Достаточно много систем, в названии которых есть слово «САМ» — без непосредственного участия человека. Уменьшение участия человека в работе системы осуществляется с помощью механизации, автоматизации и кибернетизации, в частности компьютеризации.
Механизация
Механизация труда позволяет облегчить выполнение отдельных операций, повысить их производительность и точность изготовления. Создаются специализированные инструменты, приспособления и механизмы.
Пример 3.4. Одевание автомобильных шин на конвейере
Одна из операций при сборке автомобилей — одевание колес. Конвейер находится на определенной высоте, для удобства сборки. При одевании колеса на вал его нужно поднимать вручную или иметь специальное устройство для его поддержания.
Колесо должно подниматься САМО.
Колесо размещают на тележке сверху (рис. 3.2а). Когда необходимо надевать колесо, рабочий нажимает педаль, тележка наклоняется, колесо падает вниз (рис. 3.2б), ударяется о пол, подскакивает (САМО поднимается). Когда колесо оказывается на уровне оси, рабочий направляет колесо на ось.
Рис. 3.2. Надевание автомобильных шин
Автоматизация
Автоматизация труда избавляет человека от выполнения физического труда. Все операции выполняются самостоятельно. Человек контролирует только функции управления или вообще не касается этого процесса.
Пример 3.5. Стиральная машина
Стиральная машина САМА (по программе) выполняет необходимую работу.
Более высокий уровень автоматизации — использование эффектов.
Пример 3.6. Самомоющееся стекло
В английской компании Pilkington создали первое в мире оконное стекло, которое само себя очищает от грязи, разрушая органическую грязь с помощью солнечного света и дождевой воды. Его назвали Pilkington Activ (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Самоочищающееся стекло
Уничтожение грязи ведется непрерывно, а ее смыв происходит тогда, когда идет дождь, или при омовении стекла водой из шланга.
В наружной поверхности стекла вмонтирована тонкая прозрачная пленка из окиси титана (диоксида титана — TiO2). Под действием света происходит фотокаталитический процесс который разрушает грязь. TiO2 — белый порошок, поэтому чтобы пленка была прозрачной, её изготовили толщиной 15 микрон, а чтобы грязь не приставала к стеклу, его поверхность сделали гидрофобной. Использован физический эффект.
Стекло имеет эффект зеркала и синеватый отлив.
Наиболее дешевый способ идеализации — использование ресурсов.
Пример 3.7. Капсульная эндоскопия
Эндоскопия — способ осмотра некоторых внутренних органов при помощи эндоскопа. Эндоскоп представляет собой прибор, имеющий камеру, которая с помощью волоконной оптики передает изображение на экран телевизора. Продвижение камеры осуществляет врач.
Выпускается капсула (рис. 3.4), позволяющая исследовать весь желудочно-кишечный тракт. Такую капсулу проглатывают, и она САМА посредством перистальтики передвигается по желудочно-кишечному тракту и передает фотографии тонкого кишечника на датчики.
Рис. 3.4. Видео капсула
1 — оптическое окно; 2 — крепление объектива; 3 — объективы; 4 — светодиодное освещение; 5 — камера; 6 — батареи; 7 — передатчик; 7 — антенна.
Информация записывается на специальном приборе, который вешается на пояс пациента с помощью специальной сумки. Пациент не ощущает никаких неудобств и неприятных ощущений, которые происходят при традиционной эндоскопии.
Кибернетизация
Кибернетизация труда избавляет человека от управления процессом. Более высокие степени кибернетизации — автоматизация (компьютеризация) мыслительной деятельности.
В качестве примеров можно привести шахматные компьютерные программы, программы-переводчики текстов на различные языки, экспертные системы, системы искусственного интеллекта и т. д.