Учебное пособие 800314

как системы, что достигается посредством использования общенаучных методологических принципов, специальных понятий.

Данный метод предполагает:

1)рассмотрение объекта как системы;

2)определение состава, структуры и организации элементов и частей системы;

3)выявление зависимости каждого элемента от его места и функций в системе с учетом того, что свойства целого не сводимы к сумме свойств его элементов;

4)анализ того, насколько поведение системы обусловлено как особенностями ее элементов, так и свойствами структуры;

5)исследование механизма взаимозависимости системы и среды;

6)изучение характера иерархичности, присущего данной системе;

7)определение функций системы и ее роли среди других систем;

8)обеспечение множественности описаний с целью множественного охвата системы;

9)рассмотрение динамики системы, представление ее как развивающейся целостности, обнаружение на этой основе закономерностей и тенденций развития системы

Врамках системного подхода познавательный процесс ориентируется на раскрытие функционально-целостной взаимосвязи исследуемого объекта, выявление типов связей между его подсистемами. Онтологическим основанием интегральных функций системного подхода служит целостный характер общественной реальности.

ПРИМЕР: Станок (система элементов-подсистем), сам он - подсистема целостного технологического процесса, а тот в свою очередь рассматривается как подсистема целостного межтехнологического процесса и т.д.

Втехнических науках выдвижение системного подхода на одно из ведущих мест связано с появлением все более сложных технических систем, с возрастанием масштабности технических проектов, с изучением систем «человек и машина». Системный подход не связан однозначно с конкретной совокупностью познавательных принципов, это общая методологическая установка при исследовании объектов как систем (особенно сложных систем).

Спозиций системного подхода все технические объекты представляют элементы или системы, взаимодействующие, в свою очередь, с другими системами.

Системный анализ, как и системный подход, не представляет строгой методологической концепции. Однако системный анализ связан с более частными, в том числе формализованными, методами и процедурами. Методы системного анализа направлены на выдвижение различных вариантов решения задачи при наличии некоторой неопределенности в условиях задачи. Выбор наиболее приемлемого для реализации варианта решения задачи осуществляется как на основе научного исследования, так и в ряде случаев на основе личного опыта, интуиции и других субъективных моментов.

51

Поскольку применение методов системного анализа связано с процессом принятия решений по практическим проблемам управления (системами), постольку системный анализ выступает как прикладное направление современной методологии познавательной и практической деятельности. В процессе принятия технических решений методологические средства системного анализа служат действенным фактором интеграции технических наук и производства.

Системный анализ в области конструирования сложных технических систем иногда называют системотехникой. Более часто системотехнику определяют как научно-техническую дисциплину, охватывающую вопросы проектирования, создания, испытания и эксплуатации сложных систем. В таком понимании системный анализ наряду с моделированием составляет методологическую основу системотехники [58].

Математическое моделирование - процесс математизации технологического знания, то есть использование математики в описании соответствующих процессов. Математическое (информационное) моделирование - это когда исследуемый объект, характеризуемый определенными количественными параметрами, изучается с помощью ЭВМ. В основе этого метода лежит концепция "черного ящика" ("вход" и "выход", на которые задаются данные). Исследователь выявляет оптимальные показатели системы, обеспечивающие заданные характеристики объекта (процесса). Задача заполнения "черного ящика" распадается на два этапа. И именно: создание исходного образца и его оптимизация.

Впростейшем случае выдвигается конкретная техническая идея, воплощенная в объекте (образце). В сложном случае реализация технической идеи предваряется экспериментированием на модели, которая может быть упрощена, дабы выявить ее потенциальные возможности, приближающиеся к реальному объекту.

Метод моделирования имеет, наряду с экспериментом, наибольшее значение в технических науках в силу специфики возникновения технического объекта. Как уже отмечалось, под моделированием понимается исследование объектов познания посредством построения их моделей, когда реальный объект заменяется его образцом, а знания, полученные на основе исследования модели, переносятся на реальный объект. Однако в техническом познании реальный объект зачастую отсутствует. В этом случае моделирование можно рассматривать как процесс не только познания объекта, но и его создания.

Вцелом цикл моделирования включает в себя ряд этапов:

1)процедуру создания модели технического объекта;

2)исследование модели;

3)ее преобразование;

4)переход от модели к техническому объекту.

При этом моделирование оказывается непосредственно связано с экспериментом. В силу того, что сегодня масштаб технических исследований очень значителен, затраты велики, как правило, вначале создается упрошенная модель, в которой материализуются основные принципы соответствующей

52

технической системы. В настоящее время часто начинают с имитационного эксперимента, т.е. строится математическая модель, которая переводится на язык программы и вводится в компьютер.

Проективно-прагматический метод, который дает исследователю общую схему действия. Суть его составляет логика так называемого практического вывода. Необходимо не просто подвести информацию о факте под закон, а подчинить поставленной научно-технической цели информацию о средствах ее достижения.

Метод аппроксимации: слово "аппроксимация" в своем первоначальном значении в математике означает замещение каких-либо математических функций или расчетных схем другими, приближенно выражающими их, эквивалентными им в определенном отношении, а также более простыми функциями или расчетными схемами, для которых уже существуют или могут быть получены известные решения. В технических науках это понятие получило более широкое толкование как процедура решения инженерных задач на теоретических схемах с помощью ряда их эквивалентных замен и упрощений. Сущность метода аппроксимации заключается в компромиссе между точностью и сложностью расчетных схем. Точная аппроксимация обычно приводит к сложным математическим соотношениям и расчетам. Слишком упрощенная эквивалентная схема технической системы снижает точность расчетов. Аппроксимирующие выражения и схемы должны по возможности точно выражать характер аппроксимирующей функции или схемы и в то же время быть как можно проще, чтобы и математические решения были более простыми. Надо подчеркнуть, что для одного режима функционирования технической системы может оказаться предпочтительнее один вид аппроксимации, для других режимов - другие виды.

Технический эксперимент - это деятельность по производству технических эффектов, отчасти может быть квалифицирована как инженерная деятельность, т.е. как конструирование машин, как попытка создать искусственные процессы и состояния, однако с целью получения новых научных знании о природе или подтверждения научных законов, а не исследования закономерностей функционирования и создания самих технических устройств.

К особенностям современного научно-технического эксперимента относят:

а) высокий уровень его материально-технического обеспечения, требующий, как правило, работы целого научного коллектива; б) использование мощных технологий обработки данных (компьютерных

методов, схем статистического анализа, приемов математического моделирования); в) взаимодействие подходов из различных областей науки для решения

конкретных проблем.

Впрочем, до сих пор в прикладных технических науках эксперимент нередко заменяет инженерная деятельность. Именно в инженерной

53

деятельности проверяется адекватность теоретических выводов технической теории и черпается новый эмпирический материал.

Метод декомпозиции (как технический вариант единства анализа и синтеза) применяется для решения сложной технической задачи и сводится к расчленению системы на подсистемы или даже на элементы с целью их детального исследования и последующего синтеза. Например, ракетоноситель как сложная техническая система расчленяется на блоки, которые, в свою очередь, делятся на отсеки, имеющие законченное конструктивное и функциональное назначение. Каждый отсек (топливный, переходный, отсек двигательной установки) подвергается аналитической проработке, а для каждого его элемента проводятся тепловые, прочностные и другие расчеты.

Экстраполяция — распространение знаний о какой-то части объектов, явлений на другую их часть или на совокупность объектов в целом, шире — следствий какой-либо гипотезы или теории с одной сферы описываемых явлений на другие сферы. Так, установив для какого-то газа свойство сжатия и выразив его в виде количественного закона, можно перенести это на другие, не исследованные газы с учетом их коэффициента сжатия. Это распространяется и на прикладное техническое познание.

Выводы: на сегодняшний день насчитывается множество методов технического познания. Как и в естественных науках, методология (наука о методах) техникознания служит определению специфики необходимых методов применительно к техническим наукам. Общим подходом можно считать системный подход, поскольку он наилучшим образом помогает изучить систему техника-природа-человек. Комбинационно-синтезирующий метод позволяет комбинировать различные естественные законы, процессы, силы, детали, принципы работы различных подсистем. Необходимым является метод моделирования, в том числе математического моделирования.

Контрольные вопросы.

1.Каковы взаимоотношения знаний, полученных на эмпирическом и теоретическом уровнях исследования в техникознании?

2.Есть ли какое-то отличие теоретического и эмпирического уровней познания технических и естественных наук?

3.Чем техническая теория принципиально отличается от теории естественнонаучной?

4.Какова роль технической теории?

5.Что составляет содержание технической теории?

6.Какую роль выполняют теоретические схемы в техникознании и технической теории?

7.Какие существуют виды схем? Какую роль они выполняют?

8.В чем заключается специфика эксперимента в технических науках?

9.Раскройте особенности метода проектирования в современном техническом знании.

10.Чем проектирование отличается от конструирования?

11.В чем заключается сущность системного подхода в технических

науках?

54

12.В чем заключается сущность метода системного проектирования?

13.В чем заключаются особенности проектно-ориентированного исследования в современной науке?

14.Что такое аппроксимация и какую роль она играет в технических науках и инженерном проектировании?

ТЕМА IV. ТЕХНИКА И ТЕХНОГЕННАЯ ЦИВИЛИЗАЦИЯ

§1. Научно-технический прогресс и возрастание роли творчества в деятельности инженера.

§2. Специфические черты технического творчества и предпосылки его развития.

§3. Техника и техногенная цивилизация. Противоречия техногенной цивилизации.

§4. Технологический детерминизм. Технократия и технофобия.

§1. Научно-технический прогресс и возрастание роли творчества в деятельности инженера.

Основные понятия: научно-технический прогресс, научно-техническая революция, глобальные проблемы, инновации, инженерная деятельность, творчество, воображение.

Одним из дискуссионных вопросов в философии техники является вопрос о научно-техническом прогрессе и его последствиях.

Научно-технический прогресс (НТП) – единое, взаимообусловленное,

поступательное развитие науки и техники; основа социального прогресса.

Этапы научно-технического прогресса:

1)Первый этап связан со сближением научного и технического прогресса (XVI

– XVIII вв.), когда мануфактурное производство, нужды торговли, мореплавания потребовали теоретического и экспериментального решения практических задач.

2)Второй этап связан с развитием машинного производства с конца XVIII в. – наука и техника взаимно стимулируют ускоряющиеся развития друг друга;

3)Третий этап определяется научно-техническими революциями, охватывает наряду с промышленностью сельское хозяйство, транспорт, связь, медицину, образование, быт. О подлинном научно-техническом прогрессе можно говорить лишь с конца XIX в. и особенно с конца первой половины XX в. До этого наблюдается своего рода инкубационный период, в течение которого достижения науки стимулируют развитие производства и совершенствование техники в форме отдельных эпизодических фактов [15].

Научно-техническая революция (НТР) — понятие, используемое для обозначения тех качественных преобразований, которые произошли в науке и технике во второй половине XX в. Начало НТР относится к середине 40-х гг. XX в. В ходе ее завершается процесс превращения науки в непосредственную производительную силу.

55

4) Четвертый этап связан со стадией научно-технологического прогресса (с 70- х гг. XX века). Для него характерна 4-х членная форма: наука — технология — техника — продукт. Формирование технологии как особо сложной суперсистемы, включающей в себя не только набор и последовательность операций по использованию техники, но и ряд социальных, экономических, экологических, гуманитарных и управленческих подсистем взаимодействия и опосредствований, радикально меняет характер взаимодействия науки, техники и человека в современных условиях. Основной единицей анализа становится уже не техника, к которой применяется в качестве совершенствующего фактора научное знание, а технология, включающая в себя науку. Более того, не только технология становится научной, но и наука оказывается общественно оправданной и целесообразной, когда она делается технологичной, т. е. принципиально реализуемой на технологических уровнях. В результате этого процесса не исчезает полностью грань между наукой и технологией, но существенно размывается, что оказывает принципиальное влияние на структуру общества, культуру, быт, мировоззрение, производственные отношения и общественное сознание. Современная технология уже не существует изолированно, как, например, могли существовать технические артефакты (лат. Arte — искусственно и factus — сделанный) в традиционных системах производства, но существует как сумма или система технологий, в которых стержневую роль все в большей степени начинает играть информационная технология (Информатизация общества). Такие современные технологии, как биотехнология, генная инженерия, космическая технология, технология связи и т. п., невозможны без информационной технологии и без общей высокой интеллектуализации техники и технологических процессов [1].

Черты НТП, отличающие его от других форм прогресса:

1)опережающее развитие фундаментальных научных исследований и фундаментальных наук;

2)ускорение процесса реализации научных открытий через систему прикладных наук в технических устройствах, приспособлениях и технологических процессах;

3)невозможность создания наиболее высокопродуктивных технологий на чисто эмпирической основе без применения науки;

4)увеличение капитало- и наукоемкости технических и технологических систем и соответствующее уменьшение ресурсов и трудоемкости на единицу продукции.

Для научно-технического прогресса в целом характерна триада: наука - техника - продукт, показывающая, что новые знания реализуются прежде всего

вновой технике и в новой продукции. В результате этого радикально меняются условия и содержание труда, упрощаются и демократизируются процессы управления и принятия решений, резко повышаются квалификация и уровень информированности трудящихся, постепенно трансформируются социальногрупповые структуры. Максимально эффективное использование потенциальных возможностей научно-технологической стадии научнотехнического прогресса является одной из центральных задач перестройки

56

нашего общества. Переход к этой стадии связан также с коренным изменением статуса науки и инженерно-конструкторской деятельности. Он требует максимального повышения и использования интеллектуального потенциала и творческой активности от каждого участника этого процесса.

масштабам и разнообразию потребностей человека и общества в новой технике, товарах и услугах; 2. Жизнеобеспечивающая, предотвращающая или компенсирующая отрицательные последствия НТР, связанные с ухудшением и даже разрушением экосистем, здоровья людей, техногенными катастрофами.

По имеющейся оценке, вторая функция в рассматриваемой перспективе постепенно будет выходить на передний план, что может привести к появлению внешних признаков утраты прежнего динамизма НТР.

Отличие НТП от НТР:

НТП — это непрерывный процесс внедрения новой техники и технологии, организации производства и труда на основе достижений и реализации научных знаний. Понятие НТП шире, чем понятие НТР. Научнотехническая революция — это составная часть НТП.

НТР — это высшая ступень НТП, означает коренные изменения в науке и технике, оказывающие существенное влияние на общественное производство.

Таким образом, НТР — это составная и более существенная по значимости часть НТП. Но если НТП может развиваться как на эволюционной, так и революционной основе, то НТР — это скачкообразный процесс.

В условиях научно-технического прогресса остро встает проблема развития технического творчества в деятельности инженера. Ведь с усложнением техносферы требуются все новые принципиальные решения по проектированию и конструированию техники и социотехническому проектированию.

Техническая деятельность – это особый вид творчества, который, с

одной стороны, может рассматриваться как широко известное явление, неотъемлемая часть общественной жизни, плодами которого человечество пользуется на протяжении всей своей истории, а на современном этапе жизнь без технических достижений для большинства людей не представляется возможной. С другой стороны, техническая деятельность, или, точнее сказать, техническое творчество является сферой, создатели которой должны обладать специальными знаниями, умениями и качествами личности, которые могут способствовать созданию технического объекта. Если в области социогуманитарных наук можно говорить о двух уровнях представлений – научное знание и житейская мудрость, то в технической деятельности, где так же присутствует ненаучный уровень (изобретатели-самоучки, которые и представляют основной творческий потенциал технической деятельности), тем не менее, такие особенные черты должны сохраняться. Иными словами – это «умение думать руками», и оно не является уделом каждого [54].

57

Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу социальных, гуманитарных, естественных и технических дисциплин. В связи с таким подходом, когда междисциплинарность проникает в такую специфическую область как инженерная деятельность, целесообразно выделить ее виды, как исторически сложившиеся, так и современные.

П.С. Гуревич выделяет такие виды научно-технического творчества как:

1.Классическая инженерная деятельность, когда она существовала ещё в

«чистом виде» сначала лишь как изобретательство, а затем в ней выделились проектно – конструкторская деятельность и организация производства.

2.Системотехническая деятельность, когда вместо отдельного технического устройства, механизма, машины и т.п. объектом исследования и проектирования становится сложная человеко-машинная система. Анализ такой деятельности включает в себя два аспекта: этапы разработки системы и, с точки зрения кооперации работ и специалистов.

3.Социотехническое проектирование – рассмотрение технического изделия в социальном контексте. Это современный вид технической деятельности, который снимает проблему удалённости создателя от потребителя его изделия. Задача современного инженера – это не просто создание технического устройства, но и обеспечение его нормального функционирования в обществе, удобство обслуживания, бережное отношение к окружающей среде, благоприятное эстетическое воздействие и т.д.

Подробнее о техническом творчестве см. §2.

Выводы: НТП — это непрерывный процесс развития и внедрения новой техники и технологии, организации производства и труда на основе достижений и реализации научных знаний. НТР – это составляющая НТП, характеризующая этот процесс с середины XX века. НТП прошел различные фазы своего развития (от слияния с промышленностью до технологического прогресса). Основной характеристикой, содержанием НТП, обеспечивающего дальнейший прогресс цивилизации, становится его все более выраженная гуманизация, решение общечеловеческих проблем, а также экологизация. Технология и общественный прогресс, наука, техника и демократические преобразования, техногенная культура и проблемы образования, информатика, искусственный интеллект, социально-экономические возможности и последствия его использования, наука и техника как цивилизационный феномен – вот далеко не полный перечень проблем, обсуждаемых в процессе прогнозирования направлений НТП. Научно-технический прогресс своим следствием и причиной имеет техническое творчество: он осуществляется, благодаря инженерному творчеству и создает все новую планку для творческой деятельности.

58

§2. Специфические черты технического творчества и предпосылки его развития.

Основные понятия: творчество, свобода, техническое творчество, воображение, изобретательство, изобретательская деятельность, открытие, творческие способности, творческая деятельность, эвристика, креативное мышление.

Творчество пронизывает все сферы общества, все формы человеческой деятельности и активности. Без него нет развития. В древности считали, что тайна создания изобретений доступна только богам. Египтяне верили, что астрономические приборы изобрел бог Тот, а способ изготовления пива - Озирис. Греки приписывали изобретение вина Бахусу, изобретение плуга - Гере. Римляне считали изобретателем способа обработки почвы Сатурна и верили, что богиня Деметра подсказала способ выращивания хлебных злаков легендарному изобретателю Триптолему [10].

Длительное время творческий процесс под влиянием метафизических представлений, догматов религии, агностицизма, биологического детерминизма и других идеалистических теорий считали таинственным, принципиально непознаваемым.

Творчество, по словам Канта, есть полагание, дающее новое правило, какого нельзя вывести ни из одного предшествующего принципа или примера. В интерпретации А.Г. Вяткиной «творчество есть прерывание развертывания некой заданной логики и одновременно полагание основ для новой» [18, с. 207]. В изучении творчества, творческого мышления еще остается на сегодняшний день много загадок, ждущих своего вдумчивого исследователя.

Философия техники обсуждает этот вопрос, рассматривая его как вопрос о специфике технического творчества и условиях, предпосылках его развития. Она рассматривает творческую деятельность как залог инновационного развития, как главную производительную силу общества.

Истоки творчества кроются в свободе человека, будь он ученым, изобретателем, художником, философом или поэтом. Как отмечает Н.А. Мещерякова, «творческая свобода – это то, что роднит ученых любых эпох, делает Канта и Сократа нашими современниками, здесь миг и вечность, конкретно-определенная задача и бесконечная неисчерпаемость «бездонность») бытия совпадают, здесь электрон становится духом, а дух – электроном; здесь истина совпадает с жизнью» [39, с. 40].

Онтологические особенности творчества:

1)Исходит из свободы человека (ученого, философа, художника и пр.)

[47].

2)Непредзаданно: творчество как принципиально новое, не бывшее не может возникать как результат развития предшествующего, не может быть выведенным из старого.

3)Есть всегда полагание нового, не бывшего.

59

4)Строится на творческом воображении как способности схватывания и удерживания «края непредметного, благодаря чему открывается непредзаданный горизонт множества возможностей, в котором мышление находит истоки для своих новых определений» [18, с.41].

5)Есть движение от непредметного к предметному, от интуитивного образа к отрефлектированной идее, теории.

Исходя из этих специфических черт творчества, можно дать такое определение. Творческая деятельность – это деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающаяся неповторимостью, оригинальностью

иобщественно-исторической уникальностью. Творчество специфично для человека, так как всегда предполагает творца – субъекта творческой деятельности. В природе происходит процесс развития, но не творчества. Известный специалист по теории и методам конструирования П. Хилл писал: «Творчество можно определить как успешный полет мысли за пределы известного, оно дополняет знания, способствуя созданию вещей, которые не были известны ранее» [66].

Из опыта инженерного проектирования известно, что для создания новых технических объектов (изделий), пользующихся большим спросом и способных приносить прибыль, надо иметь не менее 55-60 хороших идей. Идея

– это форма отражения в мысли явлений объективной реальности. Идеи включают в себя сознание целей дальнейшего познания и практического преобразования мира, удовлетворения возникших новых потребностей человека, создания новых технических устройств и технологий, новых веществ

иматериалов, а также их новых применений.

Виды технического творчества:

1) Изобретательство - создание новых принципов действия и способов их реализации (колесо, порох, двигатель внутреннего сгорания).

Различаются два типа изобретателей:

Изобретатель интуитивного типа: быстро генерирует изобретательские идеи и лишь затем проверяет их и применяет на практике.

Изобретатель логического типа: накапливает знания, опыт, анализирует, осваивает методы творчества и на основе переработки этой информации генерирует идеи.

Вреальных условиях, как правило, наиболее распространен смешанный тип с преобладанием одного из названных [10].

Изобретательская деятельность - это решение технических задач путем переработки информации в условиях ее дефицита.

2) Открытия - выявление ранее неизвестных свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень нашего познания. Открытие обычно является результатом глубоких научноисследовательских работ по решению какой-либо научной проблемы и означает нахождение чего-либо объективно существующего в природе, например, математической зависимости, физического закона, новой ядерной частицы. Хотя открытие и фиксируется правительственными органами,

60