추운 지역에 사는 동물들은 숱이 많은 털을 가지고 있다. 적도 근처에 사는 사람들은 정반대입니다.
추운 지역은 코가 높고 길어서 공기를 가열하고 가습할 수 있다. 열대 지방에서는 사람의 코가 짧고 짧다.
대부분의 어류에는 부레가 있는데, 이는 팽창이나 수축을 통해 어류의 상승과 하강을 도울 수 있고, 산소가 부족한 상태에서 어류에 산소를 공급할 수 있는 낭형 신축성 기관이다.
동물의 청각과 시각이 발달하지 못한다면, 그것은 분명히 또 다른 특수한 정보 인식 기능을 발전시킬 것이다. 예를 들어, 초음파를 통한 박쥐 위치, 방울뱀의 체온 때문에, 그들은 동물이 방출하는 적외선에 매우 민감하다.
"진화" 과정에서 기술 시스템도 일정한 법칙을 제시하여 8 가지 전형적인 패턴으로 요약할 수 있다.
첫째, 완전성의 법칙은
둘째, 에너지 전도의 법칙
셋째, 조화의 법칙
(처음 세 가지 법칙은 기술 시스템의 유지와 발전에 필요한 조건을 나타내며, 기술 시스템의 생명력 법칙이라고도 할 수 있다.)
넷째, 이상적인 법칙을 완성하다
다섯째, 서브 시스템의 불균형 진화
여섯째, 슈퍼 시스템의 진화 법칙
일곱째, 마이크로 시스템으로 진화하는 법칙
여덟, 동적 방법
첫째, 시스템 완전성 법칙:
"시스템은 특정 기능을 가진 유기적 전체로, 몇 가지 요소가 일정한 구조로 연결되어 있다." (첸쉐썬, 시스템 공학). 완전한 기술 시스템은 1 의 네 부분으로 구성되어야 합니다. 발전소; 2. 전송 장비; 3. 집행 장치; 4. 제어 장치. 1. 동력 장치: 에너지에서 에너지를 가져와 시스템에 필요한 에너지로 변환합니다. 전송 장치: 에너지 (또는 필드) 를 실행 장치로 전송합니다. 3. 실행 장치: 시스템이 작동해야 하는 객체에 기능을 구현합니다. 흔히' 도구' 라고 합니다. 제어 장비: 다른 구성 요소가 구현 기능을 조정하는 방법을 제어합니다.
기술 시스템의 주요 구성 요소에는 동력, 전동, 실행 및 제어가 포함됩니다. 시스템 초기에는 하나 이상의 구성 요소가 완벽하지 않을 수 있습니다. 기술 시스템이 발전함에 따라 기술 시스템은 점차 필요한 자원을 확보하고 필요한 기능을 자체적으로 제공합니다. 기술 시스템은 끊임없이 자신을 보완하고 사람들의 참여를 줄임으로써 기술 시스템의 효율성을 높일 것이다.
교통을 예로 들다. 자동차의 초기 동력원은 사람이나 동물 (예: 마차, 소달구지) 이다. 증기기관과 내연기관이 탄생한 후 이륜차, 삼륜차, 사륜차, 다륜차 등 모두 자신의 동력을 가지고 있으며, 이전의 외부 동력에서 스스로 동력을 발생시켰다.
제어 모듈에 대해서도 마찬가지입니다. 범선의 속도와 방향은 선원이 돛과 키를 조종하여 실현된다. 운전자는 스티어링 휠, 스로틀, 변속기 및 브레이크를 제어합니다. 최근 몇 년 동안 자동운전은 이미 성숙했고, 기술이 선진적인 시스템은 이미 실제 업무에 들어갔다. 이는 자동차의 통제권이 자동차 시스템 자체, 특히 인공지능에 넘겨졌다는 것을 의미한다.
둘째, 에너지 전도의 법칙:
기술 시스템이 기능을 실현하는 데 필요한 조건: 에너지는 에너지에서 기술 시스템의 다양한 구성 요소로 흐를 수 있어야 합니다. 부품이 에너지를 얻지 못하면 작동하지 않아 기술 시스템의 전체 기능에 영향을 줍니다. 예를 들어 도미노 골패는 밀지 않고 뒤는 똑바로 설 수 밖에 없다. (윌리엄 셰익스피어, 도미노, 도미노, 도미노, 도미노) 기술 시스템의 진화는 에너지 손실을 줄이기 위해 에너지 흐름 경로를 단축하는 방향으로 발전해야 한다. 에너지 손실을 줄이는 세 가지 방법이 있습니다.
1. 에너지 전송 경로를 줄이고 전송 중 에너지 손실을 줄입니다. 핸드 쉐이크 고기 분쇄기 대신 식칼: 칼날의 회전 동작이 공구의 수직 동작을 대체하며 에너지 전달 경로를 단축하고 에너지 손실을 줄이며 효율성을 높입니다.
2. 에너지 형식의 전환을 줄입니다. 시스템의 전체 작업 과정에서 하나의 에너지 (또는 필드) 를 사용하여 에너지 형식 변환으로 인한 에너지 손실을 줄이는 것이 좋습니다. 기차는 200 여 년 전 탄생한 이래 동력 방면에서 세 단계를 거쳤으며, 모든 진화는 에너지 형식 변환 수의 감소이다.
3. 시스템 부품을 교체할 수 있다면 통제하기 어려운 영역을 통제하기 쉬운 영역으로 바꾸세요. 제어난이도 (난이도): 기계장-음장-열장-화학장-전기장-자기장/전자기장 생활에서 흔히 볼 수 있는 등, 문 제어가 모두 이런 변화를 겪고 있다. 램프 스위치: 기계 제어-수동 버튼 또는 로프를 사용합니다. 전자기 제어-리모콘을 사용합니다. 문 스위치: 기계 제어-수동 스위치 문. 전자기 제어-리모콘이나 휴대폰의 앱을 사용합니다.
셋째, 조정의 법칙:
기술 시스템의 모든 부분은 시스템의 활력을 보장하기 위해 적응하고 일치시켜야 한다. 기술 시스템의 진화는 전체 시스템의 하위 시스템 간에 더욱 조화를 이룹니다. 슈퍼시스템과 더욱 조화를 이루는 방향으로 발전하다. 인체시스템과 마찬가지로 각 시스템과 기관 (소화기, 신경계, 내분비계, 비뇨기, 소화계 등) 이 있다. ) 상호 조정이 필요합니다. 뼈와 근육의 각 부분의 조화를 유지해야 한다. 그렇지 않으면 인체는 정상적인 신진대사와 운동 기능을 유지할 수 없다. 기술 시스템의 조정은 네 가지 측면에서 나타납니다.
1. 구조조정
2. 주파수 조정
3. 매개 변수 조정
4. 재료 조정
1. 구조 조정:
한 시스템 (하위 시스템 및 하이퍼시스템 포함) 의 구조에는 표면의 모양과 내부 구조가 포함됩니다. 따라서 구조의 조정은 다음과 같습니다.
(1) 폼 팩터 조정
(2) 표면 모양의 조정
(3) 기하학적 형태의 조정
(4) 내부 구조의 조정
2. 리듬 또는 주파수 조정
한 기술 시스템에서 구성 요소 또는 하위 시스템이 시스템의 다른 부분과 리듬이나 주파수가 일치하지 않으면 시스템에 문제나 고장이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차가 울퉁불퉁하고 습한 장소에서 주행할 때, 바퀴가 돌구덩이에 끼어 움직일 수 없는 경우, 운전자가 액셀러레이터를 너무 세게 밟으면 허브의 회전 리듬이 엔진과 전동축의 회전 주파수와 일치하지 않아 전동축이 부러지거나 기어박스가 파손되는 등 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
자동차의 방향 지시등을 예로 들 수 있습니다. 현재 고급차의 전등은 핸들의 방향과 각도에 따라 회전합니다. 즉, 두 차의 리듬이 일치하므로 차 앞의 물체를 제때에 볼 수 있다는 장점이 있습니다. 회전할 수 없는 일반 전조등이라면, 현재 바퀴가 이미 회전할 때 전조등은 여전히 다른 방향으로 비춘다.
3. 성능 매개 변수 조정
기술 시스템의 서로 다른 구성 요소 또는 하위 시스템의 성능 매개 변수가 조정되어야 한다는 것을 쉽게 이해할 수 있습니다. 구성 요소 또는 하위 시스템 자체의 서로 다른 성능 매개 변수 간에도 조정이 유지되어야 합니다. 테니스 라켓의 무게와 힘의 균형과 같은 것들이죠. 더 가벼운 라켓은 더 유연하고 무거운 라켓은 더 큰 스윙을 할 수 있기 때문에 두 가지 성능 매개변수의 조화를 고려해야 한다. 디자이너는 라켓의 전체적인 무게를 낮추고 유연성을 높였으며, 동시에 라켓의 무게를 증가시켜 스윙의 힘을 보장했다.
4. 재료 조정
심각한 심장병을 앓고 있는 일부 환자들은 살아남기 위해 심장 이식이 필요하다. 기술이 발전함에 따라 인공 심장의 해결책은 점점 성숙해지고 있다. 심장을 이식하는 것은 인체에 같은 재질을 담은 기관이다. 인공 심장은 복잡한 기술 시스템으로서 부식 방지, 응고 방지 금속 재료 및 생체 재료로 구성되어야 한다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언) 인체 소재와는 다르지만 조화될 수 있는 수준에 이르렀다.
넷째, 이상적인 법칙을 개선하십시오.
모든 기술 시스템은 수명 주기 동안 이상적인 시스템으로 이상성을 높이는 방향으로 진화하며 이상성을 높이는 법칙은 모든 기술 시스템의 진화 법칙의 최종 방향을 나타냅니다. 이상화는 시스템 진화를 촉진하는 주요 동력이다.
가장 이상적인 기술 체계는 물리적 실체가 없고, 어떤 자원도 소비하지 않지만, 물리적 실체가 0 이 되고, 기능이 무한하다는 필요한 모든 기능을 실현할 수 있다는 것이다. 간단히 말해서, "기능을 모두 사용할 수 있고 구조가 사라진다" 는 것이다.
이런 말에 따르면, 이런 이상적인 시스템은 존재하지 않고 창조할 수 없지만, 그것은 기술 시스템의 진화의 방향이다. 이상도 규칙을 개선하는 방법:
(a) 경로 단순화:
목적: 기능을 보장하면서 비용을 최소화합니다. 시스템 단순화 극대화: 기술 시스템이 한계에 이르면 특정 기능을 구현하는 하위 시스템이 시스템에서 분리되어 수퍼 시스템으로 이동합니다. 수퍼시스템의 일환으로 하위 시스템의 기능이 향상되고 개선되며 기존 기술 시스템이 단순화됩니다.
(2) 확장-선형 단순화:
목적: 시스템 진화의 초기 단계에서 새로운 기능을 제공하기 위해 새로운 구성 요소를 추가하고 만족스러운 결과를 얻은 후 시스템을 단순화하여 비용을 절감할 수 있습니다. 이런 진화 노선은 어떤 시스템도 오랜 시간 동안 진화하는 주요 추세이다.
다섯째, 서브 시스템의 불균형 진화:
모든 기술 시스템에 포함된 하위 시스템은 동기화 균형이 아니며 각 하위 시스템은 자체 S 곡선을 따라 발전합니다. 이러한 불균형한 진화는 종종 서브시스템 간의 갈등을 초래하며, 갈등을 해결하면 전체 시스템이 파격적인 진화를 하게 된다. 전체 시스템의 진화 속도는 시스템에서 가장 느린 하위 시스템인 코니킨의 법칙에 따라 달라집니다. 진화가 가장 느린 하위 시스템을 개선하면 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
전기 자동차 시스템에서 모터의 속도와 효율성은 이미 매우 성숙했지만 리튬 배터리의 에너지 저장 및 충전 속도는 아직 개발 중입니다. 너는 배터리 기술이 전기 자동차 전체 시스템의 진화와 시장 점유율 (전기 자동차 수/총 자동차 수) 을' 끌고 있다고 생각할 수 있다. 시스템의 불균형 진화 법칙을 이용하여 기술 시스템에서 바람직하지 않은 하위 시스템을 제때에 발견할 수 있다. 이러한 하위 시스템을 적시에 개선하거나 고급 하위 시스템으로 대체하여 최소한의 비용으로 시스템을 개선합니다.
여섯째, 슈퍼 시스템으로 진화하는 법칙:
기술 시스템의 진화는 단일 시스템-이중 시스템-다중 시스템에서 발전하고 있다. 현재 시스템의 가용 자원이 고갈되고 있으며 시스템의 지속적인 발전을 지원하기 위해 새로운 자원이 필요합니다. 이를 위해서는 기능을 향상시키거나 비용을 절감하기 위해 새로운 하위 시스템을 도입해야 합니다. 단일 시스템 → 이중 시스템 → 다음을 포함한 다중 시스템 진화: 1. 비슷한 성분의 단일 및 이중 다중 진화 경로.
2. 다른 성분의 단일 및 이중 다중 진화 경로
일곱째, 마이크로 시스템으로 진화하는 법칙
기술 시스템의 진화는 원래 부분의 크기를 줄이는 방향으로 진행됩니다. 즉, 원래 부분은 원래 크기에서 원자와 기본 입자의 크기로 진화하면서 동일한 기능을 더 잘 수행할 수 있습니다. 미시적 수준으로 진화하면 시스템의 부피를 더 작게 하고 공간 자원 점유를 줄일 수 있다. 미시적 수준으로의 전환은 시스템의 각 구성 요소 간의 상호 작용을 더욱 쉽게 조정할 수 있게 하며 동적으로 제어할 수 있는 시스템을 구축할 수 있습니다.
여덟, 동적 방법
기술 시스템의 진화는 구조적 유연성, 기동성, 통제성을 증가시키는 방향으로 발전해야 한다. 목적: 다양한 환경이나 작업 조건에 적응하고, 시스템 부품을 조정하여 최적의 작업 상태를 달성하며, 시스템 매개변수를 조정하여 변경된 환경 매개변수에 보다 정확하게 일치시킵니다. (a) 구조적 유연성 향상: 진화 경로: 강성-단일 힌지-다중 힌지-유연성-액체/가스-필드.
(b) 유동성 증가: 진화 경로: 고정-부분 이동-전체 이동 가능.
(c) 제어력 향상: 진화 경로: 직접 제어-간접 제어-피드백 제어-자동 제어.
한 기술 시스템의 진화 방향과 노선은 동시에 여러 법칙의 영향을 받을 수 있습니다. 즉, 기술 시스템의 추세를 분석하고 예측할 때 몇 가지 법칙을 종합할 수 있습니다. 자동차 개발을 예로 들어 보겠습니다.
1. 에너지 전도 법칙:
내연 기관 (가솔린, 디젤 등) 이 될 때. ) 에너지가 제한되어 있고, 에너지 손실이 크다. 즉 에너지 변환율이 높지 않다. 화학에너지가 기계적 에너지로 변환되는 과정에서 상당한 비율의 에너지가 열로 소모되기 때문이다. 전기의 에너지 변환 효율은 내연 기관보다 현저히 높다. 게다가 환경 보호에 대한 고려와 함께 내연 기관을 동력으로 하는 자동차는 전기 자동차 방향으로 진화할 것이다.
2. 슈퍼시스템으로 진화:
자동차 네트워킹이 발전함에 따라 자동차는 점차 움직이는' 컴퓨터' 가 되었다. 차량 및 도로 상황에 대한 정보와 데이터는 자동차 제조업체, 교통 관리 기관, 지도 서비스 업체 등 비통행 기관에 적시에 전달될 수 있습니다. 반면 이들 기관의 정보는 언제든지 자동차와 기사에게 전달될 수 있다. 이 시점에서 자동차는 더 큰 네트워크의 일부가 됩니다. 즉, 슈퍼시스템의 하위 시스템이 됩니다.
3. 동적 법칙:
통제성의 관점에서 볼 때, 자동차는 계속해서 자제력, 심지어 스마트 차량으로 진화할 것이다. 에어컨을 예로 들다. 앞으로 자동차는 자동으로 에어컨을 켜고, 차 안팎의 온도에 따라 냉방이나 열을 가하며, 차 안의 공기를 진화시켜 차 안의 인원이 원격으로 작동할 때까지 기다릴 필요가 없다.