Законы развития техники

Содержание.
Содержани 1. ВВЕДЕНИЕ 2.ЗАКОНЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ. Фундаментальные основы инженерного искусства.
Существуют ли объективные законы развития техники? Законы и закономерности развития антропогенных систем. 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Литература
1. ВВЕДЕНИЕ Человечество переступило порог третьего тысячелетия. Наше общество связывает свои надежды с ожидаемыми переменами. В этих условиях недопустимо оставаться на позициях формализма и догматизма, которые в инженерной, особенно научной и учебной деятельности, нивелируют способности и оставляют в тени творческую индивидуальность личности. В качестве проверочного теста (обоснования) выделим три вопроса. Вопрос 1. Мы все слышали о системном подходе и системотехнике. Что вы знаете о их сущности и возможностях? Вопрос 2. Окружающий мир условно можно разделить на два: естественный, где господствуют законы природы и искусственный - антропогенный мир созданный человеком, частью которого является мир техники. Законы естественного мира глубоко изучаются в курсах физики, биологии и др. Но знакомы ли Вы с законами и закономерностями развития антропогенного мира, как используете их в своей инженерной, учебной и исследовательской деятельности. Вопрос 3. Какие методы принятия решений Вам известны? Обучали ли Вас методам принятия решений? Мы считаем, что специалист, не имеющий основательной методологической подготовки, не может должным образом ориентироваться в непрерывно обновляющемся многообразии мира техники, даже в относительно узкой "своей" специальной области, не говоря уже о межотраслевых задачах. Для полной деятельности совершенно не достаточно иметь даже очень хорошую, но относительно узкую подготовку. Необходимо сформировать свою мировоззренческую позицию, связанную с научным и инженерным творчеством в Вашей области деятельности. Существует много подходов к описанию процесса творчества. В одних описывается деятельность выдающихся ученых, педагогов, мыслителей, предпринимателей, артистов и других творческих личностей. Рассказывается творческая лаборатория деятельности, но нет выхода на обобщения, позволяющие говорить об общей методологии творчества. Проблемы творчества не связываются с системным подходом и законами развития систем. В других подходах рассматриваются проблемы методологии творчества при изобретательстве и проектировании систем. Системный подход в них явно не используется, входит как-то интуитивно и подменяется другими понятиями. В ряде работ по системному подходу не рассматриваются законы развития и функционирования систем. Много работ посвящено методам принятия решений, но они не базируются на идеях системности и законах развития систем. Есть рад работ, посвященных методам создания новых технических решений. Но предлагаемая в них методология не содержит взаимосвязи системного подхода, законов развития систем и методов принятия решений. Ряд работ посвящен анализу творческой деятельности, психологии творчества, влиянию человеческого фактора на принятие решений, но без связи с системным подходом, и закономерностями развития систем. Все это многообразие творческих подходов укладывается и обнимается предложенной концепцией творчества. Основной задачей работы является представление творческого процесса как связь трех неразрывных составляющих: системный подход – законы развития – принятие решений в соответствии с положениями материалистической диалектики. В рамках этой концепции: 1) Рассмотрим системный подход в его функционально-структурной концепции в связи с объективными законами и закономерностями антропогенного мира. 2) С позиции системного подхода рассмотрим общие философские положения теории принятия решений, а так же рассмотрим разнообразные методы решений этой важной проблемы различными авторами. Сегодня без ускорения научно-технического прогресса наше общество не решит своих экономических и социальных проблем. Особое внимание следует уделять анализу проблем на стыке разных наук - естественных, технических и общественных. Поэтому необходимо в общей взаимосвязи, на основе системного подхода овладение законами развития технических наук, эволюции антропогенного мира. Необходимо привлечь внимание к формированию мировоззренческих позиций инженеров, научных работников и преподавателей. Каждому из нас необходимо овладеть искусством системного подхода, использовать объективные законы и закономерности развития техники и на их основе принимать практические решения. 2 ЗАКОНЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ. Фундаментальные основы инженерного искусства. Человек, овладевая природными и общественными условиями своего существования, создает свою – «вторую природу». Этот человеческий мир, базируясь на природе вместе с тем составляет ту великую «прибавку», которая исторически является самой молодой, но вместе с тем самой качественно сложной реальностью миро знания. Техника как часть антропогенного мира определяется как совокупность средств человеческой деятельности создаваемых в целях производства и обслуживания непосредственных потребностей общества. Проблема качественных различии мира «естественного» и искусственного» не нова. Однако в нашем сознании главным образом в силу несовершенства образования сложился стереотип такого убеждения, при котором «искусственному» миру как вторичному как бы предписывается исполнять только законы, действующие в «естественном» мире. Однако в эпоху НТР такие стереотипы не только не соответствуют фактическому положению в науке, но наносят ей непоправимый вред, ибо сама практика научного познания начинает требовать, чтобы закономерности знания об искусственном нашли свое адекватное отражение в научной картине мира и методологии. Одним из ярких проявлении тому служат высказывания крупного естествоиспытателя Герберта Саимона. Основные положения науки об искусственном по мнению Герберта Саимона сводятся к следующему: «Мир в котором мы живем в значительно большей мере является творением человеческих рук чем природы это гораздо более искусственный мир нежели естественный». Естественное выступает перед человеком, как непосредственно данное; оно есть и изучается как таковое во всех его закономерностях. Искусственное же, прежде чем стать таковым, должно быть создано. Иными словами оно должно быть спроектировано и произведено. Между познанием человека направленным на естественный объект и познанием и деятельностью человека направленными на создание искусственных вещей есть существенное различие. Оно состоит в том, что если в первом случае в нем преобладает анализ, а во втором синтез ». Сердцевина идеи Г. Саймона заключается в том, что необходимо разработать некую универсальную теорию конструирования или основы методологии создания искусственного. Он верит, что создание такой теории позволит исправить тот «флюс», который сейчас в нашем познании составляют естественно научные знания.
Сейчас очевидным становится, что инженеру, чтобы строить конкретную действительность, исходя из потребностей общества, уже недостаточно только «всеобщей ориентации», он должен иметь под рукой «эффективные познавательные инстру­менты». Инженер, как правило, не добывает фундаментальных знаний «о природе вещей», но он добывает фундаментальные знания «о син­тезе вещей». И вряд ли можно сказать, что эти исследования менее важны, чем первые. Потому что конечной целью всякого человеческого познания, да и вообще - проявления активной человеческой позиции, является не накопление знаний, как таковых, а стремление заставлять их служить себе.
Здесь мы подходим к важному выводу, что объективное существование (точнее - сосуществование) двух типов знаний: об естественном и об искусственном - рождает два типа системных исследований, один из которых развивается на базе общетеорети­ческой, общефилософской, другой - на специально научной. Если непосредственной целью естествознания является познание истины, раскрытия законов природы, то непосредственной целью технических наук является содействие человеку в практическом использовании этих законов, выяснение и обоснование их примене­ния. Методологическое единство естествознания состоит в том, что как в природе, так и в технике люди имеют дело с единой материей, существующей и развивающейся по единым законам. Отсюда следует, что универсальные диалектико-материалистические прин­ципы познания не могут не быть общими как для природы, так и техники. Обогащение материалистической диалектики, как общей теории развития, обусловливается преимущественно спецификой техничес­кого объекта, проявляющегося в том, что здесь взаимодействуют «две формы объективного процесса: природа и целеполагающая деятельность человека» Существуют ли объективные законы развития техники? Много лет ведутся дискуссии по вопросу эволюции законов природных объектов, вовлекаемых в сферу техники. Спорным считается вопрос о том, преобразуются ли в этом случае существенные свойства объектов. Немало ученых отрицая возможность таких изменений, приходят к отрицанию технических законов, а технические законы считаются прикладным естествознанием. В настоящее время период НТР эти проблемы интенсивно изучаются, как и пути сближения научного и технического творчества. Между мнениями философов и инженеров еще существует значительная пропасть. Различия в позициях, в формулировках законов, в путях сближения и активного влияния на научно-технический прогресс. Пока идут споры и разговоры, а большинстве вузов законы развития техники не изучаются, ширится фронт работ инженеров, которые успешно используют в своей практической деятельности законы развития техники. Но в литературе, в том числе и учебной не приводиться сопоставительный анализ различных позиций, без чего невозможно продвижение вперед. Мнения философов. Приведем мнение Белозерцева В.И.. Действующие в окружающем нас объективном мире законы и закономерности природы подразделяются на два вида: 1. В нетронутой человеком природе естественные первичные законы и закономерности природы, сущности, свойства, силы, процессы; 2. В «искусственно » преобразованной человеком природной среде, в технических устройствах, технологических процессах действуют законы и закономерности – технические, которые по своей сущности являются комбинационными, а по своему происхождению – вторичными законами и закономерностями. Необычные для природы различные сочетания и комбинации первичных законов, процессов и сил порождают новые, неизвестные ей комбинационные по характеру технические законы и закономерности. Именно по этому технических законов и закономерностей, в принципе не может быть в нетронутой человеческой природе. Таким образом, комбинационные связи в технических объектах имеют все признаки закономерности: объективность, сущность, повторяемость, устойчивость и внутреннюю необходимость. По мнению Белозерцевав настоящее время нельзя сказать, что уже раскрыта система, вся совокупность философских проблем технических наук. Эта область по существу переживает период становления. Белозерцев выделяет следующие аспекты философских проблем технических наук. Это социальные, онтологические, гносеологические и методологические аспекты. Социальные аспекты должны рассмат­ривать научно-техническое творчество в условиях определенной экономической формации. Онтологические (сущие практические) аспекты должны, прежде всего, определить место технических наук в системе научного знания. Должно быть продолжено философское осмысление таких объективных категорий, как труд, закономер­ности антропогенного мира, учет экологических ограничений. Гносеологические (познавательные) и методологические аспекты включают вопросы-решения технической задачи: движение мысли от абстрактного к конкретному, роль практики, формы сочетания научной и инженерной деятельности, роль интуиции и воображения в техническом творчестве, техническую идею как особый вид творчества, проблему лидера и др. Говоря об ограничениях, требованиях и области действия технических законов можно сказать, что законы развития технических систем действуют взаимосвязано между собой и с законами природы. Мнение Самарина В.В. По вопросу существования объективных технических закономерностей среди философов имеются различные точки зрения: от фактического отождествления их с законами природы, действующими в технике, отвергая не только собственные техничес­кие закономерности, но и социальные закономерности технического прогресса, до полного признания их. Мое мнение основывается на понимании своеобразия техничес­ких закономерностей. Человек в технике, преследуя свои цели, с одной стороны, подчинен природе, а с другой - создает нечто отличное от природы. Закономерности строения (или структура) техники действитель­но существуют, и, на мой взгляд, состоят в необходимости, существенности, всеобщности, повторяемости состояния определен­ных элементов или процессов техники данного вида. В свое время К. Маркс установил всеобщую, структурную собственно техническую закономерность развития совокупности машин. "Всякое развитое машинное устройство состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, передаточного механизма, наконец машины-орудия или рабочей машины" (Маркс К,, Энгельс Ф. Соч., т. 23,. с. 325). Среди собственно технических законов существования и движе­ния имеющейся техники есть законы, отличные от природных, и есть законы, представляющие измененные законы природы. В заключение отметим то общее, что имеется в живой природе и в технике. И у живых организмов, и в технике развитие средств воздействия на природу происходит соответственно изменению их функций. Кибернетика установила общие для техники и для живых организмов законы управления. Это «нечто общее» с большим успехом используется в таком новом направлении, как бионика. Техника и природа в определенной мере связаны причинно-следственной взаимосвязью. Развитие техники ведет к изменению в природе, а эти изменения, в свою очередь, побуждают общество к осуществлению соответствующих изменений в технике.
Мнение Мелещенко Ю.С. Мелещенко Ю.С. рассказывая о закономерностях движения исследовательской мысли в области технических наук, назвал всего одиннадцать положений: 1. Постоянное расширение ассортимента природных и искусст­венных материалов. 2. Последовательное овладение все более сложными формами движения материи.
3. Использование все более глубинных и мощных источников энергии. 4. Растущая интенсивность процессов: давления, температуры, скорости и др. 5. Возрастание степени целенаправленности технических реше­ний. 6. Возрастание степени специализации и дифференциации. 7. Последовательное усложнение и интеграция, принципы взаи­мозаменяемости и модульности. 8. Сокращение временного интервала между датами открытия и практического использования. 9. Общее движение по пути автоматизации и роботизации. 10. Преодоление технического консерватизма. 11. Непрерывная концентрация материальных и технических средств. Комментарий. Если проанализировать высказан­ные Мелещенко Ю.С закономерности, безусловно, верные характеристики (современные черты, особенности), но не закономерности развития техники. Они имеют скорее описательный, чем глубинный, причин­ный характер. Их нельзя отвергнуть, но трудно использовать для практической научной, инженерной и учебной деятельности. Неясно, как на основе этих положений пытаться раскрывать и преодолевать противоречия процесса развития техники, т. е. они не носят столь действенного характера, как например, у Альтшуллера и Балашова (см. ниже). Безусловно существует методологическое единство естественных и технических наук. Оно опирается прежде всего на то, что в природе и в технике люди имеют дело с единой материей, существующей и развивающей­ся по единым законам. Отсюда следует, что универсальные диалектико-материалистические принципы познания не могут не быть общими. В последние годы мы обратили свое внимание на те исследования, которые направлены на выявление специфических законов строения и развития технических систем. Говоря кратко, тезисно, отметим следующее. 1. Некоторые философы нам говорят: существуют только законы естественных наук. Остальное - несущественно, вторично, приложение к первому. И этим уже нанесен существенный ущерб не только техническому прогрессу, но и самой философии. 2. НТР развивается, а между самими философами до сего времени идет спор - существуют ли специфические технические законы. 3. НТР продолжается, однако мы не имеем фундаментальных работ по закономерностям развития технических систем. Есть отдельные «проблемы», но и они не делают погоды. 4. Технознание не стало массовым, государственной политикой, т.к. нет общего фронта действий; дело не доводится до конца, до конкретного использования в конкретных специальностях и науках; нужны активные действия, как в технике, так и отражение этих процессов в философии. Позиции представителей техники. Слово Г.С. Альтшуллеру Мне хотелось бы начать с правомерной постановки вопроса: существуют ли вообще объективные законы, по которым развивается техника? Ведь развитие биосферы происходило без участия человека, задолго до его появления. Поэтому ему при всем желании нельзя приписывать появление новых видов животных и растений. Иное дело - развитие технических систем. Оно происходит «при нас», и это создает иллюзию, что «все зависит от нас», от наших догадок и озарений, т. е. нет объективной закономерности. Однако, смею Вас заверить, это совсем не так. Патентный фонд нашей страны, с которым я работал многие годы, содержащий миллионы изобретений, подтверждает существование технических законов. Жизнеспособными являются только такие изобретения, которые изменяют исходную систему (прототип) в направлении, предписыва­емом законами развития технических систем. Я убежден, что технические системы развиваются по объективно существующим законам (да этот постулат сейчас, кажется, никто, кроме отдельных философов-ортодоксов, не оспаривает всерьез). Эти законы познаваемы, и мы плодотворно используем их для сознательного, целенаправленного, без слепого перебора вариантов решения изобретательских задач. Считаю необходимым подчеркнуть, что законы развития технических систем являются подсистемой наиболее общей системы законов диалектики. Именно поэтому они не должны противоре­чить последней. Что же касается «внутренних» противоречий между выявлен­ными уже закономерностями, то они указывают лишь на наличие еще пока неясных закономерностей, регулирующих отношения выявленных законов. И еще. Несомненно, объективные законы развития техники не могут противоречить фундаментальным законам механики, физики, химии, биологии - вообще естествознания. Этот постулат настолько очевиден, что не требует обоснования. Пока философы спорят, а развитием техники командуют ретивые администраторы, законы развития техники нарушаются. И это приводит ко многим ошибкам, среди которых выделяют следующие типовые ошибки: 1) технический волюнтаризм, когда принимаются волевые или демократические решения - голосованием, какое лучше. Провал повсеместного внедрения в стране автоматизированных систем управления хорошо иллюстрирует эту ошибку. Губительным было вмешательство начальников; 2) непонимание сути и роли противоречий, выражающееся в попытках усилить одно из качеств системы, не считаясь с неизбежным ухудшением других; совершенствование элементов системы каждого по отдельности, без учета мощных системообразующих факторов. 3) топтание на месте. Великий металлург И.П. Бардин говорил, что самым дорогим процессом в технике является топтание на месте. В приложении к нашему вопросу это выражается в разработке и настойчивом внедрении мелких усовершенствований вместо серьезных изменений, которые требуются в соответствии с законами развития и вполне могли бы быть сделаны. Это не что иное, как расплата за использование пресловутого метода «проб и ошибок». Примеры - их бесчисленное множество: 4) залегание вперед - преждевременное внедрение новых элементов и решений, не обоснованных потребностью, несогласо­ванных с другими подсистемами. Любопытным свойством технической системы является ее развитие, которое имеет свои стадии: «детство», «возмужание и зрелость», «старость», деградация системы, замена ее системой более высокого уровня. Такое развитие (эволюция) происходит по определенным законам. Нарушение их приводит к ошибкам. А.И. Половинкин - доктор технических наук, профес­сор, автор ряда работ по теории развития и функционирования технических объектов. Мне хотелось подчеркнуть, что наивысший уровень инженерного творчест­ва, состоит именно в выделении и формулировании законов и закономерностей строения и развития техники и в сознательном, подчеркиваю, в сознательном их использовании при поиске конструкторско-технологических решений. Однако, справедливости ради нужно сказать, что мы находимся здесь в самом начале пути. Наука о законах техники только начинает формироваться. Настоящий этап в значительной мере связан с формулированием и обоснованием гипотез о соответствую­щих законах. Законы и закономерности техники, по моему глу­бокому убеждению, отвечают тем требованиям, которым должны отвечать объективные законы (хотя такое сочетание и звучит тавтологией), т.е. проявляют в своей сущности устойчивые качест­венные и количественные причинно-следственные связи и отноше­ния.
Эти законы должны быть близкими к законам и закономернос­тям, известным в биологии, физике, т.е. законы техники должны формулироваться на уровне законов природы. Существуют законы, формулируемые как на качественном, так и на количественном уровнях. С помощью «качественных» законов выражают основные тенденции процесса. «Количественные» законы отражают количественные связи и поэтому поддаются формализа­ции.
Хотел бы подчеркнуть, что хотя законы техники должны объяс­нить многие явления и процессы, относящиеся к технике в целом и к отдельным техническим объектам, однако главная функция их - быть явно полезными при решении задач анализа существующих технических объектов (ТО), прогнозирования и развития определенного ТО и др. Хотел бы также сказать, что законы техники представляют собой ядро или главную составляющую часть новой науки - технознания, которая будет играть в инженерном образовании такую же роль, какую играет курс биологии в подготовке врачей, агрономов. зоотехников и т. и. Нужно ли говорить, что темпы прогресса тех­ники в существенной мере будут зависеть от состояния теорети­ческих и прикладных исследований по законам техники и технознания. Научно-техническая революция ускорила естественный (вроде бы) процесс дифференциации наук, за который приходится распла­чиваться по крупному счету - потерей цельного, системного представления о современной технике и ее взаимодействии с окружающим миром. Велением времени (простите за высокопарный стиль) является устранение этой негативной ситуации, когда многие специалисты в буквальном смысле «не ведают, что творят» в смысле последствий их инженерной деятельности. Выводы Среди проблем, обсуждавшихся на многолетнем общегородском московском семинаре но философско-методологическим проблемам технических наук, выделили некоторые вопросы, тезисы. положения: 1. Соотношение и взаимосвязь общенаучных методов познания (законов развития науки) и общего специфического метода технических наук (законов развития техники). 2. Есть ли и какова связь между законами развития науки и законами развития техники? 3. НТР характеризуется интеграцией фундаментальных и прикладных исследований. Отсюда необходимость разработки концептуального аппарата взаимодействия технических наук в общей системе «наука». 4. Технические науки выделились в самостоятельную область знания. Отсюда необходимость изучения мировоззренческих, соци­альных, философско-методологических проблем. 5. Характер (суть) техники определяется законами развития природы, но техника приводит к существенным изменениям многих свойств природных объектов. Возникают естественно-технические законы, конкретизирующие и дополняющие естественно-научные понятия, законы применительно к техносфере. Приведем любопытный штрих, иллюстрирующий принципиаль­ные отличительные черты и возможности законов развития техники в сравнении с естественными законами (законами природы). В природе, как правило, происходит процесс не накопления, а рассеивания энергии (диссипация), выравнивания потенциалов. В тех более редких случаях, когда энергия накапливается, происходит внезапная (взрывная) разрядка (бури. молнии, землетрясения и т. д.). Но те и другие процессы неуправляемые (человечество пока не научилось это делать). Во многих же технических проблемах (технологиях, конструкци­ях, передвижениях и т. д.) человек управляет процессом. И знание законов развития техники играет здесь важнейшую роль (конечно в сочетании с естественными законами). В предисловии к сборнику обобщающему пятилетнюю работу московского семинара, отмечается «слабая разработка философско-методологических проблем технических наук», что эти проблемы «требуют дальнейшего изучения и пропаганды, практи­ческой оценки и развития на занятиях методологических семинаров, научно-практических конференциях и симпозиумах». Московские товарищи пришли независимо к одному и тому же выводу: «Творческое содружество представителей технических наук и философии будет способст­вовать более полному и глубокому решению этих проблем». Аналогичное мнение у Е-П. Балашова. Он отмечает, что процесс сближения общественных и технических наук, к сожалению, идет медленнее, чем этого требует современное общество. Представители общественных наук в своей деятельности часто ограничиваются набором иллюстраций из области прикладных наук. Практически отсутствуют конструктивные философские исследования по законо­мерностям развития систем различного функционального назначе­ния, по методологии научного и технического творчества.
Законы и закономерности развития антропогенных систем. Рассмотрим позиции представителей технических наук, занимающимися исследованием законов и закономерностей, по которым развивается техника. Позиция Альтшуллера Г.С. Альтшуллер Г.С. сформулировал три условия принципиальной жизнеспособности технических систем: 1. Закон полноты частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технических систем является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы. Полной техническая система является в том случае, ели она имеет все необходимое для выполнения своих функций без участия человека. 2. Закон «энергетической проводимости системы». Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технических систем является проход энергии по всем ее частям. 3. Закон согласования ритмики системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технических систем является согласования ритмики (частоты, колебаний периодичности) всех частей системы. Развитие технических систем идет в направлении увеличении степени идеальности систем. Техническую систему можно считать идеальной, если она не имеет веса и размеров, не затрачивает энергии, работает без потерь времени и полностью выполняет свои функции. Существование технической системы не самоцель. Система нужна только для выполнения какой-то функции (или нескольких функций). Система идеальна, если ее нет, а функция осуществляется. Развитие частей технической системы идет неравномерно. Чем сложнее система, тем неравномернее идет развитие ее частей. Это свойство называется законом неравномерности развития частей системы. Исчерпав возможности своего развития, система включается в надсистему (закон перехода в надсистему) в качестве одной из ее частей: при этом дальнейшее ее развитие идет на уровне надсистемы. Переход в надсистему моджет осуществляться по трем основным путям: 1) создание надсистем из однородных (одинаковых) элементов (например, объединение электростанций в единое энергетическое кольцо др.). 2) создание надсистем из конкурирующих (альтернативных) систем (например, парусно-паровые корабли и др.). 3) создание надсистем из антагонистических систем (например, кондиционер, как объединения холодильника с нагревателем и т.д.). Антагонистические системы воспроизводят в своей структуре предысторию своего развития.
Ф. Энгельс в «Диалектике природы» отмечал, что «история развития человеческого зародыша в чреве матери представляет собой лишь сокращенное повторение развивающейся на протяже­нии миллионов лет истории физического развития низших живот­ных предков, начиная с червя. Развитие технических систем идет в направлении перехода от макроуровня (систем, состоящих из сложных подсистем, деталей сложной формы) к микроуровню (системам, использующим физические эффекты, связанным со строением материи).
Суть закона повышения динамичности и управляемости технических систем: Развитие технических систем происходит примерно в следующем порядке: а) от системы с постоянными параметрами к системам с параметрами, изменяющимися при изменении режимов работы системы, что обеспечивает оптимальность ее функционирования (самолет с изменяемой в зависимости от режима полета геометрией крыла и др.); б) от узкофункциональных систем, предназначенных для выпол­нения конкретной цели, к широкофункциональным системам, позволяющим изменять функции перестройкой; в) к системам с дифференцированными внутренними условиями (например - требуемые технологией производства температура, давление, газовый состав и др.) в то время, как условия на «входе» и «выходе» системы определяются внешней средой и человеком (цехи с инертной атмосферой для обработки сильно окисляющихся материалов и др.); г) к системам с увеличением числа степеней свободы, к системам гибким, эластичным (использование в судостроении эластичных покрытий типа «Ламинфло», позволяющих значительно увеличи­вать скорость корабля и др.); д) к системам с изменяющимися связями между элементами, в том числе: - с заменой вещественных связей полевыми (дистанционное радиоуправление); - с использованием вещественных связей, изменяющихся под воздействием поля (электромагнитное перемешивание при непре­рывной разливке стали и др.); е) от систем со статической устойчивостью к устойчивым динамическим, т.е. только за счет управления (от 3-колесного велосипеда к 2-колесному и т. п.); ж) к использованию самопрограммирующихся, самообучающих­ся, самовосстанавливающихся систем. Обобщая сказанное, следует указать, что динамичность и управляемость технических систем происходит объективно и вверх: от меньшего к большему, В этом весь смысл. Мною сформулирован закон об увеличении степени вепольности системы. Если под вепольностью понимать взаимо­действие вещества и поля (различных полей, например - гравита­ционных, магнитных, силовых и др.), то закономерность здесь проявляется в том, что развитие системы идет в направлении увеличения степени вепольности. Позиция Балашова Е.П. В монографии сформу­лированы закономерности совершенствования функционально-структурной организации технических систем. В каком направлении развиваются системы? В зависимости от сохранения (вложения) отдельных функций развивающихся систем. Это значит, что каждое новое поколение системы данного класса воспроизводит совокупность основных функций предшествующих систем. Поэтому важно изучение прототипов. Основным источником развития антропогенных систем является борьба диалектических противоположностей - «многофункцио­нальность» и «специализация». Закон относительного и временного разрешения противоречий в антропогенных системах. Противоречия, возникающие в антропогенных системах в процессе развития, разрешаются временно на определенных этапах развития систем конкретного класса и проявляются в дальнейшем в трансформированном виде на новом качественном уровне. Конструктор при создании конкретного образца системы приходит к определенному компромиссу в выборе количественных значений показателей качества отдельных подсистем, пытаясь уравновесить противоречивые стороны. Сформулирована закономерность повышения функциональной и структурной вещественно-энергетической информационной целостности систем. Целостность систем обусловлена возможнос­тью вещественных, энергетических и информационных процессов преобразования, хранения и управления. В реальных системах процессы преобразования, хранения и обмена веществом, энергией и информацией взаимосвязаны. Следует отметить, что в правильно спроектированных системах все процессы идут в едином ритме. Условие ритмики должно соблюдаться не только внутри системы, но и при ее взаимодействии со средой. Баланс и гармония во всем - характерные черты совершенства функционально-структурной организации систем. Принцип многофункциональности систем устанавливает взаимосвязь изменения функции и структуры многоуровневых систем в процессе их развития, а также определяет основные тенденции и этапы развития антропогенных систем. Анализ эволюции антропогенных систем показывает, что по мере развития систем, усложнения и расширения реализуемых ими функций, наиболее эффективными и жизнеспособными являются системы, в которых расширение функциональных возможностей элементов находится на различных уровнях иерархии системы, опе­режает рост их сложности. Закономерность адекватности структурной организации назначению системы я представляю себе таким образом, что максимальное соответствие структуры реализуемым функциям обеспечивает максимальную эффективность системы. Сущность закономерности, которую я назвал взаимосвязью и взаимосвязанностью качественных показателей системы заключается в том, что если под качеством системы понимаются такие ее параметры, как энергоемкость, эффективность, то оказывается, что за повышение одного из показателей часто приходится «расплачиваться» (ухудшать) другими. Балашов приводит закон диалектического уравновешивания, сформулированный А.А. Денисовым и Д.Н. Колосниковым. Суть его в том, что развитие системы идет в направлении уменьшения количественных характеристик их противоречия. Возникновение новой антропогенной системы подчиняется в каждый момент времени принципу наименьшего действия. Движение к равновесию происходит по пути наименьшего сопротивления, более «выгодного», с минимальными отклонениями от оптимального пути. Позиция Половинкина А.И. Принцип избыточности технических решений. Принцип заключается в том, что в любой момент времени для реализации любой функции число созданных технических решений на уровне предложений, патентов, чертежей, моделей и опытных образцов всегда больше серийно реализован­ных. Принципа соответствия между функциями и техническими решениями. Каждая функция на множестве имеющихся и возможных технических решений выделяет определенное подмножество технических реше­ний, реализующих эти функции. Принцип относительного существования функции и технических решений заключается в том, что функции имеют намного большую долговечность по сравнению с техническим решением, выполняю­щим эту функцию. Принципа конструктивной эволюции. Любой технический объект при ретроспективном рассмотрении его развития является звеном цепи конструктивных изменений, в котором изобретателю первого (начального) технического решения обязательно предшествовало появление (изобретение) новой функции.
Принцип проявляется в пропорциональности между важностью функций и затратами. Чем важнее функция для общества (государства), тем больше средств расходуется на совершенст­вование технических объектов для выполнения этой функции и тем выше темпы конструктивной эволюции.
Принцип инерции в сфере производства. Этот принцип проявляется в следующем. Производство серийно выпускаемых технических средств увеличивается от нуля по восходящей кривой сначала с отставанием от спроса, затем достигает максимума (перепроизводства), после чего происходит снижение производства до стабилизированного уровня или же до нуля в случае появления лучшего технического решения для выполнения этой же функции. Наблюдается постоянное повышение степени механизации и автоматизации технических средств. Да, такая закономерность существует. В любом дереве конструктивной эволюции, начинающемся от конкретной функции, имеет место последовательное появление технических объектов понижающих долю (степень) участия человека в выполнении функций. Всеобщее соответствие между функцией и структурой технических объектов. Каждый элемент технического объекта или его конструктивный принцип имеют хотя бы одну функцию, обеспечивающую реализацию функций технического объекта, т.е. исключение элемента или признака приводит к ухудшению какого-либо показателя технического объекта или к прекращению им своей функции. Прогрессивность конст­руктивной эволюции технических объектов проявляется в законе (гипотезе) о прогрессивной конструктивной эволюции технических объектов. В технических объектах с одинаковой функцией переход от поколения к поколению вызван устранением выявленного на данный момент главного дефекта, связанного, как правило, с улучшением одного или нескольких критериев прогрессивного развития и происходит при наличии необходимого научно-технического потенциала и социально-экономической целесообразности. Комментарии. В приводимых выше закономерностях есть много общего, но много и различий, т. е. они не адекватны. Следовательно, развитие (формирование) этих законов еще далеко от какого-то завершения. Не прослеживается использование системного подхода в раскрытии данных законов в общей системе техники и в частных (спе­циализированных) ее проявлениях. Взгляд на законы развития техники с точки зрения системного подхода. Системный подход требует прежде всего уяснить, что понимается под техническим объектом? Техническим объектом (ТО) будем называть созданное челове­ком или автоматом реально существующее (существовавшее) устройство, предназначенное для определенной потребности . Как синоним понятия «технический объект» в литературе часто используют еще понятие «техническая система» - так утверждается в учебном пособии для вузов 1988 г Данное определение «технического объекта» («технической системы») не соответствует основным положениям системного подхода. В определении технической системы не выделяется целостность (полнота набора элементов), связи и взаимосвязь элементов, функциональность. Ведь система - это полный, целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы. Законы развития техники надо рассмат­ривать как законы развития систем, опираясь на свойства целостности, взаимосвязанности, функциональности, которые не­отделимы от понятия системы. Рассматривая законы развития техники в, к объекту исследования (технике, техническим системам) не относятся как к системе в понятиях системного подхода. Таков парадокс, неоправданная непоследовательность, первопричина последующих выводов. Удивительно то, что изобретательские алгоритмы тех же авторов фактически базируются на системном подходе. С позиций системного подхода три закона «жизнеобеспечения технической системы», предложенные Г.С. Альтшуллером, являются прямым выражением системообразующих факторов. Действи­тельно, закон полноты системы выражает требования целостного (полного) набора элементов системы; закон энергетической про­водимости - наличие необходимых связей между элементами системы (и внешней средой); закон согласования ритмики частей системы отражает функциональную обусловленность взаимодейст­вия. Таким образом, получается, что в ранг законов развития технических систем (техники) возведены требования о том, чтобы они были системами. Иначе они не могут функционировать, развиваться, существовать. Этот замечательный и простой по сути вывод прекрасно подтверждает диалектическую мощь системного подхода. Иными словами, вместо трех рассматриваемых законов Г.С. Альтшуллера, можно назвать один, обобщающий их и включающий еще многие другие свойства и открывающий связь с законами материалистической диалектики, в частности, с системным подходом. Условием (законом) жизнеспособности технического объекта является то, чтобы он был системой, т.е. по определению системы должен обладать полным (целостным) набором элементов, функционально взаимосвязанных между собой для достижения желаемого результата. В формулировке Е.П. Балашова три закона жизнеобеспечения технической системы Г.С. Альтшуллера (полнота системы, энергетической проводимости, согласования ритмики) есть стремле­ние выразить одним законом «повышение функциональной и структурной вещественно-энергетической информационной це­лостности системы». Г.С. Альтшуллер в этих трех законах рассматривает стартовую позицию целостности системы, Е.П. Балашов - ее качественное развитие (повышение целостности), не акцентируя внимания на том, что в начальном состоянии технический объект как система должен соответствовать данному толкованию целостности. Иными словами, здесь подтверждается, что технический объект должен быть системой и что развитие этой системы идет по пути совершенствования (повышения) ее целостности в функциональных и структурных проявлениях. Следуя далее методологии системного подхода, необходимо рассматривать техническую систему в развитии, в связи с окружа­ющей средой и т.д. Развитие систем с позиций системного подхода (материалисти­ческой диалектики) происходит по спирали. Поэтому следующие законы Г.С, Альтшуллера: - увеличение степени идеальности как направление развития; - неравномерности развития частей системы (что является естественным, т. к. равномерность развития была бы каким-то случайным явлением и не порождала бы внутренних противоречий в системе); - переход в надсистему, т. е. после исчерпания возможностей развития данной системы ее развитие идет на более высоком уровне как часть надсистемы; - переход с макроуровня на микроуровень; - совершенствование управляемости - характеризуют диалектические черты развития системы, но, видимо, далеко не полностью. Нужно анализировать изменение потребнос­тей, внешнюю среду, учитывать комбинационный характер законов техники, их вторичность (и в этом смысле относительность, релятивизм), развитие общества. Заметим, что с позиций системного подхода аналогичные суждения можно высказать и в отношении законов Е.П. Балашова и А.И. Половинкина.
В заключение следует подчеркнуть не изолированность, а совместность действий всей совокупности законов развития техники, взаимосвязь антропогенного мира с естественным и социальным, что отвечает концепции системного подхода. Выводы. Законы и закономерности, сформулированные Е.П. Балашовым, согласуются с разработанным им функционально-структурным подходом (функциональность, соответствующие ей структуры применительно к системам). По своей сути они близки к тем, которые даны Г.С. Альтшуллером. Но адекватность и соот­ветствие между ними иногда трудно устанавливаются. Например, закон увеличения степени вепольности у Г.С. Альтшуллера и повышения функциональной и структурной вещественно-энергетической и информационной целостности системы у Е.П.Балашова, видимо, все же имеют соответствие.
Закон динамического уравновешивания, взятый Е.П. Балашовым у А.А. Денисова и Н.Н. Колесникова, носит характер механического закона, как в классической механике. Возникают сомнения в возможности его обобщения и распространения на другие немеханические системы в указанном виде. У А.И. Половинкина и Е.П. Балашова сформулирован ряд законов и закономерностей, определяющих первообразность функций по отношению к многообразию структур, их реализующих. Ряд положений нуждается в доказательствах и конкретизации. Следует отметить, что формулировки Г.С. Альтшуллера, данные им до Н.П. Балашова и А.И. Половинкина, носят более конкрет­ный, практический характер, близки к проводимой им изобрета­тельской деятельности. У других авторов они имеют еще более общий вид и применены «вообще» к техническим системам. Какой-либо законченности и полноты нет ни у кого из них. В ряде законов используются термины «гармоническое соотношение», «минимальная работо­способность» и т.д., которые не связаны с какими-либо количественными показателями и указывают лишь на общие тенденции в процессах и соотношениях. Все законы развития техники действуют не обособленно, а, по-видимому, взаимосвязанно. Связи между ними не оговорены. Можно полагать, что в ряде случаев пренебрежение взаимосвязан­ностью законов неправомерно и недопустимо.
Литература 1. Уемов А. И. Системный подход и общая теория систем М.: Мысль 1982 246с. 2. Балашов Е. П. Эволюционный синтез систем М.: Радио и связь. 1985 328с 3. Кузьмин П. К. Принципы системности в теории и методологии К. Маркса. М. Политиздат, 1986. 399с. 4. Самарин В. В. Техника и общество. Социально философские проблемы развития техники. М.: Мысль 1988. 143с.