Формы и методы математизации ХТ

По степени развитости математического аппарата технологии делятся на плохоматематизированные и хорошоматематизированные.

Плохая математизированность связана со сложностью изучаемого явления или с недостаточностью научного уровня. К ПМТ относят производство эластомеров, крекинг, пиролиз, процессы нефтепереработки. При разработке этих технологий используется эмпирический подход, который представляет собой рецептуру, используется также принцип изоморфизма между изучаемым явлением и математической моделью.

Математизация затрагивает не теоретические основы изучаемого процесса, а планирование эксперимента и статистическую обработку результатов. Развитые ХМТ опираются на развитый математический аппарат, который внедряется в описание химического или физического процесса. Аппарат представляет собой теорию множеств: различные разделы качественной математики (дифференциальное исчисление). Математические модели представляют собой уравнения химической ТД, кинетики и катализа; описывают явления как межмолекулярные взаимодействия. Используется принцип внутреннего изоморфизма объекта и модели. К ХМТ относятся процессы ректификации, экстракции, а(б,д)сорбции. Развитый математический аппарат приводит с созданию наукоемких технологий, т. е математический аппарата внедряется с помощью методов вычислительной техники: автоматизированное программирование, проектирование систем, автоматизированного управления процессами, а также методы математического программирования.

Математические методы позволяют отказаться от последовательности разработки процесса по схеме «аппарат–технологическая схема» и перейти к другому принципу «технологическая схема–аппарат», т.е сначала создают технологическую схему, а потом оптимизируют работу отдельных аппаратов на основе математических методов.

Сегодня математизация охватила все области технических наук. Идет в нескольких направлениях:

· Формализация (информация в виде знаков и символов)

· Аксиоматизация

· Математическое моделирование

· Применение М. в IT.

Техника в ЕН эксперименте

Эксперимент (от лат. проба, опыт) - метод познания, основанный на контролируемом взаимодействии исследующей системы (человек со специальными инструментами) с исследуемой системой (объект исследования в заданных экспериментатором условиях), планирование которого осуществляется на основании исходных идей, теорий, знаний. Особенностью ЕН-эксперимента является то, что, имея предметную направленность, эксперимент, по существу, заключается в реализации взаимодействия исследуемого материального объекта с некоторым материальным фактором, называемым прибором или инструментом. Важно учесть, что в эксперименте извлекается информация об исследуемом объекте в контролируемых, искусственно созданных условиях, что отличает эксперимент от наблюдения. Не вдаваясь в понятия «прибор» и «инструмент», отметим, что в методологическом плане планирование эксперимента интерес представляет взаимодействие, которое мы называем «первичным». Именно первичное взаимодействие определяет принципиальные возможности познания природы в том или ином эксперименте. В литературе философской и науковедческой, специально-научной и научно-популярной широко используются такие выражения, как «физический метод», «химический метод», «биологический метод», «биохимический метод», а вместе с этим рассуждения, например, о роли физических методов в химии, ф-х методов в биологии и т.п. Обычно философы науки определяют цель науки как производство достоверного знания о мире. Более того, вследствие явных или неявных влияний со стороны эмпириков возникла и существует сильная тенденция принимать полученное эмпирическое знание на веру. Начиная от Архимедова рычага и систем блоков заканчивая клонированной овцой Долли развитие науки было тесно переплетено с развитием технологии. Следовательно, если науке нужно приписать какие-либо цели, то одной из них должно быть развитие технологии. В экспериментах существенным образом используются технологические устройства (нередко специально разработанные), а потому они часто способствуют технологическим инновациям. Более того, имеются существенные концептуальные сходства между реализацией экспериментальных процессов и технологических, и наиболее значимое среди этих сходств состоит в предполагаемой возможности и необходимости манипуляции и управления природой.Немало философов из тех, кто подчеркивает значимость технологии для науки, разделяют взгляд на науку как технологию. То есть они пропагандируют общую интерпретацию, согласно которой природа науки, причем не только экспериментальной, но также и теоретической, является в основном и прежде всего технологической. Рэйнер Ланж делает акцент на концептуальной и исторической близости (экспериментальной) науки и техники, привлекая для этого прежде всего понятие воспроизводимого эксперимента. Но он также утверждает, что научные законы не могут быть сведены к технологическим операциям. Майкл Хейдельбергер отличает теоретический уровень, на котором осуществляется интерпретация и представление, от относительно независимого причинного уровня, где преобладают (технологиче­ское) производство и конструирование явлений. Изучение научных инструментов – богатый источник сущностных представлений для философии научного экспериментирования. Некоторые философы проводят различие между инструментами, генерирующими материальные репрезентации, инструментами, представляющими явления, и измерительными приборами. Типы инструментов, которые они выделяют – это производительные, конструктивные, имитирующие и репрезентативные инструменты. Формулируя философские выводы, использует свою типологию инструментов, для того чтобы обосновать возможность экспериментов, не базирующихся на теории. Характерным признаком инструментов является их отношение причинной связи с внешним миром, и это позволяет четко разделять естественный объект и устройство, с помощью которого его измеряют. Аппараты же можно назвать частью природы, потому что они либо неотделимы от природных объектов, либо (почти) идентичны им. Для того чтобы производить предметы потребления, нужны средства производства (орудия труда или техника), которые реализуют определенную технологию. Для создания же технологии нужно естествознание, дающее объективные сведения о природе. Природные ресурсы являются материальной базой технологий, средств производства и предметов потребления. Общественное производство предметов потребления представляет собой единую структуру, в которой природа, естествознание, технологии, средства производства и сами предметы потребления составляют единую цепь, замыкаясь на природу: для изготовления предметов потребления необходимо природное сырье, после использования предметов потребления это сырье в переработанном виде возвращается в природу; для изготовления предметов потребления нужны орудия труда или в более позднее время – машинная техника, которая реализуют определенную технологию; технология строится на основе знаний, добытых естествознанием, естествознание получает свои знания на основе объективного изучения природы. Но по мере своего развития естествознание начинает направленно выискивать в природе недостающие сведения, технология предъявляет к естествознанию свои требования, орудия труда – машины предъявляют к технологии дополнительные требования, предметы потребления предъявляют к орудиям труда свои требования. И, наконец, природа, ко всем звеньям этой цепи предъявляет свои требования, современная экологическая ситуация является тому примером.