XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Важность необходимости развития инженерного творчества и усовершенствования его методов обсуждается многими современными исследователями (Алексеев В.П., Ахмедьянова Г.Ф., Пищухин А.М., Будник П.В., Глобин А.Н., Толстоухова Т.Н., Удовкин А.И., Золотарев П.В., Репин А.О. и др.). Компонент инженерной культуры в работах Ахмедьяновой Г.Ф. понимается как техническое творчество имеющее важное значение в образовательном маршруте [1-2]. Морфологический анализ – это мощный инструмент, который широко применяется в различных областях науки и техники [3, 5-7]. Этот метод может быть успешно использован для анализа структуры и функционирования фотографического процесса, а также для улучшения характеристик изображения и повышения качества фотоснимков.

Основные принципы морфологического анализа.Морфология, как наука, изучает формы и структуры объектов. В контексте фотоаппарата это подразумевает анализ различных компонентов, таких как объектив, сенсор, системы обработки изображения и т.д. Метод морфологического анализа включает в себя следующие этапы:

1. Систематизация компонентов: Определение всех элементов фотоаппарата и их функции, включая механические, оптические и электронные компоненты.

2. Описание различных форм: Анализ форм, в которых реализованы эти компоненты, и как они влияют на общую функциональность устройства.

3. Взаимосвязи между компонентами: Изучение взаимодействия между различными частями фотоаппарата и их влияние на конечное качество изображения.

4. Ошибки и недостатки: Выявление возможных недостатков конструкции и функциональности, которые могут негативно сказаться на качестве снимков.

Применение метода морфологического анализа. Морфологический анализ может быть полезен в нескольких аспектах разработки фотоаппаратов:

• оптимизация конструкции: С помощью морфологического анализа можно выявить наиболее эффективные конфигурации компонентов для улучшения оптических характеристик и повышенной надежности устройства.

• качество изображения: Метод помогает определить, какие элементы (например, тип объектива или сенсора) влияют на резкость, контрастность и цветопередачу, что позволяет производителям создавать более совершенные камеры.

• новые технологии: Использование морфологического анализа может способствовать разработке инновационных технологий, таких как системная коррекция и постобработка изображений.

Примеры использования. Некоторые компании-разработчики уже применяют элементы морфологического анализа в своих исследованиях. Например, анализируя формы и материалы объективов, инженеры могут определить, как они влияют на светопропускание и искажения на краях изображения. Кроме того, анализ алгоритмов обработки изображений также может выявить недостатки и предложить пути улучшения [4].

Рассмотрим задание в рамках изучения дисциплины «Теория систем и системный анализ» и сделаем анализ конструкции методом морфологического анализа для фотоаппарата по следующим параметрам:

Материал: Углепластиковый, Металл, Пластик.

Вид фотоаппарата: Цифровой, Зеркальный, Беззеркальный.

Портативность: Легкая и Средняя.

Цена: Бюджетный, Средняя, Дорогая

Визуальные признаки: Обычный дизайн, Минимализм.

Для начала следует определить морфологический анализ как метод, который помогает структурировать различные параметры и варианты для исследования, что особенно актуально для разработки и анализа новых продуктов.

В данном случае рассматриваются фотоаппараты, особенности их конструкции и материалов.

1. Материал

Углепластиковый: легкий и прочный, хорошо подходит для профессиональной техники.

Металл: обеспечивает прочность и долговечность, но увеличивает вес.

Пластик: Легкий и бюджетный, но может быть менее прочным.

2. Вид фотоаппарата

Цифровой: широкий выбор, простота использования, различные функциональные возможности.

Зеркальный: высокое качество изображения, возможность смены объективов, больший вес и объем.

Беззеркальный: компактный, часто легкий, высокое качество изображения и видеосъемки, но может быть дороже.

3. Портативность

Легкая: простота в транспортировке, идеальна для путешествий и съемки на ходу.

Средняя: подходит для общего использования, баланс между качеством и удобством.

4. Цена

Бюджетный: доступен для широкой аудитории, может иметь ограниченные функции.

Средняя: компромисс между стоимостью и качеством, подходящий для большинства пользователей.

Высокая: высокое качество, часто профессиональное оборудование с расширенными возможностями.

5. Визуальные признаки

Обычный дизайн: практичность, стандартные формы и функции. Подходит для массового потребителя.

Минимализм: эстетичный, современный внешний вид, простота в использовании, привлекает дизайнерски ориентированных пользователей.

Матрица вариантов

На основе вышеуказанных параметров можно построить матрицу вариантов (модули) представленную в таблице 1.

Таблица 1 – Матрица вариантов (модули) по параметрам фотоаппарата

Такой морфологический анализ позволяет увидеть, как различные комбинации параметров влияют на выбор конечного потребителя. Например, покупатель, которому важен легкий и портативный фотоаппарат, может рассмотреть модели из углепластика с дизайном в минимализме, в то время как профессиональный фотограф, ориентированный на качество изображения и возможность смены объективов, скорее всего, выберет зеркальную модель из металла с высокой ценой.

Разработка фотоаппаратов осуществляется через структурированный подход, анализируя материальные составляющие (углепластик, металл, пластик), типы камер (цифровое, зеркальное, беззеркальное), портативность, ценовые категории и визуальные признаки. В результате анализа создается матрица вариантов, демонстрирующая различные комбинации параметров, которые могут быть использованы для разработки новых моделей фотоаппаратов. Такой подход позволяет производителям улучшать продукцию, основываясь на детальном понимании взаимосвязей между компонентами и их влияния на качество конечного продукта.

Дополнительные исследования потребностей целевой аудитории, отзывов пользователей и анализа рынка могут помочь уточнить наиболее востребованные комбинации.

Метод морфологического анализа предоставляет полезные инструменты для оптимизации и разработки фотоаппаратов. Он помогает производителям понять, как различные компоненты устройства взаимодействуют друг с другом и как это влияет на качество фотографий. Внедрение данного метода в процесс разработки может привести к созданию более совершенных и надежных фотокамер, что в свою очередь, повысит уровень удовлетворенности пользователей и укрепит позиции компаний на рынке.

Список использованной литературы:

1. Ахмедьянова Г.Ф., Пищухин А.М. Инженерное образование: проектирование образовательного маршрута по принципу от творчества к технологии // Современные проблемы науки и образования. –2017. – № 2. – С. 177.

2. Ахмедьянова Г.Ф., Пищухин А.М. Важность инженерного творчества в образовательном маршруте // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: Мат. Всерос. науч.-метод. конф. – Оренбург: Оренб. гос. ун-т, 2017. – С. 29-32.

3. Глобин, А. Н. В постоянном поиске новых методов инженерного творчества: методы морфологического анализа и фокальных объектов / А. Н. Глобин, М. Н. Крылова // ADVANCED SCIENCE: сборник статей II Международной научно-практической конференции: в 2 ч., Пенза, 17 января 2018 года. Том Часть 1. – Пенза: "Наука и Просвещение" (ИП Гуляев Г.Ю.), 2018. – С. 171-174. – EDN YQJMBX.

4. Закарян, Р. М. Методика разработки кейс-заданий для обучающихся вузов / Р. М. Закарян, И. В. Леонова // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2021. – № 1. – С. 52-56. – EDN SXHMIV.

5. Майоров, П. А. Обзор современых методов технического проектирования / П. А. Майоров, А. В. Чичков // Colloquium-Journal. – 2021. – № 6-1(93). – С. 16-19. – EDN WXKTQP.

6. Максимова, О. К. Инновационные методы сотрудничества при организации проектной деятельности / О. К. Максимова // Мировая наука. – 2024. – № 2(83). – С. 42-46. – EDN MGTNIE.

7. Сивобородько, С. Ю. Модифицированный метод морфологического анализа при решении задач технологического предусмотрения / С. Ю. Сивобородько // Актуальные научные исследования в современном мире. – 2018. – № 7-1(39). – С. 130-137. – EDN XVPUEH.