Целью курса является предоставление практических знаний, обеспечивающих возможность создания потенциальных изобретений с указанными признаками патентоспособности. Учитывая, что автор изобретения принимает решение о подачи заявки в патентное ведомство самостоятельно, то необходимость в признании и охране изобретения будет носить рекомендательный характер. Но здесь следует понимать, что мы живём в рукотворной, технически развитой цивилизации и изобретения для неё являются высшей ценностью.

1. Часть 3 автор Владимир Огнев
Математика качественного перехода. Математические методы исследования
качественных переходов.
Управляемый переход из одного в другое качество заключается в изменении свойств и явлений,
составляющих суть причины противодействия, на иное, «зеркальное», противоположное
состояние. Таким резким и радикальным изменением характеризуется переход (скачок) к новому
качеству или новому единству количества и качества, которое обеспечивает новую возможность
для количественных изменений объекта.
Применение этого действия - действия противоположения, означает управляемый способ
перехода в иное, новое качество. Ибо без установленной причины нет и соответствующего
действия для её изменения, как нет какого – либо действия без конкретной причины его
применения.
Метод создания новации основан на том, что крайности количества и качества, по существу
противоположностей, имеют бесценное свойство сходиться, становиться тождественными,
аналогичными. К ним применим метод отождествления,
Метод отождествления противопоставленных сторон объекта (противоположностей) известен в
математике. Способ отождествления на бесконечно малом отрезке практически в точке «кривого»
(т. е. состоящего из бесконечного количества мельчайших прямых) и «прямого» (т. е. бесконечно
малого отрезка «кривого») привел к качественно новым возможностям в расчетах: к разработке
дифференциального (расчленения) и интегрального (синтеза) исчисления.
Полярные крайности «однородное» и «неоднородное» магнитного поля на бесконечно малом
участке – тождественны. «Неоднородное» представляется тем же самым, что и бесконечное
количество мельчайших «однородностей». «Однородное» – тем же самым, что бесконечно малая,
стремящаяся к нулю «неоднородность». Отсюда, «неоднородное» магнитное поле в точке
интегрируется (суммируется) из мельчайших «однородностей», которые представляют собой и
«бесконечно малые части неоднородного». Способность противоположностей отождествляться,
становясь однородными, позволяет им переходить друг в друга и меняться местами. Это
показывает, что противоположности представляют собой сущности одного рода. Тождественность
сама по себе мгновенна, а различия – это постоянно присутствующее состояние.
Взаимосвязь и единство свойств «количества» и «качества» - классических противоположностей,
выводятся математически из физических формулировок противопоставленных сторон объекта.
Допустим, «масса» – это количественная сторона условного объекта, а «прочность», связанная со
слабым звеном в последовательности его частей, является качественной стороной этого объекта.
Силы действующие на объект можно представить как: F = Gp · S и F = (d · V) · а.
Где Gp – напряжение, называемое разрушающим, которое зависит от сложности вещества
материала объекта, его термической и механической обработки (качество).
m = d · V, где d – плотность упаковки вещества в единице объема (это заданное качество
материала объекта, зависящее от его внутренней структуры); V – объём материала объекта. а –
ускорение.
Если силы, ускоряющие и деформирующие объект, одни и те же, то правые части равны или
тождественны:
Gp S = (dV)a
Слева – качество «прочность», справа – количество «масса». Связь причины и следствия, качества и
количества, физического свойства и элемента объекта будут следующие:
Если по условиям S, V, d – величины постоянные (или заданные), то ускорение а взаимосвязано с
внутренними напряжениями Gp.
а↔Gp
Область возникновения: сопротивление материалов в условиях динамического движения объекта.

2. Если по условиям Gp, d, V – величины постоянные (или заданные), то ускорение а связано с
состоянием слабого звена S.
а↔S
Область возникновения: аэро - гидродинамика, форма и структура (геометрия сечений) слабого
звена.
Если по условиям S, а, V – величины постоянные (заданные), то плотность материала d
взаимосвязана с внутренними напряжениями Gp.
d↔Gp
Область возникновения: обработка металлов давлением, механическая и термическая обработка.
Если по условиям d, а, Gp – величины постоянные (заданные), то объем материала объекта V
взаимосвязан с состоянием слабого звена S.
V↔ S
Область возникновения: сопротивление материалов, геометрия структуры и формы сечений
(статика).
Если величины S, а, d – постоянные (заданные), то объем материала объекта взаимосвязан с
внутренними напряжениями Gp.
V↔ Gp
Область возникновения: сопротивление материалов, геометрия структуры и формы объекта
(статика).
Если Gp, а, V – величины постоянные (заданные), то плотность материала d взаимосвязана с
состоянием слабого звена S.
d↔S
Область возникновения: геометрия структуры и формы сечений, методы упрочнения металлов.
Количественные изменения носят постепенный, поступательный характер. Качественные –
быстрый, скачкообразный. Один качественный переход состоит из количественного приращения и
качественного скачка. Условие постоянства некоторого требуемого качества вытекает из
тождественности его крайних характеристик. Степень выраженности (поляризации) одной из
крайних характеристик некоторого качества объекта техники всегда соответствует определенному
количественному значению объёма необходимой пользы.
Соотношение качества и количества на координатной плоскости имеет
вид графика характерной математической функции. У одного предела группируются значения
качества выбранного прототипа, у другого – значения качества созданного изобретения. Условие
преемственности прототипа и изобретения позволяет осуществить интеграцию (суммирование)
графиков их функций качества. Интеграция графиков представляет собой графическое
изображение перехода от одного предела (асимптоты) значений качества к другому и
количественное приращение диапазона значений количества от прототипа до изобретения. Таким
представляется наглядное изображение перехода в новое качественное состояние для данного
объекта техники.
«Количество» означает область определения некоторой математической функции «качества». Все
значения «количества» от минимума до максимума образуют определенный диапазон
натуральных величин, характеризующих одно из свойств «качества», которое необходимо для
эксплуатации объекта и его идентификации среди сходных технических объектов. Все значения
функции «качества» группируются в окрестностях некоторого предела функции, графически – у её
горизонтальной асимптоты, величина соответствующей характеристики которой поддерживает и
обеспечивает функционирование устройства в заданном диапазоне. Так выглядит поляризация
характеристики некоторого качества у выбранного объекта техники.
Функция «качества» стремится к постоянству при всех изменениях «количества» в заданном
диапазоне величин.

3. Наглядное представление о специфичности функции «качества» даёт графическое изображение
взаимосвязи количественной и качественной сторон объекта на координатной плоскости.
Ось абсцисс предназначена для размещения значений диапазона величин, количественно
характеризующих одно из свойств «качества». Например, для магнитных жидкостных уплотнений
(МЖУ) таким свойством является несущая способность уплотнения.
Положительный отрезок оси ординат предназначен для размещения положительных значений для
одной из крайних характеристик функции «качества» (например, значений «неоднородности»
магнитного потока МЖУ), а отрицательный – для другой, противоположной характеристики
функции «качества» (например, значений «однородности» магнитного потока МЖУ).
По А.С. 653470 графики зависимостей несущей способности МЖУ и состояния магнитного потока у
прототипа (А.С. 420836) и изобретения изображены на рис. 12.
А.С.420836 (прототип)
1 – корпус; 2 – кольцевой магнит; 3 – полость под магнитную жидкость; 4 – магнитная жидкость; 5 –
вал; 6 – полюсные проставки; 7 – стенка под канавки; 8 – канавки под диамагнитный заполнитель.

4. Взаимная графическая перпендикулярность «качества» и «количества» имеет физическое
подтверждение. Направление перепада давления сред («количество») у МЖУ перпендикулярно
направлению силовым линиям магнитного потока («качество») в точке их взаимодействия.
Взаимная перпендикулярность есть принцип и условие взаимодействия «качества» и
«количества», являющимися по сути противоположными сущностями одного рода.
Диапазон П1 – П2 включает все значения несущей способности прототипа (А.С. 420836) и
является областью определения функции магнитного потока с асимптотой Од. Диапазон И1 – И2
включает все значения несущей способности изобретения (А.С, 653470) и является областью
определения функции магнитного потока с асимптотой Нд. Переход 1 – 2 представляет собой
качественный переход (скачок) от прототипа к изобретению.
Графики функций «качества» прототипа и изобретения образуют так называемую прерывистую
функцию с одним качественным переходом (скачком).

5. Прогноз дальнейшего развития объекта экстраполируется от функции «качества» изобретения
путём формирования других качественных переходов и нахождения новых областей её
определения, новых диапазонов количественных значений одного из свойств «качества». Отсюда
развитие объекта графически представляет собой прерывистую функцию «качества» с
качественным переходом в новый диапазон её количественных изменений. Эта специфическая
особенность прерывистой функции «качества» позволяет прогнозировать направление
качественных переходов и пути развития объекта в рамках данного свойства «качества».
Например, из рисунка 12 по графикам функции «качества» прототипа и изобретения для А.С.
653470 в рамках данного свойства можно предположить следующий качественный переход идёт в
область «структурно однородного» состояния магнитного потока. Для примера к такому состоянию
«качества» относится, например, изобретение по А.С. 773348.
Метод наложения графиков функции «качества» по нескольким соизмеримым свойствам объекта
позволяет осуществить построение более сложных, интегрированных графиков прерывистой
функции «качества», поясняющих дальнейшее развитие объекта. Результаты этой работы могут
составить основу для обоснования определённых выводов и выработки последующего прогноза
путей развития конкретного объекта.