Дипломная работа: История системного подхода в науке и технике

Эксплуатация, оценка функционирования и ликвидация. В настоящее время в сферу инженерной деятельности попадает и эксплуатация технических систем, то есть операторская деятельность, и их техническое обслуживание. В процессе эксплуатации технической системы проводится также оценка ее функционирования, что весьма важно для постоянного совершенствования и разработки новых таких систем.

В последнее время особенно сложной инженерной задачей становится утилизация и ликвидация отработавших технических устройств и их компонентов, которая может составлять предмет особого научного исследования. Уже на стадии разработки новой технической системы должны быть сформулированы требования к материалам и компонентам, входящим в ее состав, с точки зрения возможности их утилизации с минимальным ущербом для окружающей среды и здоровья людей. Это относится не только к атомным реакторам и к новейшим вычислительным комплексам, утилизация которых обходится весьма дорого и требует специальных инженерных и научных разработок и даже создания особых устройств для их утилизации, но и к таким, казалось бы, простым побочным продуктам технической деятельности, как упаковка отдельных компонентов или устройства в целом. Для переработки всего этого также разрабатываются достаточно сложные технические комплексы, такие, например, как печи для сжигания мусора или очистные сооружения для очистки промышленных вод, бывших в употреблении. Научные исследования и инженерные разработки в этой области финансируются в настоящее время во все большем объеме в промышленно развитых странах. Утилизация отходов атомной энергетики требует создания не только специальных наукоемких и дорогостоящих производств, но и специальных транспортных средств, контейнеров и хранилищ для них, представляющих собой вершину науки и инженерного искусства.

Таким образом, развитая инженерная деятельность включает в себя целый набор различных специализаций и видов деятельности, которые и сами составляют сложную систему, требующую исследования и организации. Организация инженерной деятельности сама становится одним из важных видов инженерной деятельности.

Инженерные исследования и проектирование. Развитие инженерной деятельности привело к необходимости выделения в ней слоя собственных исследований, которые получили название инженерных, или научно-технических, где доводится до практически применимого уровня полученные в науке результаты, происходит обобщение, систематизация выработанных в ходе инженерной деятельности знаний. Часто имеющихся научных разработок недостаточно и в ходе решения той или иной конкретной инженерной задачи возникает потребность постановки и разработки чисто научной проблемы. В историческом плане это приводит к формированию сначала отдельных, а затем и целых блоков технических наук.

Для классической инженерной деятельности характерна ориентация каждого вида инженерной практики на соответствующую базовую науку, или на целый комплекс научно-технических дисциплин. В современных видах технической деятельности привлекаются любые методы, средства и знания из любых научных предметов. Их объединяет общность решаемой сложной инженерной задачи и единство подхода к ее решению. Система сложившихся на сегодня технических наук простирается от теоретических до практических исследований. Прямым посредником между инженерной деятельностью и производством становятся инженерные исследования и проектирование. Да и само проектирование развилось из простой работы чертежников-рисовальщиков до квазинаучной деятельности инженера-"теоретика" со всеми, как в науке, аналогичными методами решения проблем, включая системный анализ.

Современный этап инженерной деятельности характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу общественных, естественнонаучных, математических и научно-технических дисциплин Так, в 1969г. в СССР была начата разработка многоцелевого орбитального комплекса, параллельно с работами над станцией "Салют". И хотя в 1974г. эти работы были прекращены, при разработке технического предложения впервые в истории советского космического ракетостроения для решения разноплановых задач с использованием ракетной техники был применен системный подход с широким технико-экономическим анализом и оценкой реализуемости.

Обособление проектирования и экспансия его в смежные области, связанные с решением экологических, биотехнологических и социотехнических проблем, привели к кризису традиционного инженерного мышления и развитию новых форм проектной культуры, системных и методологических ориентаций современной инженерной деятельности, выходу ее на гуманитарные методы познания и освоения действительности. Например, для создания автоматизированных систем управления предприятиями или отраслями промышленности уже недостаточно традиционно используемых в инженерной деятельности знаний технических и естественных наук. Для их разработки требуются особые социально-экономические, социологические, социально-психологические исследования. А пренебрежение ими приводит к снижению эффективности таких систем. Конкретные социальные условия функционирования автоматизированных систем управления должны учитываться на стадии проектирования.

Есть и еще одна важная сторона этой проблемы. Как известно, многие современные массовые технологии, например в пищевой, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве и т.д., часто приводят к губительным для человека и природы последствиям. Все это требует тщательного исследования технологий производства пищевых продуктов, лекарств, сельскохозяйственных продуктов, вдумчивому научному анализу будущих разработок.

Сегодня особенно актуальными становятся проблемы социальной ответственности инженеров и проектировщиков, не только перед заказчиком, но и перед обществом в целом. В результате научно-технического прогресса перестраивается окружающий нас мир и не всегда наилучшим образом, а часто и во вред человеку, обществу и даже всему человечеству.

Последние годы XIX в. и начало XX в. были периодом переворота по всему фронту естественнонаучных исследований. По-видимому, научные дисциплины, несмотря на все различия их предметов, развиваются в какой-то мере в одном ритме. С другой стороны, имела место как бы цепная реакция на всем концептуальном пространстве естествознания: квантовая механика и теория строения атома позволили переосмыслить периодическую систему элементов и теоретическую химию в целом, что отразилось и на биологии, приведя к формированию ряда новых дисциплин, включая молекулярную биологию и молекулярную генетику.

Методологические принципы, на которых основывается естествознание, также претерпели в XX в. некоторые изменения. Детерминизм как учение о том, что все явления имеют причину, в целом сохранился, но в модифицированном виде: на микроуровне он перестал быть столь жестким, как того требовала классическая механика. Принципы дополнительности и неопределенности заставили заменить классические выражения типа “А следует из В" уравнениями, накладывающими определенные ограничения на последовательность превращений микрочастиц, и сделали реальность такого рода превращений вероятностной функцией. На мезоуровне термодинамические закономерности позволяют говорить о статистической природе детерминированности. Наконец, на мегауровне причинно-следственная структура мира оказывается теснейшим образом связанной со структурой релятивистского пространства - времени.

Метод редукции сохранил и углубил свое значение по сравнению с классическим периодом: была осуществлена, например, редукция периодического и других законов химии к количественным закономерностям строения электронных оболочек и ядра атома. Однако это не означало победы редукционизма: биологические явления не могут быть сведены к физическим и химическим, а в пределах самой физики выделяется несколько областей исследования, которые, будучи взаимосвязанными, тем не менее не могут быть сведены друг к другу. Таковы, например, теория относительности и квантовая механика, или СТО и ОТО.

Мы видим, что мир представляет собой единство систем, находящихся на разном уровне развития, причем каждый уровень служит средством и основой существования другого, более высокого уровня развития систем. Данное относится не только к природе, но и обществу, где мы наблюдаем ряд организационных форм, наиболее грандиозные из которых получили название “общественно-экономические формации”.

Итак, мир, будучи системой систем, сложнейшим материальным образованием, находится в процессе непрерывного движения, возникновения и уничтожения, взаимоперехода одних систем в другие, причем одни системы изменяются медленно и длительное время кажутся неизменными, другие же изменяются настолько стремительно, что в рамках обыденных человеческих представлений фактически не существуют. Чем обширнее система, тем медленнее она изменяется, а чем меньше, тем быстрее она проходит этапы своего существования. В этом простом соответствии скрыт глубокий смысл еще не до конца понятой связи пространства и времени. И здесь можно увидеть одну из закономерностей развития материи: от меньшего к большему и от большего к меньшему, осознание которой привело к пониманию развития и качественного изменения систем слагающих мир, и мира как системы.

Во второй половине XX в. воздействие научно-технического прогресса на общество и природу становится глобальным. Это вызывает целый ряд сложнейших экологических проблем, означающих, что ученый и инженер не просто специалисты. Они имеет дело и с природой - основой жизни общества, и с другими людьми. Современная научно-техническая деятельность выдвигает поэтому и проблему социальной ответственности, интеллектуальной честности и профессиональной этики.

В результате научно-технической деятельности создано многое, без чего немыслима цивилизация наших дней. Инженеры и конструкторы сделали реальным то, что казалось сказочным и фантастическим, и чему теперь мы перестали удивляться (полеты человека в космос, телевидение и т.п.). Но они разработали и изощренные технические средства уничтожения людей. И хотя сами наука и техника этически нейтральны, творцы не могут оставаться равнодушным к ее вредоносному использованию. Еще великий Леонардо да Винчи был всерьез обеспокоен возможным нежелательным характером использования его изобретений. Развивая идею аппарата подводного плавания, он писал: "Каким образом человек с помощью машины может оставаться некоторое время под водой. И почему я не решаюсь описывать мой метод пребывания под водой и то, как долго я могу оставаться без пищи. И о том, что я не хочу опубликовать и предать гласности это дело из-за злой природы человека, который мог бы использовать его для совершения убийств на дне морском путем потопления судов вместе со всем экипажем". Это пример высокой морали, оставленный Леонардо да Винчи будущим поколениями инженеров. В связи с этим мы сталкиваемся с необходимостью при системном подходе к решению проблем кроме обычного набора "технических" факторов принимать во внимание дополнительные, нравственно-этические факторы.

Но одними призывами к ученым и инженерам следовать в своей деятельности идеалам гуманизма делу не поможешь. Не они распоряжаются результатами своей деятельности. И не от них, фактически, зависит финансирование тех или иных исследований и разработок. С другой стороны, кто посмеет осудить создателей образцов вооружения Красной Армии, использованных во время Великой Отечественной войны 1941-45г. г. или Курчатого за создание атомной бомбы во время великого противостояния. Без ее создания вероятность повторения Херосимы на территории СССР была бы практически стопроцентной, что и показали действия США в отношении Кореи, Вьетнама, Кубы, Панамы, Ирака. Но стоит воздать хвалу разработчикам модели "ядерной зимы", которая в значительной степени способствовала переходу ядерных держав в подходе к статусу ядерного оружия от оружия нападения к средству сдерживания и отказу от доктрин, допускающих глобальную ядерную войну. Думаю, что именно в этом направлении можно найти действительно эффективные средства предотвращения негативного воздействия научно-технического прогресса на человечество и окружающий мир.

Но есть и еще один существенный момент. Как видно из истории системного подхода в свете сведений, приведенных в данной работе, системность подхода развивается в направлении расширения количества и продолжительности проявления связей изучаемого явления или создаваемого объекта с окружающим его пространством или увеличения количества рассматриваемых явлений, объектов. Наукой, несмотря на весь ее консерватизм, практически признано существование биополя человека, не за горами научное подтверждение и признание телепатии. Очередным скачком, аналогичным переходу от классической механики к нелинейной динамике и ее частному случаю - синергетике, скорее всего будет признание влияния космоса на жизнь и развитие человечества, к чему подводят труды Чижевского, Гумилева, Вернадского. Но эта перспектива тоже не ведет к очевидным эффективным средствам воздействия на сознание политиков, а именно они определяют направление использования научно-технических разработок. И убедить их скорее всего можно, по-видимому, только с помощью разработок, подобных модели "ядерной зимы" и т.п. Вполне очевидно, что включение при разработке элементов системного подхода в число рассматриваемых и этих факторов - это наиболее эффективный путь к предотвращению негативного использования результатов научно-технического прогресса.

1. Князева Е.Н. Сложные системы и нелинейная динамика в природе и обществе. // Вопросы философии, 1998, №4

2. "Синергетика-на-Оке", "Знание - сила", 1983 год, № 12

3. Аверьянов А.Н. Системное познание мира. М.: Политиздат, 1985.

4. Андреев И.Д. Методологические основы познания социальных явлений. М., 1977.

5. Фурман А.Е. Материалистическая диалектика. М., 1969.

6. Анохин П.К. Философские аспекты функционирования системы.

7. Блохинцев Д.И. Проблемы структуры элементарных частиц. - Философские проблемы физики элементарных частиц. М., 1963.

8. Кулындышев В.А., Кучай В.К. Унаследованность: качественная и количественная оценки. - Системные исследования в геологии. Владивосток, 1979.

1. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. М., 1996.

2. Лавриненко В.Н. и др. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов. М., 1997.

3. Мэрион Дж.Б. Физика и физический мир. М., 1975.

4. Жизнь науки. Антология выступлений к классике естествознания / Сост. Капица С.П.М., 1973.

5. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. Программа всеобщего экологического образования. Т.1-3.М., 1993-1996.

8. Старостин Б.А. Параметры развития науки. М., 1980.

9. Пахомов Б.Я. Становление физической картины мира. М., 1985.

10. Романовский С.И. Великие геологические открытия. С. - Пб., 1995.

11. Соловьев Ю.И., Курашов В.И. Химия на перекрестке наук. М., 1989.

12. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса.

13. Соловьев В.С. Философский словарь Владимира Соловьева. Р-на-Д, 2000.

14. Горохов В.Г. Знать, чтобы делать. М., 1987.

15. Горохов В.Г., Розин В.М. Введение в философию техники. М., 1992.

* по В. Г Горохов. "Знать, чтобы делать", с. 20.

* В. Г Горохов. // Цит. по: Аристотель. Метафизика. М.,1934.

* В. Г Горохов. // Цит. по: Аристотель. Метафизика. М.,1934.

** В. Г Горохов. // Цит. по: Плутарх. Сравнительные жизнеописания. М.,1962. - Т. 1.

* В. Г Горохов. // Цит. по: Стражева И.В., Буева М. В.. Борис Николаевич Юрьев. М.,1980.