Формирование неклассических технических наук

Ответ: Можно выделить следующие общие черты неклассического этапа формирования технических наук. Прежде всего это комплексность теоретических исследований. Технические науки на начальных стадиях их формирования представляли собой, как мы отмечали, своеобразные " прикладные" разделы соответствующих естественных наук, которые условно можно назвать базовыми. В дальнейшем в технических науках появляются и самостоятельные теоретические разделы. Для многих современных технических наук такой единственной базовой теории нет, так как они ориентированы на решение комплексных научно-технических задач, требующих участия многих дисциплин (математических, технических, естественных и даже гуманитарных). Одновременно разрабатываются новые специфические методы и собственные теоретические средства исследования, которыми не обладает ни одна из синтезируемых дисциплин. Эти методы и средства специально приспособлены для решения данной комплексной научно-технической проблемы. В качестве примера можно привести проблемы информатики, в разработке которых принимают участие не только инженеры и кибернетики, но и лингвисты, логики, психологи, социологи, экономисты, философы [об этом см.: 38; 54; 64; 92]. Технические науки неклассического типа состоят из разнородных предметных и теоретических частей, включают системные и блок-схемные модели разрабатываемых объектов, описание средств и языков, используемых в исследовании, проектировании или инженерных разработках. Комплексные технические науки отличаются и по объектам исследования. Помимо обычных технических и инженерных устройств, как правило, более сложных, чем в традиционной инженерии, они изучают и описывают еще по меньшей мере три типа объектов: системы человек – машина (ЭВМ, пульты управления, полуавтоматы и т.д.), сложные техносистемы (например, инженерные сооружения в городе, самолеты и технические системы их обслуживания – аэродромы, дороги, обслуживающая техника и т.д.) и, наконец, такие объекты, как технология или техносфера. В последнем случае изучаются, с одной стороны, закономерности создания различных технических систем и сооружений, а также свойства, которыми они при этом будут обладать, с другой стороны – закономерности и особенности функционирования всей области технических сооружений и систем, действующих в определенном регионе, социальной системе или культуре. Существенно изменилась и область применения знаний неклассических технических наук. Если научные знания технических наук классического типа используются в основном в таких видах инженерной деятельности, как изобретение и конструирование, а также в традиционном инженерном проектировании, то знания комплексных научно-технических дисциплин, как правило, необходимы в нетрадиционных видах инженерной деятельности (например, в системотехнике) и в нетрадиционном проектировании. Указанные особенности неклассических технических наук можно проиллюстрировать на материале формирования теории автоматического регулирования. Так известно, что теория автоматического регулирования появилась в результате интеграции различных технических наук (теории механизмов и машин, теоретической электротехники и радиотехники, технической гидравлики и пневматики). Ее целью служит изучение специфического инженерного объекта – систем автоматического регулирования. Сначала все разнообразные звенья указанных систем просто сводились к эквивалентным электрическим схемам, на которых и производились основные расчеты. Это позволило распространить на широкий класс систем автоматического регулирования некоторые развитые в радиотехнике методы. Для классификации и структурного анализа систем автоматического регулирования (динамических цепей) были использованы выработанные в теории механизмов для исследования кинематических цепей методы классификации и структурного анализа механизмов. Затем задачами автоматического регулирования занялись математики, что способствовало быстрому развитию линейной теории управления. В результате были разработаны единые математические методы анализа и синтеза автоматического регулирования практически любого типа независимо от способа их инженерной реализации. Это стимулировало развитие особых обобщенных теоретических схем (по отношению к частным теоретическим схемам теории механизмов, теоретической радиотехники, гидравлики и т.д.). В них дается единообразное описание систем автоматического регулирования независимо от конкретного конструктивного воплощения и типа протекающего в них физического процесса – гидравлического, механического, электрического и пневматического. При формировании неклассических технических наук в свою очередь можно выделить несколько этапов. На первом этапе складывается область однородных, достаточно сложных инженерных объектов (систем). Проектирование, разработка, расчеты этих объектов приводят к применению (и параллельно, если нужно, разработке) нескольких технических теорий классического типа. При этом задача заключается не только в том, чтобы описать и конструктивно определить различные процессы, аспекты и режимы работы проектируемой (и исследуемой) системы, но и " собрать" все отдельные представления в единой многоаспектной модели (имитации). Для этой цели используются блок-схемы, системные представления, сложные неоднородные описания и т.п. На этом этапе анализ систем ведется на основе нескольких технических теорий (дисциплин) классического типа, синтез же – на основе указанных блок-схем, системных представлений и сложных описаний и только частично (отдельные процессы и подсистемы) на основе технических дисциплин классического типа. На втором этапе в разных подсистемах и процессах сложного инженерного объекта нащупываются сходные планы и процессы (регулирование, передача информации, функционирование систем определенного класса и т.д.), которые позволяют, во-первых, решать задачи нового класса, характерные для таких инженерных объектов (например, установление принципов надежности, управления, синтеза разнородных подсистем и т.д.), во-вторых, использовать для описания и проектирования таких объектов определенные математические аппараты (математическую статистику, теорию множеств, теорию графов и т.п.). Например, применение в радиолокации концептуального и математического аппарата теории информации и кибернетики позволило перейти к анализу так называемой тонкой структуры сложного сигнала независимо от его конкретного вида. Понятие радиолокационной информации связано с описанием носителя информации (сигнала), т.е. естественного процесса, протекающего в радиолокационной системе. Радиоволны при этом рассматриваются лишь как один из типов волн произвольной природы. Функционирование радиолокационной системы рассматривается в системотехнике как алгоритм обработки радиолокационной информации. Переход к теоретическому синтезу алгоритмов обработки радиолокационных сигналов стимулировался развитием аналогов обработки данных с помощью сельсинов и решающих устройств, выполняющих определенные математические операции. В результате в настоящее время трудно провести границу между функциями радиолокационных систем и вычислительных устройств [29, с. 228]. Что же характерно для этого этапа? Создание технических теорий неклассического типа, которые позволяют при проектировании и разработке сложных инженерных объектов не только интегрировать модели и описания, созданные на основе технических наук классического типа, но и использовать при этом новые математики. Таким образом, технические теории неклассического типа являются своеобразными техническими теориями 2-го уровня, их создание предполагает предварительное использование технических наук классического типа, а также синтез их на основе системных, кибернетических, информационных и т.п. представлений. На третьем этапе в технических науках неклассического типа создаются теории идеальных инженерных устройств (систем). Например, в теоретической радиолокации после 50-х годов были разработаны процедуры анализа и синтеза теоретических схем РЛС. Задача анализа качества работы различных конкретных видов радиолокационных устройств сводится к исследованию сложных процессов их функционирования при воздействии на них сигнала, смешанного с шумами и помехами. Применяемые в радиолокации методы позволяют сравнивать РЛС, отличающиеся по назначению, параметрам и конструктивному оформлению (бортовые, морские, наземные, обнаружения, сопровождения и т.п.) с единых позиций. С этой целью строится однородный идеальный объект радиолокации – " идеальная РЛС", относительно которой формулируется основное уравнение дальности радиолокации, а также уравнения, определяющие ее рабочие характеристики [29, с. 223]. Создание теории идеальных инженерных устройств, как мы видим, венчает формирование и классических, и неклассических технических наук, хотя это и различного типа теории. Эти теории, как мы уже отмечали, противопоставляют технические науки естественным наукам, поскольку идеальные инженерные устройства живут и функционируют не только по законам первой природы, но и по " законам" второй природы, в которой рождаются и живут инженерные объекты. Другими словами, технические науки описывают законы, определяемые прежде всего развитием технологии. Можно предположить, о чем мы говорили выше, что технология в промышленно развитых странах постепенно станет той технической суперсистемой (техносферой), которая будет определять развитие и формирование всех прочих технических систем и изделий, а также технических знаний и наук. Соответственно теория технологии может выступить не просто как еще одна нетрадиционная техническая наука, а как основание (мировоззренческий и онтологический базис) современных технических знаний. Это соответствует идее необходимости создания " Общей технологии", высказанной еще в XIX веке Бекманном (см. гл. 1). В последние годы в нашей стране она получила выражение в идее создания " общей теории техники". Другим основанием может стать технологическое и гуманитарное представления о природе, т.е. техногуманитарный вариант естествознания. Характерно, что составной частью указанных оснований должны быть не только собственно технические, но и социальные, и гуманитарные представления. Это позволит объединить в единую систему существующие технические знания и науки, а также выявить возможные последствия научно-технического прогресса. На Западе это направление получило в последние годы интенсивное развитие, особенно в ФРГ и США, под названием " исследование последствий техники" и " оценка последствий техники" (так называемые " Technikbewertung" и " Technology Assessment"). Кризис инженерной идеи и инженерии, о которых мы говорили выше, заставляет искать новые, альтернативные подходы. Обычно техническая мысль идет здесь в направлении создания безотходных производств, новых дружественных человеку технологий (ЭВМ, чистые в экологическом отношении источники энергии, изделия и машины из нетрадиционных материалов и т.д.), производств с замкнутыми циклами, более широкое развитие биотехнологий и т.п. Политическая мысль ищет выход в разработке системы коллективной ответственности и ограничений (например, отказ от производства веществ, разрушающих озоновый слой, снижение выброса в атмосферу тепла и вредных веществ и т.д.). И то, и другое, конечно, необходимо. Но есть еще один путь, на который указывает философия техники: критическое переосмысление самих идей, лежащих в основании нашей технической цивилизации, прежде всего идеи естественной науки и инженерии. Начнем с последней идеи.