priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2022-65-12-902-915pribor-217Research ArticleНАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC AND PRACTICAL DEVELOPMENTSЧисленная оценка новизны устройства по формуле изобретенияNumerical assessment of a device novelty according to the invention formulaБушуевА. Б.BushuevA. B.

Александр Борисович Бушуев — канд. техн. наук, доцент, факультет систем управления и робототехники

Санкт-Петербург

Alexander B. Bushuev — PhD, Associate Professor, Faculty of Control Systems andRobotics

St. Petersburg

bushuev@inbox.ruДударенкоН. А.DudarenkoN. A.

Наталия Александровна Дударенко — канд. техн. наук, доцент, факультет системуправления и робототехники

Санкт-Петербург

Natalia A. Dudarenko — PhD, Associate Professor, Faculty of Control Systems and Robotics

St. Petersburg

dudarenko@mail.ifmo.ruЛитвиновЮ. В.LitvinovYu. V.

Юрий Володарович Литвинов — канд. техн. наук, доцент, Институт информационных технологий в электромеханике и робототехник

Санкт-Петербург

Yury V. Litvinov — PhD, Associate Professor

St. Petersburg

yurl13@yandex.ruМансуроваО. К.MansurovaO. K.

Ольга Карибековна Мансурова — канд. техн. наук, доцент, кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Санкт-Петербург

Olga K. Mansurova — PhD, Associate Professor, Department of Automation of Technological Processes and Production

St. Petersburg

Mansurova_OK@pers.spmi.ruУниверситет ИТМОITMO UniversityСанкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроенияSt. Petersburg State University of Aerospace InstrumentationНациональный минерально-сырьевой университет „Горный“St. Petersburg Mining University2022011220246512902915Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/217

Предложена методика численной оценки новизны по двум типам моделей технической системы, составленных на основе патентной формулы нового решения и прототипа. Первый тип представляет собой структурную схему в виде направленного графа из признаков изобретения. Второй тип строится как поток преобразования энергии и информации от входа устройства до его выхода. Коэффициент новизны оценивается по степени асимметрии схем для прототипа и нового решения. Симметрией обладают признаки изобретения, входящие в ограничительную часть формулы. Отличительная часть формулы вносит асимметрию. В структурной схеме графа признаки ранжируются по уровням, и каждому уровню присваивается свой вес. В информационно-энергетической модели для численной оценки физических величин используется теория размерностей. Ресурсоемкость величин рассчитывается в системе кинематических величин Бартини. Подробно рассмотрен пример численной оценки новизны мембранного датчика давления.

 A technique for numerical evaluation of novelty is proposed for two types of technical system models, compiled on the basis of the patent formula of a new solution and a prototype. The first type is a block diagram in the form of a directed graph of the features of the invention. The second type is built as a flow of energy and information conversion from the input of the device to its output. The novelty coefficient is estimated by the degree of asymmetry of the schemes for the prototype and the new solution. The signs of the invention included in the restrictive part of the formula have symmetry. The distinctive part of the formula introduces asymmetry. In the block diagram of the graph, features are ranked by levels, and each level is assigned its own weight. In the information-energy model for the numerical evaluation of physical quantities, the theory of dimensions is used. The resource intensity of values is calculated in the system of kinematic values of Bartini. An example of a numerical assessment of the novelty of a membrane pressure sensor is considered in detail.

оценка новизныформула изобретенияпрототипнарушение симметриифизическая величинатеория размерностейбазис Бартинипередаточная матрицаресурсоемкостьnovelty evaluationformula of inventionprototypesymmetry breakingphysical quantitydimension theoryBartini basistransfer matrixresource capacityReferencesYuejun He and Jianxi Luo. The novelty „sweet spot“ of invention. Cambridge University Press, 07 November 2017. DOI: https://doi.org/10.1017/dsj.2017.23.Yuejun He and Jianxi Luo, The novelty ‘sweet spot’ of invention, Cambridge University Press, 07 November 2017, DOI: https://doi.org/10.1017/dsj.2017.23.Dongwook Hwang and Kristin Lee Woo. Assessing the Novelty of Design Outcomes: Using a Perceptual Kernel in a Crowd-sourced Setting // Design Computing and Cognition DCC’20. Springer, 2020. P. 411—422. https://doi.org/10.1007/978-3-030-90625-2_24.Dongwook Hwang and Kristin Lee Woo, Design Computing and Cognition DCC’20, Springer, 2020, pp. 411–422, https://doi.org/10.1007/978-3-030-90625-2_24.Fiorineschi L., Frillici F. S. & Rotini F. Refined metric for a-posteriori novelty assessments // Journal of Engineering Design. 2021. Vol. 33, N 03. P. 1—25. DOI:10.1080/09544828.2021.1976397.Fiorineschi L., Frillici F.S. & Rotini F. Journal of Engineering, 2021, no. 03(33), pp. 1–25, DOI: 10.1080/09544828.2021.1976397.Сибиряков В. Г. Прогнозирование тенденций развития технических систем как основа инновационной деятельности // Докл. на III Междунар. форуме-фестивале "Интеллектуальная собственность для будущего. IPfF-2022. СПб, 21 апреля 2022 г. [Электронный ресурс]: .Sibiryakov V.G. Intellektual'naya sobstvennost' dlya budushchego. IPfF-2022 (Intellectual Property for the Future. IPfF-2022), Report at the III International Forum-Festival, St. Petersburg, April 21, 2022. (in Russ.)Альтшуллер Г. С. Найти идею: Введение в ТРИЗ — теорию решения изобретательских задач. М.: АльпинаБизнес-Букс, 2007. 400 с.Al'tshuller G.S. Nayti ideyu: Vvedeniye v TRIZ – teoriyu resheniya izobretatel'skikh zadach (Find an Idea: Introduction to TRIZ – Theory of Inventive Problem Solving), Moscow, 2007, 400 р. (in Russ.)Rothenberg A. The emerging goddess: the creative process in art, science, and other fields // Journal of Aesthetics and Art Criticism. 1980. Vol. 39, N 2. Р. 206—209.Rothenberg A. Journal of Aesthetics and Art Criticism, 1980, no. 2(39), pp. 206–209.Горский Ю. М. Основы гомеостатики. Гармония и дисгармония в живых, природных, социальных и искусственных системах. Иркутск: ИГЭА, 1998. 337 с.Gorskiy Yu.M. Osnovy gomeostatiki. Garmoniya i disgarmoniya v zhivykh, prirodnykh, sotsial'nykh i iskusstvennykh sistemakh (The Basics of Homeostatics. Harmony and Disharmony in Living, Natural, Social and Artificial Systems), Irkutsk, 1998, 337 р. (in Russ.)Повилейко Р. П. Симметрия в технике. Новосибирск: Новосибирский электротехнический институт (НЭТИ), 1970. 130 с.Povileyko R.P. Simmetriya v tekhnike (Symmetry in Engineering), Novosibirsk, 1970, 130 р. (in Russ.)Бушуев А. Б., Бажин В. Ю., Литвинов Ю. В., Петров В. А., Мансурова О. К. Биологическая модель поиска решения изобретательской задачи // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62, № 9. С. 851—859. DOI: 10.17586/0021-3454-2019-62-9-851-859.Bushuev A.B., Bazhin V.Yu., Litvinov Yu.V., Petrov V.A., Mansurova O.K. Journal of Instrument Engineering, 2019, no. 9(62), pp. 851–859, DOI: 10.17586/0021-3454-2019-62-9-851-859. (in Russ.)Shannon C. E. A Mathematical theory of Communication // Bell System Technical Journal. 1948. Vol. 27. P. 379—423.Shannon C.E. Bell System Technical Journal, 1948, vol. 27, рр. 379–423.Глушков В. М. О кибернетике как науке // Кибернетика, мышление, жизнь / Под ред. А. И. Берга и др. М.: Мысль, 1964. 511 с.Glushkov V.M. O kibernetike kak nauke, V sb. Kibernetika, myshleniye, zhizn' (On Cybernetics as a Science, In Sat. Cybernetics, Thinking, Life), Moscow, 1964, 511 р. (in Russ.)Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М.: Мир, 1990. 344 сNicolis G., Prigogine I. Exploring Complexity, St. Martin's Press, 1989, 328 p.Tversky A. Features of Similarity // Psychological Review. Jerusalem, Israel: Hebrew University, 1977. Vol. 84, N 4. P. 327—352.Tversky A. Psychological Review, Hebrew University, Jerusalem, Israel, 1977, no. 4(84), pp. 327–352.Brown D. C. A Brief Review of Approaches to Design Novelty Assessment. Computer Science Technical Report Series. Worcester Polytechnic Institute, Massachusetts 01609-2280. January 14, 2021.Brown D.C. A Brief Review of Approaches to Design Novelty Assessment.Computer Science Technical Report Series, Worcester Polytechnic Inctitute, Massachusetts 01609-2280, January 14, 2021.Ткалич В. Л., Лабковская Р. Я., Пирожникова О. И., Коробейников А. Г., Симоненко З. Г., Монахов Ю. С. Патентоведение и защита интеллектуальной собственности. СПб: Университет ИТМО, 2015. 171 с.Tkalich V.L., Labkovskaya R.Ya., Pirozhnikova O.I., Korobeynikov A.G., Simonenko Z.G., Monakhov Yu. S. Patentovedeniye i zashchita intellektual'noy sobstvennosti (Patenting and Protection of Intellectual Property), St. Petersburg, 2015, 171 р. (in Russ.)Бушуев А. Б. Применение методов технического творчества в инновационной деятельности. СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. 124 с.Bushuev A.B. Primeneniye metodov tekhnicheskogo tvorchestva v innovatsionnoy deyatel'nosti (Application of the Methods of Technical Creativity in Innovation, 2010, 124 р. (in Russ.)Половинкин А. И. Основы инженерного творчества. СПб: Лань, 2022. 364 с.Polovinkin A.I. Osnovy inzhenernogo tvorchestva (Fundamentals of Engineering Creativity), St. Petersburg, 2022, 364 р. (in Russ.)Litvinov Y. V., Bushuev A. B., Litvinov E. Y. Graphic Synthesis of the Operating Physical Principle of Control and Measuring Devices // Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF 2021). 2021. P. 9470754.Litvinov Y.V., Bushuev A.B., Litvinov E.Y. Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF 2021), 2021, pp. 9470754.Бартини Р. О., Кузнецов П. Г. О множественности геометрий и множественности физик // Проблемы и особенности современной научной методологии. Свердловск: АН СССР, Урал. науч. центр, 1978. С. 55—65.Bartini R.O., Kuznetsov P.G. O mnozhestvennosti geometriy i mnozhestvennosti fizik. Problemy i osobennosti sovremennoy nauchnoy metodologii (On the Multiplicity of Geometries and the Multiplicity of Physicists. Problems and Features of Modern Scientific Methodology), Sverdlovsk, 1978, рр. 55–65. (in Russ.)Бушуев А. Б. Численная оценка информационно-энергетических схем измерительных устройств // Измерительная техника. 2017. № 9. С. 3—7. DOI: 10.32446/0368-1025it.2017-9-3-7.Bushuev A.B. Measurement Techniques, 2017, no. 9(60), pp. 857–862.А.с. СССР № 1472773. Датчик давления / А. С. Блайвас, Н. В. Филиппова, А. П. Штыков. 24.08.1987.Certificate of authorship USSR 1472773, Datchik davleniya (Pressure Sensor), A.S. Blaivas, N.V. Filippova, A.P. Shtykov, 24.08.1987. (in Russ.)А.с. СССР № 885844. Датчик давления / Г. С. Алексеев, Р. И. Королева, В. А. Павленко, А. Б. Релин, В. Е. Сенкевич, Ю. А. Турицын. 30.11.1981.Certificate of authorship USSR 885844, Datchik davleniya (Pressure Sensor), G.S. Alekseev, R.I. Koroleva, V.A. Pavlenko, A.B. Relin, V.E. Senkevich, Yu.A. Turitsyn, 30.11.1981. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.