Диалектика инженерного творчества

Дальше необходимо уяснить задачу (проблему). Уяснить в чем заключается задача,- значит существенно продвинуться в исследованиях. И наоборот – неправильно понять задачу – значит, направить исследование по ложному пути.

Этот этап творчества непосредственно связан с фундаментальным философским понятием цели, т.е. мысленным предвосхищением результата.

Сформулировать цель значительно труднее, чем следовать принятой цели.

Функционально-структурный подход.

Мы рассматриваем функционально-структурный подход как сердцевину
(основу) системного подхода.

Чему отдать предпочтение функции или структуре, этим основным понятиям системного подхода? Это принципиальное положение, выражающее мировоззренческую позицию в системном подходе.

Действительно, между функцией и структурой существует связь, как между философскими категориями – содержанием и формой. Другими словами, функция – это содержание, структура – форма системы. Это «типичная взаимосвязь диалектических противоположностей, преодоление которых является источником развития и познания систем [2]».

Функционально-структурный подход базируется на взаимозависимости функции и структуры в процессе развития системы при определяющей роли функции системы по отношению к ее структуре.

Изменение этого положения ведет к крайностям в виде «функционализма» или «структурализма».

Функционально структурный подход, выражая сущность системного подхода характеризуется следующими факторами [2].

- учетом диалектической взаимосвязи функции и структуры объектов при определяющей роли функции по отношению к структуре.

- целостным подходом к анализу (расчленению, декомпозиции) и синтезу
(воссоединению целого из частей) многоуровневых систем общностью этих двух сторон познания.

- учетом вещественных энергетических и информационных связей между элементами системы и взаимосвязью системы со средой.

- рассмотрением систем в развитии.

- единством философского и специального знания проявляющегося в совместном использовании общих законов материального мира и закономерностей развития антропогенных систем.

На основе функционально-структурного подхода можно сделать следующие заключения [2]:

1. Структура системы определяется совокупностью реализуемых функции данной системы.

2. Между реализуемыми функциями и структурой системы не существует взаимно-однозначного соответствия (т.е. может быть несколько систем с одинаковыми функциями, но с различной структурой).

3. Функционально структурная организация системы адаптируется к изменяющимися условиями ее существования. Изменение условий существования системы (внешней среды) вызывает изменение ее функции и ведет соответственно к изменениям структуры.

4. Процесс эволюции систем формирует различные типы систем, функционально структурная организация которых в возрастающей мере соответствует потребностям и условиям существования этих систем. Это многоцикловый спиральный процесс.

Инструментарий функционально-структурного подхода.

Для применения функционально-структурного подхода [2] разработаны следующие понятия, которые используются в алгоритме.
Дерево функции системы представляет собой декомпозицию се функции и служит основой для формирования системы. Выделяются «функциональные модули. В структуре им соответствуют определенные «конструктивные модули».
Дерево противоречий системы отражает противоречия отдельных уровней функционально-структурной ее организации. На каждом уровне существуют противоречия между функциями и структурной организацией.
Конструктивные модули определяют и организуют морфологическую структуру системы на основе ее функциональных модулей.

Алгоритм функционально-структурного подхода.

1. Анализ систем-прототипов включает: выяснение основных и дополнительных функции построение; обобщенного дерева функции; выявление базовых структур; анализ принципов технической реализации.
2 . Исследование дерева противоречий системы.
3. Формирование концепции системы.
4. Формирование дерева функции системы.
5. Формирование функциональной структуры системы.
6. Формирование морфологической структуры системы на основе конструктивных модулей.
7. Оценка показателей качества и выбор окончательного варианта системы.

Алгоритм функционально-структурного подхода направлен на выявление
(вскрытие) и преодоление противоречий разных уровней.

Философская сущность системного подхода.

Системный подход неразрывно связан с материалистической диалектикой, является конкретизацией ее основных параметров на современном этапе ее развития.

Синоним слова иностранного происхождения «системность» может быть наше русское «целостность», что означает внутреннее единство, что воспринимается как единое целое. Отсюда принципиальная несовместимость рассмотрения объекта, проблемы или явления без учета всей сложности всей сложности их внутреннего строения (структуры), взаимодействия (обмена) между составляющими систему элементами и подсистемами: веществом, энергией и информацией; отрывом от среды обитания (системного окружения) постоянного обмена между внутренней сущностью и средой; резко выраженной функциональности, т.е. целенаправленности для достижения заданных конкретных результатов.

Эта сущность системности, которую без натяжки модно назвать философской, следует из представлений о единстве, неразрывности и взаимосвязанности мира.

Главное затруднение восприятия человеком системного подхода лежит в плоскости ординарной логики человеческого (главным образом механического) мышления по принципу от анализа к синтезу.

Принцип же системности как бы противостоит элементаризму.

Приступая к разработке новой системы или проблемы мы, как правило, не задумываясь, начинаем «препарировать» ее, расчленять на части и элементы, наивно предполагая, что на базе простого знания частей целого можно познать и его самое.

Для того чтобы сложную систему правильно расчленить на части с целью изучения надо использовать системный подход.

Отдельное не существует иначе, как только в связи, которое ведет к общему.

Синтез системы — в ее единстве; трудность постижения — в преодолении психологии дробления без должного учета взаимосвязей с целым. Здесь без перестройки психологии не обойтись.

В сознании исследователя укореняется понимание того факта, что получение значительного результата самым непосредственным образом зависит от исходной теоретической позиции, точнее — от принятого подхода к постановке проблемы.

Анализ и синтез — являются фундаментальными понятиями как в философии, так и в системном подходе.

Если анализ — процесс мысленного расчленения (декомпозиции) или реального разбиения объекта на элементы с учетом имеющихся между ними связей, то синтез — процесс воссоединения элементов в одно целое.

Анализ и синтез системы во взаимосвязи выявляют, из каких частей состоит целостная система и как они (части) взаимодействуют друг с другом, таким образом раскрываются принципы функционально-структурной организации системы.

Анализ и синтез диалектически взаимосвязаны «Мышление состоит столько же в разложении предметов сознания на их элементы, сколько в объединении связанных друг с другом элементов.

Анализ не является самоцелью. Подобно тому, как части подчиняются целому, служат ему, анализ служит синтезу, свершается во имя синтеза, направляется и контролируется синтезом.

Диалектики учат нас, что мало понять различие явлений, надо вместе с тем понять и их единство. Оперировать различиями как взаимоисключающими противоположностями было бы ошибочно.

Не следует полностью отождествлять диалектику и системный подход. В отличие от диалектики системный подход представляет собой специализированную методологию, хотя и имеющую общенаучное значение.

Философский и системный подходы сходны в том, указывает Д. М. Гвишиани
[28], что и в том и в другом интегрируются научные знания в целях повышения его практической эффективности и то и другое носит междисциплинарный характер — синтез научных знаний, тенденции сближения естественных и общественных дисциплин.

Диалектический материализм — это целостное мировоззрение научная теория и методология, а системный подход — только одна из ее граней.

Системный подход является конкретизацией диалектики на современном этапе развития.

2.2 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 [3].

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 [5]. Основные положения науки об искусственном по мнению Герберта Саимона [5] 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» [1].

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. [29]

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 [24,8] не приводиться сопоставительный анализ различных позиций, без чего невозможно продвижение вперед.

Мнения философов.

Приведем мнение Белозерцева В.И. [15].

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 Белозерцева в 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. [4].

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 [6]:

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 [11-14]

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.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5