Позиции представителей техники

Рассмотрим позицию Г. С. Альтшуллера — известного изобретателя, автора теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), а также ряда монографий по вопросам теории и практики изобретательства [20,21,22,23].

Рассмотрим постановку 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 это совсем не так. Патентный фонд нашей страны, с которым я работал многие годы, содержит миллионы изобретений, подтверждающих существование технических законов. Жизнеспособными являются только такие изобретения, которые изменяют исходную систему (прототип) в направлении, предписываемом законами развития технических систем.

Петр Капица [66]в своей статье писал: «Если бессистемно перебирать все мыслимые варианты решения современных технических задач, не хватит человеческой жизни. Можно, конечно, рассчитывать на случай, удачу, вроде той, которая в свое время пришла Бессемеру. Такие многокомпактные сплавы, может быть, были бы найдены случайно, но, вероятно, интуитивным «нюхом» талантливого ученого, который, как искусный повар, умеет готовить вкуснее других. Если есть интуиция, значит, есть и закономерности. Задача науки выявить эти закономерности».

Крупный ученый и популяризатор техники Г. Бабат [67] высказывался еще более эмоционально: «Бредешь, отыскивая воображаемую тропинку, попадаешь в тупик, приходишь к обрыву, снова возвращаешься. И когда, наконец, после стольких мучений, доберешься до вершины и посмотришь вниз, то видишь, что шел глупо, бестолково, в то время, как ровная широкая дорога была так близка и по ней легко было взойти, если бы раньше знал ее».

Если бы раньше знал ее?!

Автор 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 человек плодотворно использует их для сознательного целенаправленного, без слепого перебора вариантов решения изобретательских задач (см. главу 3, п.3.6).

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 пока еще не ясных закономерностей, регулирующих отношения выявленных законов.

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 [18]:

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 (см. ч. 2);

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) забегание вперед — преждевременное внедрение новых элементов и решений, не обоснованных потребностью, не согласованных 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.

Приведем точку зрения А. И. Половинкина — доктора технических наук, профессора, автора ряда работ по теории развития и функционирования технических объектов, в 1980-е г.г. Президента ассоциации «Эвристика» [16,17,46].

Хочется подчеркнуть, пользуясь терминологией авиации, что «высший пилотаж», наивысший уровень инженерного творчества, состоит именно в выделении и формулировании законов и закономерностей строения и развития техники и в сознательном их использовании при поиске конструкторско-технологических решений.

Однако, справедливости ради, нужно отметить, что наука находится 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 глубокому убеждению автора, 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 уровне. 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 их функция — быть явно полезными при решении задач анализа существующих технических объектов (ТО), прогнозирования и развития определенного ТО и др. В связи с этим законы и закономерности техники должны помочь найти ответы на следующие вопросы:

1. Как определить для заданной функции и списка требований наиболее эффективные принципы действия технических решений ТО?

2. Как для определенного класса ТО и техники в целом происходит прогрессивная конструктивная эволюция, т. е. как со временем изменяются функциональная структура, принцип действия и техническое решение?

3. Как со временем изменяется производительность труда и другие критерии прогрессивного развития определенного класса ТО и техники в целом?

4. Как изменится «набор» дефектов для определенного класса ТО и техники в целом?

5. Как возрастают со временем потребности и соответствующие им функции ТО в смысле разнообразия и количественной характеристики?

6. Как возрастает со временем разнообразие ТО, имеющих одинаковые или близкие функции, а также разнообразие ТО в отрасли и в стране?

7. Как возрастает со временем сложность ТО?

8. Как растут со временем затраты энергии, материалов и информации в расчете на одного человека?

9. Какой должна быть генеральная линия развития техносферы региона, страны, мира, обеспечивающая минимальное изменение природной окружающей среды?

И это не исчерпывающий перечень вопросов, ориентирующихся на разработку проблемы. 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 др. 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.

Мысли вслух

Выделим некоторые вопросы, тезисы, положения, обсуждавшиеся на ежегодном общегородском Московском семинаре по философско- методологическим проблемам технических наук [61]:

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. Научно-техническая революция характеризуется интеграцией фундаментальных и прикладных исследований. Отсюда необходимость разработки концептуального аппарата взаимодействия технических наук в общей системе наук.

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.

М. М. Гусев [61]: «Говоря об истории развития законов техники, следует отметить, что с XIX века до середины XX столетия технические науки рассматривались как прикладное естествознание, прежде всего, как материализация открытий в физике, химии, откуда следовало, что в прикладных науках нет собственно философской проблематики. Недооценка технических наук как самостоятельного предмета исследований явилась одной из главных причин отставания в разработке их методологии».

В. Г. Горохов [62]: «В современных условиях осуществляется ломка перегородок между естественными, общественными и техническими науками. Появилось целое семейство комплексных научно-технических дисциплин: эргономика, системотехника, системный анализ, дизайн систем, градостроительное проектирование. Но это не приводит к отмиранию традиционных сфер технических наук и инженерной практики, а усиливает вместе с тем их системный характер».

Г. Н. Шеменев [63]: «Предмет технических наук состоит в разработке идеальных моделей искусственных материальных средств, повышающих эффективность деятельности человека или целенаправленно преобразующих ее, а также способов материализации этих теоретических моделей и последующего их использования».

Б. С. Митин, Я. В. Сазонов [64]: «Система методов в технических науках состоит в сложном своеобразии в каждом конкретном случае технического творчества, в диалектическом взаимопроникновении следующих методов познания:

· метода материалистической диалектики как стратегии научного познания;

· общенаучных методов идеализации и формализации, анализа и синтеза, индукции и дедукции, различения и обобщения, системно-структурного анализа (в принятой здесь терминологии — это функционально - структурный подход—авт.);

· общих математических и информационных методов;

· общего комбинационно-синтезирующего метода технических наук;

· специфических методов различных технических наук;

· конкретной рабочей методики решения исследовательских и изобретательских задач».

Группа авторов [61]: «Комбинационно-синтезирующий метод (комбинациям и синтезу подвергаются все законы природы) представляет общий метод в технических науках, направленный на поиск некоторых оптимальных комбинаций определенных процессов, материалов, взаимодействий и сил, обеспечивающий создание новой техники,. нового качества, которого нет в природе. В комбинационно-синтезирующем методе можно условно выделить два направления: конструктивное и технологическое».

Всемирно известный английский ученый Дж. Бернал [ Мир без войн. — М.: Изд-во иностр. лит., 1960, С. 152] писал: «В начинающейся ныне новой фазе должны быть открыты законы возможных комбинаций, которые никогда не встречаются в природе, а создаются только людьми. Этот созидательный аспект означает, что наука по своей природе приблизится к искусству и станет тем, чем была в некоторой степени математика, а именно: полет деятельности человека, в котором новые комбинации непрерывно создаются, а не просто открываются благодаря изучению природы».

Автор: Поразительна комбинационная творческая деятельность композитора, который на основе всего лишь семи нот создает музыкальное произведение, которого нет в природе.

Отметим, что создание новых сталежелезобетонных конструкций (ч. 2, гл. 9) основано на конструктивной и комбинационной мысли.

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, относящихся к технологиям, конструкциям, передвижениям 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 [61], обобщающему пятилетнюю работу Московского семинара, отмечается «слабая разработка философско- методологических проблем технических наук», и то, что эти проблемы «требуют дальнейшего изучения и пропаганды, практической оценки и развития на занятиях методологических семинаров, научно-практических конференциях и симпозиумах».

Московские ученые [61] пришли независимо к одному и тому же выводу, что и авторы [52]: «Творческое содружество представителей технических наук и философии будет способствовать более полному и глубокому решению этих проблем». Е. П. Балашов [7] отмечает, что процесс сближения общественных и технических наук, к сожалению, идет медленнее, чем этого требует современное общество. Представители общественных наук в своих работах часто ограничиваются набором иллюстраций из области прикладных наук. Практически отсутствуют конструктивные философские исследования по закономерностям развития систем различного функционального назначения, методологии научного и технического творчества.