Роль и значение техники (стр. 14 )

3.7. Эволюционное и революционное развитие технической теории

Развитие технической теории проходит двумя основными способами - эволюционным и революционным. В первом случае происходит выделение новых исследовательских направлений и областей исследования в рамках одной и той же фундаментальной теоретической схемы; во втором - происходит смена одной фундаментальной теоретической схемы на другую при переходе в новое семейство научно-технических дисциплин.

Примером такого перехода является изменение парадигмы научного и инженерного мышления в радиолокационной системотехнике, а именно - когда электродинамическая картина мира замещается системно-кибернетической. Радиолокация попадает в новое семейство научно-технических дисциплин, имеющих системную ориентацию. Переход от классической радиолокации к радиолокационной системотехнике – это, прежде всего переход от разработки отдельных радиолокационных станций различного назначения к созданию многофункциональных систем. Несколько РЛС, замкнутые на один пункт сбора и обработки информации, составляют радиолокационный узел; несколько таких узлов, обменивающихся информацией, образуют радиолокационную систему. Радиолокационная система позволяет решать задачи, которые не под силу отдельным радиолокационным средствам. При их проектировании возникает целый ряд специфически системных проблем. Любая радиолокационная система является, в свою очередь, подсистемой более крупной системы - системы управления, которая входит в еще более крупную систему, например, навигационную. В радиолокационной системотехнике для математического исследования абстрактных структурных схем используется аппарат теории графов. Изображение радиолокационной системы в виде структурного графа позволяет провести оптимизацию ее структуры математическими средствами. Применение в радиолокации концептуального и математического аппарата теории информации и кибернетики позволило перейти к анализу так называемой тонкой структуры сложного сигнала, независимо от его конкретного вида. Понятие радиолокационной информации связано с описанием носителя информации (сигнала), т. е. естественного процесса, протекающего в радиолокационной системе. Радиоволны при этом рассматриваются лишь как один из типов волн произвольной природы, наряду с инфракрасными и световыми колебаниями, а также рентгеновским и гамма-излучением или механическими ультразвуковыми колебаниями упругой среды. Функционирование радиолокационной системы рассматривается в системотехнике как алгоритм обработки информации.

Многие современные научно-технические дисциплины ориентируются на системную картину мира, в классических же технических науках использовалась в качестве исходной физическая картина мира. В радиоэлектронике (которая представляет собой сегодня целое семейство дисциплин) используется, например, преобразованная радиотехникой фундаментальная теоретическая схема электродинамики. Физическая картина электромагнитных взаимодействий (колебаний, волн, полей) совмещается со структурным изображением радиотехнических систем, в которых эти физические процессы протекают и искусственно поддерживаются. Таким образом, она преобразуется в картину области функционирования технических систем определенного типа. С одной стороны, данная картина является результатом развития и конкретизации фундаментальной теоретической схемы базовой естественнонаучной теории к области функционирования технических систем, например, к диапазону практически используемых радиоволн как разновидности электромагнитных колебаний. С другой стороны, эта схема формируется в процессе систематизации и обобщения различных частных теоретических описаний конструкции данных технических систем и включает в себя классификационную схему потенциально возможных технических систем данного типа и режимов их функционирования.

Фундаментальная теоретическая схема выполняет важную методологическую функцию в технической науке - методологического ориентира для еще неосуществленной инженерной деятельности. Она задает принцип видения вновь создаваемых технических систем и позволяет выбирать для решения данной инженерной задачи наиболее подходящие теоретические средства из смежных технических, математических или естественных дисциплин. Инженер всегда ориентируется на такую теоретическую схему, осознает он это или нет. Он соотносит с ней образ исследуемой и проектируемой им системы, хотя и не всегда отдает себе отчет в том, что эта схема достаточно жестко направляет его поиски.

4. ОСОБЕННОСТИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

К середине XX столетия в сфере научно-технических дисциплин произо­шли существенные изменения, позволяющие говорить о становлении ка­чественно нового неклассического этапа, характеризующегося новыми формами организации знаний. Современные комплексные (неклассичес­кие) научно-технические дисциплины обладают особенностями, отличаю­щими их от классических технических наук, но имеющими параллели в неклассическом естествознании. Прежде всего к таким особенностям от­носится комплексность проводимых в них теоретических исследований. В классических технических науках теория строилась под влиянием опре­деленной базовой естественно-научной дисциплины, и именно из нее пер­воначально заимствовались теоретические средства и образцы научной деятельности. В современных научно-технических дисциплинах такой единственной базовой теории нет, так как они ориентированы на решение комплексных научно-технических задач, требующих участия представите­лей многих научных дисциплин, группирующихся относительно единой проблемной области. В них, однако, разрабатываются новые специфичес­кие методы и собственные средства, которых нет ни в одной из синтезиру­емых дисциплин и которые специально приспособлены для решения дан­ной комплексной научно-технической проблемы. В основе такого синтеза лежит сложная задача координации, согласования, управления и органи­зации различных деятельностей, направленных на решение этой пробле­мы, поэтому объектом комплексного исследования является качественно новый деятельностный объект, как, например, в системотехнике объектом исследования и организации становится деятельность, направленная на создание и обеспечение функционирования сложной технической систе­мы, которая, будучи создана, не только включается в человеческую деятельность как удовлетворяющая определенную потребность, но и замеща­ет собой эту деятельность.

Ситуация, сложившаяся в современных научно-технических дисципли­нах, напоминает изменения в экспериментально-измерительной деятель­ности, характерные для неклассической физики и связанные с парадоксом неизмеримости. В проекте сложной человеко-машинной системы невоз­можно заранее учесть все параметры и особенности ее функционирования, а можно только предсказать их с определенной степенью вероятности. На­иболее ярко эта тенденция проявляется в сфере социально-инженерных разработок, например в градостроительном проектировании, где заранее часто бывает трудно предсказать те последствия, к которым оно может при­вести, а возмущающим воздействием исследования и проектирования не­возможно пренебречь, его необходимо специально учитывать, поскольку и объект исследования и проектирования, и сам исследователь имеют одно-порядковую деятельностную сущность. Подобно тому, как в неклассичес­кой физике все большее значение придается методу математической гипо­тезы, минуя промежуточные интерпретации, и идеализированным экспериментам без воспроизведения их на всех промежуточных стадиях в виде реальных экспериментов, в современных научно-технических дис­циплинах определяющую роль начинают играть имитационное компью­терное моделирование, позволяющие заранее, в форме идеализированного эксперимента, проанализировать и рассчитать различные варианты воз­можного будущего функционирования сложной системы, причем проме­жуточные интерпретации, как правило, опускаются.

Аналогию между неклассическими естественно-научными и научно-техническими дисциплинами можно провести еще и по той роли, кото­рую играет в них научная картина мира. Эту функцию по отношению к современным научно-техническим дисциплинам выполняет чаще всего системный подход. Современные неклассические научно-технические дисциплины включают в себя сложную совокупность различных типов знания и методов, поэтому первым условием эффективной организации теоретического исследования в них является необходимость реконст­рукции той единой действительности, в которой возможно целостное видение объекта исследования и проектирования. В научно-техничес­ких дисциплинах, имеющих системную ориентацию, именно системная картина мира выполняет функцию методологического ориентира в вы­боре теоретических средств и методов решения комплексных научно-технических задач, а также позволяет экстраполировать накопленный в данной дисциплине опыт на будущие проектные ситуации.

Одной из наиболее важных с точки зрения философии особенностей современных научно-технических дисциплин выступает их явно выражен­ная методологическая ориентация, поскольку не существует образцов или прецедентов такого комплексного исследования. Методология в них может выступать в функции теории ввиду неразработанности общих теорети­ческих средств, особенно на первых этапах развития этих дисциплин. На­конец, в отличие от классических технических наук, которые предметно ориентированы на определенный класс технических систем (механизмов, машин, радиотехнических устройств, радиолокационных станций и т. д.), комплексные научно-технические дисциплины проблемно ориентирова­ны на решение комплексных научно-технических задач определенного ти­па: системотехнических, эргономических, градостроительных, дизайнер­ских и т. п., хотя объект исследования в них может частично совпадать.

Гуманитарная ориентация, характерная для современных комплексных научно-технических дисциплин, означает изменение профессионального взгляда на мир, смену идеалов и норм научного познания. Каждая в от­дельности исследовательская позиция рассматривается как ограниченная и односторонняя, а применение стандартных теоретических средств к ре­шению конкретных научно-технических задач не является в данном случае простой адаптацией методов и подходов, заимствованных из других наук, поскольку используемый теоретический аппарат трансформируется и до­рабатывается применительно к новым задачам. В результате формируются новые области исследования, где тесно переплетаются научно-техничес­кие и инженерные аспекты, которые, однако, уже не будут лишь приклад­ными разделами какой-либо математической, физической, экономичес­кой или иной теории, а органически включаются в структуру новой комплексной дисциплины. Постоянное обсуждение правомерности по­становок проблем, обращение к истории науки, искусства, культуры за об­разцами, их переосмысление, анализ методологических оснований ком­плексного исследования являются в данном случае не следствием незрелости науки, а ее вполне нормальным состоянием.