В. Н. Романенко, Г. В. Никитина




Скачать 21,24 Kb.
НазваниеВ. Н. Романенко, Г. В. Никитина
страница1/41
Дата03.02.2016
Размер21,24 Kb.
ТипСтатья
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   41
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ, ЭКОНОМИКИ И ПРАВА

В. Н. РОМАНЕНКО, Г. В. НИКИТИНА

ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2 0 11

ISBN 978-5-4227-0035-6

Научный редактор действительный член Европейской академии естествознания В. В. Корец

Рецензенты доктор технических наук, профессор, академик МАФО

В. М. Б е ль ф ор; доктор технических наук, профессор, академик АИО В. В. Иваницкий;

кандидат физико-математических наук, доцент, академик АИО А. Н. Протопопов






ББК 32.973.26-018.2 Р 69
© Романенко В. Н., Никитина Г. В., 2011 ©СПбИВЭСЭП, 2011

Различие в способах, при помощи кото­рых может быть познан предмет, созда­ет многообразие наук.

Фома Акеинский «Сумма теологии»

И хотя многие приемы, применяющиеся на заводах и фабриках, ведут свое начало от опытом оправданных начал естество­знания, тем не менее, в практическом сочетании частности должны ждать сво­их обобщений, которыми в будущем мо­жет выступить технология, как самосто­ятельная прикладная наука.

Д. И. Менделеев Статья «Технология» для энциклопедического словаря 1901 г.

ВВЕДЕНИЕ

Существуют два подхода к попыткам осмыслить мир. С помощью пер­вого мир пытаются осознать в его целостности. Другой подход связан с «расчленением» воспринимаемого мира на части и дальнейшим объяс­нением его свойств на основе более простых составляющих. Не вдава­ясь в тонкости определений, скажем, что первый подход связан с тер­мином холизм, а второй - с термином редукционизм. Возможности такого анализа отражают отмеченное еще Спенсером наличие двух тен­денций во всех явлениях природы, а именно дифференциацию и интег­рацию. Каждый из двух подходов, отражающих свойства реальности, имеет свои достоинства и недостатки. Естественно-научное рассмотре­ние мира, задачи техники и технологий в основном опираются на идеи и методы редукционизма. В этом случае всегда используется некоторое упрощение действительности. Упрощенное рассмотрение создает опре­деленную модель действительности. Степень допускаемых упрощений меняется от модели к модели. Соответственно, модели позволяют де­лать обобщения с разной глубиной охвата, то есть с разной интегратив- ностъю. Возможна даже классификация моделей по степени их интег- ративности [93]. При этом наиболее общие модели, которые применимы практически ко всем разделам человеческого знания, получили назва­ние глобальных моделей.

Чем выше интегративность модели, тем больший круг вопросов она рассматривает и тем большее число разнородных явлений позволяет сравнить между собой. В то же время модели с высокой степенью ин- тегративности позволяют получить меньше конкретных практических результатов по сравнению с моделями, применение которых ограниче­но. Исследуя конкретные задачи и проблемы, наука оперирует с моде­лями, связанными с узкими областями знания, при этом достигается много частных успехов. Однако периодически процесс глубокого рас­членения окружающего мира сменяется интересом к обобщающим мо­делям.

Появление в последние десятилетия работ по созданию общих опи­саний технических систем, многообразий и т. д. свидетельствует о не­обходимости возврата к исследованиям обобщающего типа. Это прояв­ляется даже в гуманитарной области. Так, ныне формируется новый подход к анализу истории, когда она излагается не применительно к отдельным государствам или народам, а непосредственно описывает ход событий в большом сообществе государств. Примером может слу­жить книга по истории Европы, написанная Н. Дэвисом. Поэтому пред­лагаемая нами попытка построить общую модель технологий вполне оправданна. Желательно, чтобы такая общая модель описывала бы как технические технологии, так и технологии гуманитарные, то есть педа­гогические методики, методы поиска информации и т. д. При этом желательно сохранить некоторую долю конкретности, то есть не пере­ходить к чисто философскому анализу проблемы, как это сделано, на­пример в [22, 44].

Даже самая общая глобальная модель основана на определенных упрощениях. Поэтому ни в коей мере нельзя рассчитывать, что с ее по­мощью можно полностью описать реальность. Лучше всего представ­ление о реальности дает совместное использование нескольких моде­лей. В этом случае каждая модель описывает реальность с новой точки зрения. Можно говорить о том, что наилучшее представление о реаль­ности находится на пересечении представлений, создаваемых разными моделями приблизительно одинакового уровня интеграции. На то обсто­ятельство, что понимание природы связано со взаимодействием, то есть пересечением моделей, четко указал Ю. В. Чайковский [121]. Моделей, необходимых для всеобъемлющего описания реальности, не очень мно­го. Однако со временем их число может возрастать. Естественно, каж­дая модель частично охватывает те черты реальности, которые описы­ваются и другими моделями. Поэтому постепенное вовлечение в анализ реальности новых моделей сопряжено с уменьшением количества ин­формации, которое вносится каждой новой моделью. Эта информация связана с той последовательностью, в которой разные модели вводят­ся в анализ. Иными словами, полнота описания реальности не требует большого числа моделей.

Применительно к не очень сложным понятиям считается, что хоро­шая полнота описания достигается при использовании 6-7 свойств-ха- рактеристик. Оценки этого числа не очень надежны. Соответствующий вывод повторен в работе [53]. Таким образом, можно ожидать, что для хорошего описания реальности достаточно ограничиться небольшим числом моделей. Сказанное также говорит о том, что любая общая мо­дель требует для своего использования привлечения и других моделей. В случае общей теории технологий это модели многообразий [83, 126], технических систем [19, 40, 63, 116] и общие представления теории си­стем [110].

Технологии даже при самом общем подходе относятся к области достаточно конкретных представлений о действительности. Поэтому рассматриваемые в книге отношения нельзя считать чисто философ­ским анализом. Их скорее можно отнести к разделу знаний, который иногда называют философией техники.

Описание технической действительности и методов управляемого влияния на нее, то есть технологий, исходит из нескольких базовых допущений. Первое из них - это общее допущение, которое обычно явно или неявно делается при изучении окружающей реальности. Оно отвечает на важнейший вопрос о том, как влияет наблюдение, точнее присутствие обобщенного наблюдателя, описывающего реальность, на саму эту реальность. Естественно считать, что во всех наших исследо­ваниях такого влияния нет.

Первое базовое допущение Изучение и описание окружающей реальности и, в частности, изучение и описание технических систем и их пре­образований с помощью технологий никак не влияет на получае­мые результаты и не влияет на саму реальность.

Это допущение настолько естественно, что его часто просто не ого­варивают. В разных формулировках оно является наиболее общим, де­лаемым при анализе любых свойств реальности. Строгое его доказа­тельство, как и доказательство остальных базовых допущений, очень сложно, если вообще возможно. Остальные базовые допущения, кото­рые здесь описаны, не имеют столь общего характера и относятся либо только к технологиям, либо к области технических систем.

Технологии целенаправленно преобразуют объекты и технические системы. Для того чтобы изучить и описать процесс преобразования, необходимо знать его характеристики, то есть описание объектов в на­чальный и конечный моменты преобразования. Желательно иметь воз­можность получать такие же сведения об объектах и на разных стади­ях. Для этого сам объект должен быть достаточно стабильным. Только в этом случае можно его однозначно описать и классифицировать. Эта проблема не нова. Хорошо известно, например, что для изучения измен­чивости живых организмов (их эволюции) нужно сначала описать сами объекты, то есть создать соответствующую классификацию (таксоно­мию). Если бы изменения объектов шли слишком быстро, то описать их свойства, как приблизительно неизменные, было бы невозможно.

Известны такие процессы, как быстрое растворение, взрывы и т. п., ког­да невозможно говорить о стабильности объектов в разные моменты процесса. В этих случаях можно только говорить о чем-то стабильном до начала и после конца процесса.

Но этого не всегда достаточно. Если процесс повторяется через не­который промежуток времени, то для получения разумных описаний необходимо иметь исходные объекты с теми же свойствами, что и рань­ше, и быть уверенным в том, что и конечные объекты после проведе­ния одних и тех же операций также будут теми же, что и раньше. Без выполнения этих условий говорить о создании разумных описаний не имеет смысла. Иными словами, надо быть уверенными в том, что мож­но разделить описание объектов и описание преобразований. Это каса­ется и искусственных преобразований, и преобразований, которые идут в окружающем мире вне зависимости от действий человека. Все это представляется достаточно естественным. На самом деле эта естествен­ность основывается еще на одном базовом допущении.

Второе базовое допущение. Можно обеспечить независимость описания свойств преобразуемых объектов и процессов, на них воздейству­ющих. При этом изменяемый объект в таком описании можно считать стабильным. Иными словами, можно считать, что из­менения объекта в наших описаниях всегда достаточно медлен­ны. При этом в простейших случаях можно не прибегать к срав­нительным оценкам скоростей изучаемых процессов.

Таким образом, главное требование, предъявляемое к большинству ос­новных технологических процессов, можно сформулировать в терми­нах воспроизводимости. Иными словами, нужно, чтобы в одинаковых условиях и при одинаковых исходных объектах процесс приводил бы к одним и тем же результатам. То есть результатом строго заданной тех­нологии должны быть полностью идентичные конечные объекты. Это считается естественным требованием. Без его выполнения нет никако­го смысла говорить об управляемых и строго описываемых технологи­ях. В то же время самые общие представления о природе, входящие в теорию многообразий [83], говорят о том, что полностью идентичных объектов в природе не существует.

Между любой парой объектов, даже если они очень близки, всегда существуют хотя бы небольшие различия [83]. Это могут быть, напри­мер, царапины на двух машинах одинаковой марки и окраски, резуль­таты различных эксплуатационных действий и т. д. Незначительные колебания технологических режимов и исходных материалов также вызывают некоторые изменения в свойствах результирующих объектов. Иными словами, представления о полной идентичности разных объек­тов реальной жизни являются идеализацией. Таких идеализаций при анализе технологий достаточно много. К ним, в частности, относятся понятие строгой равномерности распределения различных структур, представления о строгом постоянстве управляющих параметров, пред­ставления о точной равномерности процесса и т. д. На самом деле та­кие идеальные схемы никогда не реализуемы. Поэтому в таких случа­ях при детальном рассмотрении проблемы реальные объекты следует характеризовать степенью их отклонения от идеальности (см., напр., [83]).

В действительности можно говорить об определенном приближении к идентичности объектов, режимов и других элементов реальности в пределах некоторой допустимой погрешности. Ее величина зависит от ряда обстоятельств, различных в разных ситуациях. Для большинства задач практической технологии эта величина обычно меньше, чем воз­можные оценки допустимого разброса характеристик объектов и про­цессов. Отсюда вытекает третье базовое допущение.

Третье базовое допущение. В основной массе рассмотрений отклонением объектов и процессов от идеальной идентичности можно пренеб­речь. В тех же случаях, когда этого сделать нельзя, можно ис­пользовать стандартные методы математического описания, которые позволяют сделать необходимые оценки степени откло­нения от идеальной идентичности. Основные, наиболее общие, рассмотрения теории технологии можно получить в рамках пред­ставлений о достижимости идеальной идентичности, вводя в случае необходимости соответствующие поправки.

Безусловно, имеются многочисленные ситуации, когда нельзя не заме­тить, что объекты анализа имеют разнообразные свойства. Многовеко­вая история науки и техники выработала ряд логических приемов, ко­торые позволяют обойти трудность описания таких ситуаций. Они детально описаны в [83]. Конечно, не во всех случаях нужно опасать­ся учета многообразия действительности. В конце концов, именно учет всех возможных видов технологий, упорядочение разных типов техно­логий в систему является одной из наших задач. Однако при описании свойств разных объектов для получения конкретных результатов часто приходится абстрагироваться от всего несущественного, например ис­пользовать некоторые усредненные характеристики объектов.

Три допущения, описанные выше, обычно считаются настолько ес­тественными, что чаще всего заранее при анализе большинства проблем они просто не оговариваются. Обычно не оговаривается и еще одно принципиальное допущение. Оно связано с тем, что в реальных усло­виях на объекты и процессы оказывает влияние множество внешних факторов, имеющих случайный характер. Идеальная технология исхо­дит из представления о том, что эти факторы можно просто не учиты­вать в силу малости воздействия. Такое исключение (элиминация) позволяет рассматривать разные факторы, влияющие на процесс, не­зависимо друг от друга. Иными словами, различные синергетические эффекты1 стараются не рассматривать. В известном смысле это отвечает представлениям о возможности линейных описаний. На самом деле строго обосновать такой подход и изучить возможности введения в него необходимых поправок - задача достаточно сложная. Именно по этой причине приходится заранее сформулировать четвертое базовое допу­щение.

Четвертое базовое допущение Наиболее общие представления о технологиях можно получить, пренебрегая синергетическими эффектами, то есть в рамках обобщенной линейной модели изучаемых процессов. При необходимости учет сложных процессов взаимодействия раз­ных факторов можно произвести в рамках поправок к основным результатам, полученным в предположении о независимости дей­ствия на процессы любых внешних факторов.

Выделение во вводной части этих кажущихся естественными и всегда выполняемыми допущений позволит оценить принципиальные возмож­ности будущих результатов. Это в равной степени относится и к резуль­татам других авторов, изучающих сходные проблемы.

Результаты и рекомендации, которые можно получить на основе общего анализа и описания обширной группы явлений, редко имеют характер практических рекомендаций. Это связано с тем, что общий анализ нужен и интересен для получения сопоставлений, глобальных рекомендаций и других вопросов, относящихся к чисто философским проблемам. В то же время к технологиям обычно принято относить процессы, имеющие практическую направленность. По этой причине желательно, чтобы даже общие теории, связанные с ними, наряду с об­щими вопросами приносили бы реальную пользу. Иными словами, даже при самых общих рассмотрениях необходимы выводы, позволяющие сделать конкретные рекомендации. По этой причине полезно заранее оценить ожидания, предъявляемые к общей теории технологий.

Одним из основных результатов общего анализа должна быть клас­сификация всех принципиально возможных технологий. Создание на этой базе классификаторов и справочников типовых технологий пред­ставляет несомненную пользу для задач автоматизированного проекти­рования, поиска принципиально новых технологических решений и автоматизированного синтеза сложных технологических процессов на базе более простых. Аналогичные задачи стоят в настоящее время пе­ред многими отраслями технической деятельности человека. Нужны они и для упорядочения гуманитарных знаний, на что справедливо ука­зывал еще А. Дж. Тойнби [111]. Универсальные классификаторы ис­пользуются во многих областях человеческого знания (см., в частности, [82, 109]). Наиболее известными среди них можно считать различные варианты библиотечно-библиографических классификаций. Они тесно связаны с работами по общей классификации человеческих знаний и различных наук1. Классификации позволяют не только правильно соот­нести между собой различные объекты и процессы. С их помощью уп­рощается поиск новых объектов и решается ряд других полезных прак­тических задач. На их основе легко создать банки различных данных и разумно построить пользовательские каталоги.

Сопоставление различных далеких процессов на базе общих теорий часто позволяет сделать полезные выводы и сравнения. Так, например, исходя из общей теории многообразий в ряде случаев удается пред­сказать возникновение различных напряженных зон в общественной жизни. Применение законов ранжирования позволяет сформулиро­вать полезный в практической работе по поиску информации закон рассеяния публикаций [50]. Этот закон непосредственно связан с зако­ном Зипфа1. Имеются и другие полезные области применения общих технологических рассмотрений. Хорошо известно, например, что совре­менные методы синтеза технических систем позволяют предлагать кон­струкции перспективных устройств. Однако сравнение этих конструк­ций с общими результатами технологического анализа позволяет подчас сразу же отсечь или оценить как дорогие и неперспективные ряд потен­циально интересных конструкторских предложений. Ограничимся простым, но наглядным примером.

Как известно, формулировка некоторых перспективных идей твер­дотельных приборов позволяет задать желательное распределение при­месного элемента по глубине полупроводниковой подложки. Анализ диффузионных технологий изготовления приборов сразу же обращает внимание на сложность, а часто и практическую неосуществимость тех из предложенных концентрационных профилей, в которых распреде­ление примесного элемента возрастает в глубь пластины от ее поверх­ности. Примеров подобного рода достаточно много. Общая теория технологий позволяет ускорить и, более того, автоматизировать соответ­ствующий анализ даже в достаточно сложных случаях. Сравнение тех­нологий в далеких технических областях также позволяет сделать ряд полезных суждений и выводов исходя из определенных аналогий. Есть и другие перспективные пути возможного практического применения результатов общей теории.

Как следует из сказанного, польза от общих теоретических рас­смотрений своеобразна, но она, несомненно, существует. Особенно по­лезны различные аналогии и выводы, делаемые на основе таких пред­ставлений в процессе преподавания. Поэтому общие теоретические рассмотрения, несмотря на то что в деталях они интересны только ограниченному кругу лиц, могут принести пользу и в этой области. Дальнейшее его развитие и конкретизацию результатов имеет смысл продолжить только после того, как станет ясно, что выводы из такого анализа действительно приводят к полезным результатам.

Обратим внимание еще на одно существенное обстоятельство. Со­вместное рассмотрение технологий в технической и естественно-науч- ной сферах знания, с одной стороны, и технологий, которые использу­ются в гуманитарной сфере, приносит большую пользу. Тем не менее авторам, впервые развивающим такой подход к описанию технологий, трудно осветить все эти разделы с одинаковой глубиной. В силу своих научных интересов и учитывая исторические традиции, вопросы, свя­занные с техникой, будут описаны более детально. Переход к анализу остальных технологий на основе результатов общих рассмотрений мо­жет быть совершен впоследствии другими авторами, если польза от такого анализа будет достаточно очевидна. Оценка этой пользы - дело будущего.

Средством понимания мерт­вых форм является математиче­ский закон. Средством постиже­ния живых форм служит аналогия.

О. Шпенглер «Закат Европы»

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   41

Похожие:

В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconРадченко В. А., Дедух Н. В., Малышкина С. В., Бенгус Л. М., Батура И. А., Попов Г. Ф
Корж Н. А., Герасименко С. И., Климовицкий В. Г., Лоскутов А. Е., Романенко К. К., Герасименко А. С., Коломиец Е. Н
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconС. Ф. Никитина / Протокол №1 от 30. 08. 2012г
Планируемые результаты освоения детьми общеобразовательной программы
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconВозможности театральной педагогики в области разработки здровьесберегающих технологий
А. Н. Андреев, М. Ю. Быков, А. Б. Никитина, Ю. Н. Рыбакова, Т. А. Климова, Е. И косинец
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconБубякин И. В., Никитина Е. С. Строение многообразий
Акивис М. А. К дифференциальной геометрии грассманова многообраия //Tensor. 1982. V. 38. P. 273-282
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconРоссийской федерации государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы
Жолдаковой З. И., чл корр. Рамн новикова Ю. В., д м н. Романенко Н. А., а также «Руководства по контролю качества питьевой воды»...
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconМетодическое пособие по проведению урока 1 сентября 2006 г
Авторы-составители: Захарова Е. Н., Каткова Е. Г., Копылова А. В., Кошмина И. В., Круглова Т. А., Лукутин А. В., Макарова Л. А.,...
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconНикитина М. А., Ткачева И. А., Леонтьева Т. Н., Льонченко Т. Т
Данные методические указания по выполнению контрольных работ по иностранному языку (английскому, немецкому, французскому) предназначены...
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconРабочая программа по предметам для учащихся подготовительного класса школы 2 вида
Министерством образования Российской Федерации, М.: Просвещение, 2003. Авторы программы: К. Г. Коровин, А. Г. Зикеев, Л. И. Тигранова,...
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconЗаочная экскурсия по литературным местам Владимирской области
П. Сумарокова, А. Радищева, А. Грибоедова, А. Пушкина, Н. Некрасова, К. Бальмонта, А. Горького и других. Среди владимирских поэтов...
В. Н. Романенко, Г. В. Никитина iconМетод и алгоритмы интерпретации и классификации тональных аудиограмм на основе обработки субъективной информации
Защита диссертации состоится “ 26 ” января 2012 г в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница