Двигателем, очевидно, был миниатюрный часовой механизм, в создании которого аглицкие мастера достигли в те времена высочайшего совершенства. Никакие микроскопические подковки на лапках механической блохи превзойти этого достижения не могли, хотя мастерство исполнения и того и другого примерно на одинаковом уровне. Легендарной подкованной блохи не сохранилось. Но к счастью сохранился реальный образец старинной механической игрушки. Это известная поющая птица «Павлин», великолепно созданная английским мастером, которая бережно хранится в Эрмитаже (Рис 5). Ныне  создано множество насекомоподобных роботов, летательных аппаратов и устройств имитирующих движения животных, птиц и человека. Однако принцип их построения не изменился. Это соединение внешней полой оболочки модели насекомого или другого животного с подвижными частями, приводимые в движение внутренней начинкой, состоящей из привода и средств управления движениями этих подвижных частей.

Так создаются первообразные объекты техники, первые или исходные объекты изобретения. Что принято считать истинным изобретательским делом — создавать нечто новое, неизвестное прежде. Но и последующее их совершенствование с целью получения большей необходимой пользы также относится к изобретательскому делу. Последнее является наиболее распространённой деятельностью изобретателей. Когда же выясняется, что у изобретения нет аналогов, то имеется в виду отсутствие близких по назначению и совокупности признаков технических объектов из существующего их множества на данный момент времени. Однако природные аналоги всегда существовали и существуют. Они, как известно, на заре зарождения техники были исходнымипрообразами первых изобретений людей.В начале человек использовал лишь подходящие находки из множества природных предметов с уже готовыми нужными свойствами, например, острый осколок кремня, заострённую палку, клык хищного животного, которые не требовали какой-либо обработки или требовали минимальной доработки. От постоянного применения такие предметы (получали названия предназначения, например, топор, нож, весло) и становились прообразами для следующих менее подходящих находок, которые требовали больших доработок.

Доработка природных предметов по исходному образцу приводила к невольному внесению изменений, которые имели существенные отличия от него. Это стало традицией, обычным, привычным делом. Постоянное приспособление природных предметов под свои бесконечные нужды превратилось для человека в основной способ выживания в неустроенном диком мире Природы. Переход на такой способ обеспечения собственного существования стал причиной зарождения техники и технического способа существования человечества. Запомнившиеся способы и навыки доработок привели к освоению примитивной обработки природных материалов и изготовлению примитивных орудий труда, то есть первых изобретений человека. И длительное время такой традиционный способ создания свободных от правовой защиты изобретений существовал и эффективно действовал (он действует и сейчас). Пока не появилось понятие собственности, промышленной собственности.

На нынешнем уровне развития человеческой цивилизации, когда создано огромное множество разнообразных объектов техники, природные аналоги не могут быть приняты в качестве средств того же или сходного назначения, то есть в качестве аналогов изобретения (кроме, природных высокомолекулярных веществ, культур растений, животных и микроорганизмов). Польза, которую они производят, несоизмерима с объектами техники. Однако, по внутреннему устройству и совершенству они значительно превосходят любые сходные объекты техники и поэтому чаще всего их используют в качестве смысловых аналогий техническим решениям и объектам изобретений. Для характеристики изобретения в объектах «устройство», «способ», «вещество» используются присущие только им признаки изобретения. В «устройстве» описываются конструктивные признаки изобретения. В «способе» — технологические, в «веществе» — композиционные, физические, химические, физико-химические и т. п. признаки.

Для изобретения «на применение известных объектов по новому назначению» достаточноуказания этого нового назначения. Все признаки характеризующие сущность изобретения должны обуславливать возможность осуществления изобретения для обеспечения требуемого технического результата. Строение изобретения, следовательно, состоит из объекта изобретения, представляющего собой прототип, имеющий такие свойства некоторого качества, которые ограничивают его технические возможности в производстве требуемой пользы. А также, из задачи расширения технических возможностей объекта изобретения; плюс технического решения по изменению свойств рассматриваемого качества прототипа в новую совокупность существенных признаков изобретения; и возможности осуществления признаков изобретения, которые обеспечивают требуемый технический результат. Формула (краткое и точное словесное определение) изобретения выражает его техническую сущность, она отображает объект изобретения совокупностью его существенных признаков. Формула предназначена для определения объёма правовой охраны, предоставляемого патентом, идентификации объекта изобретения среди других объектов, а также для определения смыслового содержания технического решения, характеризуемого признаками изобретения. Формула изобретения состоит из ограничительной части, содержащей род назначения и признаки изобретения, совпадающие с признаками прототипа, и отличительной части, содержащей признаки, которые отличают изобретение от прототипа. Указанные части разделены словосочетанием «отличающийся тем, что».

ЧТО ИЗУЧАЕТСЯ В ОБЪЕКТЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В качестве объекта изобретения выбирается не любой объект техники, а наиболее технически эффективный из той области техники, к которой относится разрабатываемое изобретение. Выбирается именно наиболее эффективный в получении требуемой пользы, на увеличение которой и будет направлено последующее изобретение. Увеличение размера пользы является задачей решаемой изобретением. Известный объект производящий требуемую пользу в неудовлетворительных объёмах должен быть идентифицирован как признанное изобретение защищённое патентом или же, как ставший общедоступным и общеизвестным. Патентный поиск прототипа используемого объекта техники позволяет идентифицировать его как известное признанное изобретение обеспечивающее получение рассматриваемой пользы с определённым техническим результатом. И это есть исходный объект изобретения, на изменение которого направляется разрабатываемое техническое решение.

Жизненно важная потребность в необходимой пользе ставит перед изобретателем задачу её получения техническим способом, то есть посредством придания новых существенных признаков идентифицированному прототипу, обращающих его в изобретение. Так достигается условие преемственности и причинно-следственная связь между прототипом и изобретением. Переход от известного технического решения к новому техническому решению в получении требуемой пользы называется качественным переходом (скачком). Если прежнее известное техническое решение принять за исходную ступень развития объекта техники, то изобретение это высшая ступень его развития. Осуществление качественного перехода является основной задачей работы изобретателя. Поэтому у изобретателя не бесчисленное множество всевозможных задач, а по существу одна единственная задача: как совершить качественный переход от ограниченных технических возможностей прототипа к, условно говоря, неограниченным техническим возможностям изобретения (Рис. 6). И для этого ему требуется выяснить: в чём уникальность уникальности изобретения, если прототип его — противоположность? Здесьследует начать с противоположности — с прототипа и понять, почему его технические возможности не позволяют получить требуемый технический результат в производстве пользы. К счастью этому есть вполне определённые и определимые причины. Законы действия сил или динамические законы, действующие в объектах техники, устанавливают строго определённую, однозначную взаимосвязь между параметрами (силами) технического объекта, между частями строения объектов, между явлениями действующих в них процессов. Это позволяет выявить действительные причины, препятствующие получению требуемого технического результата в рассматриваемом объекте изобретения.

«Истинное знание — есть знание причин» считал Г.Галилей. Способов и методов для изучения причин достаточно. Это и результаты эксплуатации, научно исследовательские и опытно конструкторские работы (НИОКР), различного назначения испытания и эксперименты, изменения внешних условий. Мотивом такого рода исследований является настоятельная потребность или жизненно важная необходимость в обретении техническим способом требуемой пользы в неограниченных объёмах. Жизненно важная потребность возникает вне сферы техники. Зарождается она внутри организации комфортной жизни человеческой цивилизации с её неограниченным ростом потребностей в тот момент, когда технические возможности для их удовлетворения становятся недостаточными. Потребности человечества растут непрерывно, а технические возможности их удовлетворения расширяются скачкообразно — от прежнего состояния к новому, то есть с запаздыванием по времени. Понимание причин ограниченности технических возможностей у объектов изобретения является основной задачей научной, исследовательской, испытательной, опытно-конструкторской и технологической работы специалистов — создателей изобретений.

Пример. Авторы изобретения а.с.494901 изучали известный способ гашения ударных волн при обработке металлов взрывом. Ударные волны гасились с помощью завесы, создаваемой распылителями сред предназначенных для гашения ударных волн. Исследования показали, что такие завесы воздействовали не на всю поверхность фронта расходящейся ударной волны. Эффективность поглощения энергии продуктов взрыва ограничена имеющимися разрывами в поверхности завесы. Знание этой причины позволило авторам предложить техническое решение повышения эффективности гашения ударных волн.

Без установления причин ограниченности технических возможностей невозможно образование задачи, на решение которой будет направлено изобретение, невозможна разработка технического решения, создающего у прототипа признаки изобретения, и невозможно получение требуемого технического результата.

ПРИРОДА ПРИЧИН ОГРАНИЧЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Причины ограниченности технических возможностей объекта изобретения являются одновременно и причинами, препятствующими получению требуемого технического результата. Природа их материальна и объясняется физическими, химическими, физико-химическими, биологическими возможностями свойств средств, материалов, технологий, процессов, явлений и эффектов, задействованных в процессе производства необходимой пользы. Это картина откликов объекта изобретения на стремление получить больший объём необходимой пользы. Физические возможности свойств определённых средств, задействованных в процессе производства необходимой пользы, всегда уравновешенны с получаемым размером этой пользы и ему соответствуют. К средствам производства пользы относят виды энергии, процессы, явления, вещества, источники воздействий, элементы конструкции, которые непосредственно задействованы в выработке, извлечении, передаче и выдаче требуемой пользы.

Структурно средства представляют собой функциональный узел, процесс или устойчивую композицию, которые состоят из пары функционирующих частей, имеющих противоположные качества одного рода, соединённые в единое целое для производства требуемой пользы. Противоположными качествами одного рода для примера являются такие: качество одной части подвижность, другой — неподвижность, качество одной части отбрасывать, другой — собирать. Например, у мясорубки пара частей «нож — решётка» образуют функциональный узел для перемалывания кусков мяса. Качество ножа это подвижность и режущие кромки,в противоположность у решётки — неподвижность и кромки размерных отверстий. Знание пределов возможностей свойств, характеризующих причину ограниченности технических возможностей объекта изобретения, составляет исчерпывающий опыт, полученный при исследовании прототипа и который отсутствовал ранее. Знания о границах технических возможностей объекта изобретения являются необходимыми для разработки технического решения по их расширению.

 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Задача получения требуемой пользы появляется одновременно с возникновением потребности в данной пользе, когда имеющиеся технические возможности её производства не в состоянии обеспечить требуемый объём. Задача выглядит как противоречие между требуемой пользой и техническими возможностями её производства. Причины этого положения заложены в объектах изобретения имеющих самые эффективные технические возможности производства требуемой пользы на данный момент времени. Поэтому исследуются технические возможности именно этих объектов изобретения, у которых технические возможности уравновешены с размером получаемой пользы и соответствует ему. После установления всех причин ограниченности технических возможностей среди выбранных объектов изобретения ставится общая задача расширения их техническим способом. Это и есть практическая задача разработки технического решения способного стать изобретением. Причины ограниченности технических возможностей препятствуют необходимому техническому результату в деле производства требуемой пользы. Следовательно, задача разработки технического решения заключается в формировании логического перехода от причин ограниченности к причинам, условно говоря, неограниченности технических возможностей, которые способствуют получению требуемого технического результата. Под понятием «неограниченность технических возможностей» понимаются такие технические возможности у объекта изобретения, пределы которых не определеныи они не препятствуют производству большего объёма требуемой пользы.

Исходя из этого, логическая задача разработки технического решения состоит в обращении причин ограниченности технических возможностей у выбранного объекта изобретения в причины их неограниченности (Рис.7). Такое обращение означает, что предельные значения физических возможностей всех свойств исследуемых средств, задействованных в обеспечении требуемого результата, переводятся в противоположную им сущность и, таким образом, формируется противоположная сущность причине ограниченности технических возможностей — причина их неограниченности. То есть, совокупность или система свойств ограничения технических возможностей обращается в совокупность или систему свойств их неограниченности. Например, если причиной ограниченности технических возможностей является низкая температура, то причиной их неограниченности будет — высокая температура; или, если причиной ограниченности является значительное сопротивление, то причиной неограниченности будет ничтожное сопротивление. Этот логический переход называется обращением в противоположность или противоположением. Логический переход и есть тот самый естественный способ или метод отталкивания от сущности известного, прежнего, от прототипа. С помощью него определяется искомая сущность неизвестного, небывалого или изобретения. Это есть новое прикладное техническое знание, пригодное для применения. Форма такого решения подлежит воплощению посредством технических, конструкторских и технологических методов. Полученное в итоге решение становится техническим решением и сущностью потенциального изобретения (Рис.8).

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИЧЕСКОО РЕШЕНИЯ

ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ ЛОГИКА

Следует составить теоретическую модель помех техническим возможностям прототипа или схему причин препятствий техническому результату в деле производства требуемой пользы. Теоретическая модель помех представляет собой схематичную взаимосвязь свойств физических возможностей средств, предназначенных для производства требуемой пользы, с получаемым техническим результатом. Она служит исходным материалом для перехода к иной теоретической модели или схеме связей, где нет ограничений техническим возможностям, а есть только простор или свобода для их расширения. Насколько полно и достоверно определены причины ограниченности технических возможностей исследуемого объекта изобретения настолько успешной будет разработка технического решения. Поэтому в описаниях изобретений обязательным является изложение достоверных сведений о причине ограниченности технических возможностей прототипа в получении конкретной пользы в требуемых объёмах.Выявляемые причины, ограничивающие технические возможности объекта изобретения, имеют различную степень причинности по признаку функционального воздействия на имеющиеся у объекта изобретения технические возможности. Общая (внешняя) и промежуточные причины по смысловому значению имеют объяснительный характер, то есть объясняют, почему возникает ограниченность технических возможностей. Основная (внутренняя) причина имеет иное смысловое значение. Она не объясняет, а показывает свою непосредственную и полную причастность к ограниченности технически возможностей у объекта изобретения. Её характер функциональный, непосредственно воздействующий на ограниченность технических возможностей, вызывающий эту ограниченность. Эта конечная причина есть истинная причина, которая воплощает суть того, что именно обуславливает ограниченность технических возможностей у объекта изобретения.

Способность основной причины к инициированию ограниченности технических возможностей объекта изобретения является её функциональным и отличительным признаком от всех выявленных причин. Все выявленные причины группируются вокруг основной причины и с разных сторон освещают её внутреннее содержание и потому связаны с ней. Следовательно, они пригодны для выстраивания в логическую цепь, где последним звеном является основная (внутренняя) причина. При построении логической цепи из выявленных причин каждая причина должна быть логическим продолжением, развитием и конкретизацией предыдущих причин. Причина, которая однозначно инициирует ограниченность технических возможностей у объекта изобретения, и есть та сущность, которая подлежит противополагающему обращению. С помощью обращения в противоположность из неё образуется та теоретическая суть технического решения, которая пригодна для последующей практической разработки.С этого момента открывается возможность начать с помощью противополагающего обращения теоретическую и практическую разработку технического решения. Противополагающее обращение создаёт из преобразуемой причины иную смысловую формулировку, которая пригодна для понимания сущности причины неограниченности технических возможностей у объекта изобретения, понимания сущности технического решения.

В данной стратегии разработки технического решения есть важный технологический момент, связанный с формулированием определения сущности выявляемых и обращённых причин, в частности, с формулированием признаков и понятий составляющих их. Наше мышление приспособлено в основном к аналитической работе с понятиями, с сущностями вещей, с развитием понятий в диалектическом смысле. То есть, с собственными субъективными мыслями, представлениями или уровнем понимания об изучаемом предмете или явлении. Для составления определения причин каждый исследователь вынужденно исходит из собственных возможностей изложить её технически точно и лаконично. Поэтому, как правило, полученная после противополагающего обращения формулировка причины неограниченности технических возможностей для данного объекта изобретения содержит совокупность теоретических, нетехнических признаков и понятий, определяющих её суть, чем обусловлено преобладание в ней объяснительного, а не технического смысла решения. Это связано так же с тем, что и определение сути выявленной причины ограниченности технических возможностей тоже содержит преимущественно нетехнический, описательный характер сущностных признаков и понятий причины. Для инициирующей ограниченность причины необходимо указывать все имеющиеся в объекте изобретения технически точные признаки её определяющие, даже в том случае, если некоторые из них кажутся несущественными. Чтобы достигнуть этого, требуется перевод нетехнической формулировки причины в точную и лаконичную техническую форму. Однако это бывает затруднительно осуществить, так как есть объективные сложности в раскрытии технической сути непосредственной и полной причастностипризнаков причины к ограниченности технических возможностей. Поэтому полученная формулировка обращённой причины подлежит переводу на технический язык с помощью логических уточняющих тождеств по каждому признаку и понятию определяющих её суть. То есть, сущности каждого признака, каждого понятия в определении обращённой причины устанавливается соответствующий реальный физический, материальный, конструктивный или технологический аналог (с помощью или соответствующим способом физического уподобления).

Полученная в результате техническая формулировка причины неограниченности техническим возможностям составляет сущность технического решения потенциального изобретения, из которой формируется совокупность существенных признаков потенциального изобретения, достаточных для достижения требуемого технического результата. Совокупность действий, с помощью которых формируется основа для разработки технического решения, называется изобретательской логикой.

Окончание следует.