Получение большого количества чистого вещества нехимическими способами на примере мытья слона.

Автор: Господчиков Егор

В настоящей работе на простом примере задачи о "мытье слона" рассмотрен один из способов решения подобных задач: метод предварительного построения теоретико-геометрической модели, который может быть применён не только к конкретному объекту - слону, но и к кругу гораздо менее конкретных объектов: коров, собак и даже мышей. Также рассмотрен круг проблем, не входящих непосредственно в данную задачу, но которые непременно встанут, перед каждым, кто попытается реализовать эту методику на практике.

Постановка задачи.
Задача о рациональном мытье слона впервые серьёзно встала, видимо перед индийскими математиками в последней четверти 4 в. до н.э., когда в связи с походами Александра Великого было резко увеличено похоботье слонов в индийской армии, совпавшее с понижением уровня полноводной реки Ганг. C тех пор формулировка задачи мало изменилась, тем более что совершенно независимо она была сформулирована на русском языке в те славные времена, когда стада слонов буквально носились по лесам Подмосковья, быстро делая их редколесьем. Именно из того времени идёт к нам пословица "Финский слон - лучший друг Российского слона". Наша же задача формулируется так: "вымыть слона с наименьшими затратами". Конечно, эта постановка требует уточнения, что и будет проведено ниже.

Основные понятия.

  • Слон - Хоботное травоядное животное, обладающее большими размерами и весёлым характером. Более точно определять слона в нашей задаче не потребуется.
  • Мытьё - Процесс, производимый субъектом помывки над объектом помывки, с помощью различных приспособлений и веществ и имеющий своей целью достижение Результата помывки.
  • Результат помывки определяется субъектом как аналог прогресса чистоты объекта.

Приспособления и вещества.

  1. Вода - широко используемый в быту растворитель, в процессе помывки используется, как поле переноски загрязнителя за пределы наблюдаемой области.
  2. Мыло и его заменители - группа редких минералов способствующих ускорению переноса загрязнителя.
  3. Щётка - совокупность жестких волос торчащих из доски. Щётки характеризуются нормальностью, абсолютно нормальной разумно назвать ту, в которой весь ворс торчит по нормали к доске.
  4. Тряпка - связанный кусок ветоши, по размерам не сильно превышающий слона.

Подготовка к мытью.

Поиски слона. Для того чтобы найти слона, не обязательно, вопреки устоявшемуся мнению, бегать вокруг дома с лупой или миноискателем, для этого достаточно пойти в зоопарк и найти там слона, особые приспособления для этого не нужны. После обнаружения слона, его надо локализовать, т.е. не просто пронаблюдать его, но и  становить хотя бы примерные параметры наиболее мелкой области пространства, где выбранного вами слона можно наблюдать достаточное время для помывки.

Сбор инвентаря. В область локализации слона необходимо доставить (обеспечить возможность немедленной доставки) весь комплект веществ и приспособлений, выбранных вами для помывки данного конкретного объекта.

Социальная подготовка помывки. СПП включает в себя переговоры со слоном, убеждение его охраны, что помывка не нанесёт урона размерам и здоровью животного. Желательно иметь при себе рекомендации с мест предыдущих помывок, с фотографиями слонов до и после операции. Также для успешной помывки совершенно необходимо оградить объект от несанкционированного вами вмешательства остальных субъектов, жаждущих прикоснуться к большому и чистому, т.е. вымытому слону.

После решения всех этих локальных проблем можно приступать непосредственно к слону.

Теоретико-геометрическая модель слона.
Слон представляет собой тело в 3-х мерном пространстве, но для его помывки в нашем приближении нужна лишь внешняя поверхность, что резко сокращает затраты и делает ненужными такой казалось бы незаменимый атрибут помывки, как водолазный костюм. Но данный результат не стоит рассматривать как рекомендацию к открытию слона (отделению его поверхности), т.к. это хотя и позволяет мыть слона эффективнее, но со временем приводит к необратимой порче экземпляра. Таким образом, мы приходим к выводу о том, что не смотря на особую важность поверхностного слоя слона, рассматривать, а уж тем более мыть этот слой в отрыве от слона негуманно и, если включить в термин затраты износ слона, не соответствует решению задачи.

Рассмотрим слона целиком, представив, что он разделён на некоторые связанные части, никакая из которых не является внутренней, (помывка внутренностей исключена в нашем "оптическом" приближении"). Поскольку перемещение грязи можно осуществлять в любом направлении по нашему выбору, мы можем считать, задачу разделённой на независимые подзадачи. В каждой из этих подзадач рассматривается помывка части слона, с граничными условиями, заданными остальными частями слона - они задают запрещённые направления перемещения грязи и щётки, и запрещённые переходы для субъекта (возможностью туннелирования последнего сквозь слона на экспериментально установленных временах помывки мы пренебрегаем). Решения всех этих задач похожи между собой и слабо зависят от способа разбиения, вариант которого на примере коровы хорошо известен каждому потребителю мяса. Для примера мы рассмотрим одну из них.

Непосредственное решение задачи помывки на примере указательного пальца левой задней ноги.
Пример не совсем типичен для слона, т.к. представляет собой тонкую структуру разбиения слона. Поэтому в данном примере создание протекающего потока воды (грязи) удовлетворяющего граничным условиям трудно, гораздо легче создать сменный кусочно-стационарный водоём типа "тазик" или типа "мокрая тряпка". Не трудно заметить, что при известной ловкости это решение вполне удовлетворяет граничным условиям. Далее, обеспечивая контакт пальца с нашим водоёмом и сменность водоёма, а также помогая себе щёткой, мылом или тряпкой, производим помывку пальца, до требуемой степени чистоты. Остальной слон моется аналогично.

Продолжение обсуждения этой темы — на форуме ВШОПФ.