поток газа берется из окружающей среды.
Задача 1.13. Программа «червь»
Условия задачи
В 1982 г. в исследовательском центре компании XEROX была программа, требующая значительных вычислительных мощностей.
Можно было бы подключить другие компьютеры из сети, но тогда бы не работали другие программы, а это не допустимо. Как быть?
Анализ задачи
Использовать ресурсы времени и информации.
Решение
Программа должна работать тогда, когда не работают другие программы. Нужно выявить временной ресурс. Ночью большинство программ не работали. Именно тогда и можно использовать все компьютеры из сети. Кроме того, можно «захватывать» все простаивающие в сети компьютеры. Ночью использовался максимум подключенных вычислительных мощностей, а утром, когда пользователи начинают выполнять свои вычисления, освобождать их, сохраняя промежуточные результаты вычислений. Днем программа «перебивалась» бы одним – двумя компьютерами, а ночью опять захватывала все свободные вычислительные мощности.
Авторы назвали эту программу «червем» по аналогии с вышедшем в 1975 г. бестселлером «The shockware Rider» Джона Бруннера (John Brunner). Он описал «червей» – программы, распространяющиеся по сети – идею, которая произвела определенное впечатление, хотя ее осуществление находилось за пределами возможностей компьютеров того времени.
Дальнейшее улучшение – использовать паузы между работой в любом компьютере. Таких пауз, особенно в персональных компьютерах, достаточно много – более 90%.
Основной задачей, связанной с отладкой «червяка», оказалось его неконтролируемое распространение и зависание части зараженных «червяком» машин. Возникла новая задача.
Авторы только предусмотрели возможность послать по сети команду самоуничтожения всем копиям «червяка».
Это пример на использование, прежде всего, ресурса времени, но также использованы ресурсы связи, элементов (только необходимые части компьютера), вещества (другие компьютеры) и информации – информационные средства компьютерови потоков информации.
Информационные ресурсы, как отмечалось выше, мы будем рассматривать в очень широком смысле. Это не только различные виды данных и знаний (науки, теории, искусства и т. д), но и духовные ценности, мысли, чувства, стереотипы, человеческие отношения, поведение и психология человека и т. п.
Пример 1.8. Человек и окружающая информационная среда
Сейчас стало популярным использование информации для упрощения жизни человека или деятельности компании. Для предложения новых бизнес-подходов или направлений бизнеса можно использовать данные компании, клиентов компании для анализа и построения новых процессов. Например, для одного из ведущих банков были использованы данные для построения нейронных сетей, который увеличили продажи кредитов и увеличили доход банка.
Это пример использования ресурса, информационной среды.
Пример 1.9. Сотовая связь
Сотовая сеть – это один из видов мобильной радиосвязи. Общая зона покрытия делится на ячейки (соты) – зона покрытия отдельной базовой станции. Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. Это пример использования ресурсапространства.
Задача 1.14. Постоянный победитель
Условия задачи
У одной нефтяной компании, которая имела большие бюджеты на информационные технологии (закупка серверов, программного обеспечения, разработки и так далее) возникла ситуация, когда один и тот же поставщик постоянно выигрывал большие конкурсы на поставку ИТ решений. Компания имеет очень строгие правила закупки, но ограничить поставщика только потому, что он постоянно выигрывает тендерный комитет не может.
Что же происходило?
Анализ задачи
Данный поставщик несколько лет назад выиграл конкурс на предоставление услуги по аутсорсингу ИТ специалистов разного профиля (служба поддержки, разработчики программных продуктов, специалисты по информационной безопасности, специалисты решения SAP и другие). Так как эти специалисты работали у заказчика и понимали все потребности и проблемы, они легко делились этой информацией со своим работодателем – компанией поставщиком.
