Типология техники. Современные тенденции развития техники

Что касается пятого и шестого звена, то единственный возможный на сегодня путь решения таких проблем — это применение средств вычислительной техники и реализуемых с помощью нее систем принятия решений и искусственного интеллекта.

В конце своей работы автор делает вывод, что ведущая роль в жизни общества принадлежит актив­ной производственной технике, она представляет сущест­венную часть всей технической системы, ее ядро. Очевидно, что к моменту выхода книги (1976 год) такой вывод был действительно оправдан, однако, как мы увидим в следующих главах, приоритеты техносферы сместились. Теперь можно сказать, что производственная техника лишь опосредовано влияет на  жизнь общества: ее роль все больше и больше сводится к удовлетворению информационных потребностей человека. Такова типология техники Г. Н. Волокова.

Сложные технические системы

Далее следует отметить, что современные технические системы становятся настолько сложны, что как таковые уже не являются техническими объек­тами [2]. Такие образования, как энергетические системы или за­воды-автоматы (иногда их называют большими техническими системами), представляют собой совокупности относительно са­мостоятельных искусственных образований, связанных естест­венными процессами. Определенная иерархия технических образований в таких системах позволяет эти образования соот­ветственно классифицировать, но возникает несколько осложне­ний. Во-первых, экстраполяция из области «чистой техники» в область так называемых больших систем научно некорректна, так как описываемое явление неоднородно и неоднородность обусловлена включением человека. Причем, с одной стороны, кроме естественных (механических, химических и физических) связей, появляются связи, детерминированные биологическими и социальными свойствами человека, с другой — человек, функ­ционирующий в подобной системе, может занимать подчиненное по отношению к машине положение, то есть его деятельность обусловлена внутренними процессами технического объекта. Че­ловек, таким образом, превращается во «вторичную систему» или «придаток машины». Во-вторых, «системообразующим фак­тором в системе технического объекта и критерием его обще­ственной ценности выступает социальная функция. Она опреде­ляет сущность технического объекта, выраженную в его способ­ности принимать на себя ту или иную функцию человека или существенно ее преобразовывать с целью облегчения и повышения эффективности деятельности человека. Поэтому понятие технического объекта (технического средства) нельзя распро­странять на составляющие его части (детали). К примеру, пор­шень, цилиндр или парораспределительный механизм паровой машины еще не являются техническими объектами, так как их назначение в виде социальной функции реализуется только в системе компонентов, составляющих паровую машину» [7]. По­добные составляющие части или детали, выступающие как под­системы технических объектов, иногда называют «вторичными системами».

Таким образом, критерий иерархичности, эффективный в конкретных технических областях, когда выстроенный ряд ока­зывается однородным (детали, механизмы, блоки, агрегаты, комплексы и так далее), сам по себе уже ничего не дает в типо­логии технических объектов.

Рассмотренные типологии, как правило, не обладают эвристичностью, то есть не в состоянии предсказывать появление новых систем или включать их в себя, не разрушая внутренней структуры; ограничены рамками специфических деятельностей, отдельными компонентами искусственной материальной среды.

Техника во всех значениях (кроме нематериальных средств деятельности) является результатом технической деятельности или труда как универсальной материальной деятельности (ис­кусственный обмен веществ). А. В. Дахин и В. А. Щуров [2] считают, что основаниями типологии технических объектов следует выделить следующие компоненты: субъект деятельности, объект, средства, процесс и результат. Существенным элемен­том, по их мнению, является также среда, в которой деятельность протекает.

Последовательное рассмотрение отдельных компонентов, их различных сторон позволит сформулировать основания типоло­гии технических объектов.

Субъект деятельности. Биологическая организация человека выражается в биомеханической и психофизиологической фор­мах. Работа мышц, связанная с энергетическими затратами, направлена  на преобразование вещества и энергии. В психофизиологии человека органы чувств выполняют коммуникативную функцию (зрение, слух, а деятельность мозга связана с анали­зом поступающих ощущений и выработкой соответствующих ре­акций. На этом биологическом субстрате основана деятельность человека как социального существа.

Объект. Объектом, на который направлена деятельность об­щества, является естественная и искусственная среда в ее на­туральном и знаковом воплощении. Следует отме­тить, что если объект деятельности — энергетическое состояние данного тела, то материальный носитель его играет вторичную роль.

Из совокупности ощущений человек формирует представле­ния, которые составляют основу образного мышления. Сформи­рованные представления — понятия — основа логического (аб­страктного) мышления. Если представления и абстрактные по­нятия воплощаются в те или иные материальные носители (зна­ки), тогда они становятся достоянием общества и выходят за пределы сознания одного человека.

Средства. Это все искусственные материальные системы, используемые в практической деятельности человека над матери­альными объектами во всех областях духовного и материально­го производства.

Технические объекты, которые непосредственно не являют­ся компенсаторами ограниченности человека, а выступают как подсистемы компенсатора, образуют вторичные комплексы

Процесс. Процесс — это совокупность операций воздействия субъекта на объект. Основу их составляют универсальные эле­ментарные функции, наиболее общие из которых — «сохране­ние» и «изменение». Сохранение имеет две составляющие — «трансляция» и «консервация». Для общей типологии такого уровня рассмотрения достаточно, так как эти функции универ­сальны для всех проявлений человеческой деятельности.

Результат. Результат деятельности субъекта над материаль­ным объектом выступает в виде суммы продукта и отхода. Про­дукт — это реализованная цель, отход — нереализованная, то есть результат со знаком минус.

Среда. Ее роль в структуре деятельности двояка: в среде деятельность протекает, и среда, ее преобразование, является результатом деятельности. Изменение среды не самоцель, оно выступает в дальнейшем как новое средство, используемое че­ловеком для своего всестороннего развития.

Параметры субъекта, объекта и процессов взаимодействия между ними являются наиболее общими основаниями для ти­пологии технических объектов. Рассматривая иерархию общих оснований типологии технических объектов можно выделить два первых уровня типологии: по параметрам субъекта и объекта; по характеру выполняемых процессов. Сопоставляя параметры субъекта и объекта (первый уровень), можно выделить четыре группы технических объектов (ТО).

1.       ТО, компенсирующие ограниченность биомеханических ор­ганов человека, действие которых направлено на вещественные объекты (станки, здания).

2.       ТО, компенсирующие ограниченность биомеханических ор­ганов, но действие их независимо от материального носителя направлено на операции с энергией (мотор, аккумулятор).

3.       ТО, компенсирующие ограниченность органов чувств че­ловека (органы зрения, слуха). Эти ТО оперируют предметны­ми, целостными (в соответствии со своим диапазоном) пред­ставлениями по одному или нескольким человеческим каналам (прибор ночного видения, очки, усилители).

4.       ТО, компенсирующие ограниченность способностей мозга. Независимо от материального воплощения такие системы опе­рируют абстрактными понятиями с формализованным содержа­нием (счеты, книги, ЭВМ).

По характеру выполняемых процессов (второй уровень) выделяют двенадцать основных типов технических объек­тов.

По процессу «консервация»:

1.      Консервация вещества. Пример ТО: склад, холодильник.

2.      Консервация энергии — аккумуляторы.

3.      Консервация образов (представлений) — фотоаппарат, ПЗС

4.      Консервация понятий (информация) — книга.

По процессу «трансляция»:

5.      Трансляция вещества — транспортные системы.

6.      Трансляция энергии — ЛЭП, рефлектор.

7.      Трансляция представления — ТВ, радио.

8.      Трансляция информации — телеграф.

По процессу «изменение»:

9.      Изменение вещества — станки.

10.  Изменение энергии — гидроэлектростанции, ДВС.

11.  Изменение представлений — очки, мегафон.

12.  Изменение информации — ЭВМ, арифмометр.

Каждый из двенадцати типов ТО использу­ется как средство во всех родах деятельности человека, причем универ­сальные системы используются во всех или нескольких родах. Это третий иерархический уровень типологии.

К приведенной классификации можно добавить, что вычислительная техника (аппаратно-программные средства вычислительных систем) можно отнести сразу к нескольким предложенным группам (например, консервация представлений и изменение информации).

Основания типологии технических объектов не регламенти­руют жестко реальное проектирование, а могут служить мето­дологической базой для проектировщиков при выявлении сфер использования проектируемых комплексов с учетом функциони­рования всей среды как целостности.

Социальные функции техники

Содержательная сторона технического объекта (ТО) раскрывает­ся. как совокупность предметных и человеческих факторов, каж­дый из которых характеризуется логически развернутым рядом параметров. Система технического объекта представлена как функция, которая находит отражение в определенной структуре (внутренняя форма) в соответствии с совокупностью всех содержательных факторов и воплощается формально. Каж­дый технический объект является элементом искусственной ма­териальной среды (ИМС), которая и реализует систему социальных функций техники.

С этой точки зрения можно рассматривать определенные морфо­логические типы элементов ИМС:

А. Автономные ТО — социальная функция реализуется ав­тономно. ТО обладают замкнутой системой. По характеру функции элементы этого типа можно подразделить на: монофункциональные и полифункцнональные, которые в свою очередь делятся па гетеро­генные и гомогенные. К гетерогенным относятся художествен­но-утилитарные объекты. Гомогенная полифункциональность предполагает совмещение однородных (утилитарных) функций.

Б. Большинство современных ТО в полном смысле не явля­ются автономными. В той или иной степени их функционирова­ние связано с различными большими системами (транспортные, энергетические, информационные и так далее).

Таким образом, выполняя человеческую функцию, подобные ТО обладают еще набором материальных связей, являются эле­ментами различных материальных систем, поэтому их структурообразование и формообразование предопределяются и этими связями.

В. Элементы ИМС, не обладающие непосредственной чело­веческой функцией, в совокупности образуют так называемую «чистую технику» или «вторичные системы». Функция подобных элементов целиком определяется внутренним функционировани­ем технических объектов.

Подобные элементы целесообразно называть техническими системами (ТС), так  как в отличие от технических объектов они не обладают непосредственной социальной функцией.

Современные тенденции развития техники

Современная техника и современное общество

Непосредственно обращаясь к отдельным техническим до­стижениям, трудно и практически невозможно показать качест­венные изменения техники вообще [2]. Техническая модернизация происходит постоянно, поэтому практически невозможно в течение относительно длительного времени производить неизменяющиеся технические объекты. Это обусловлено не только изменениями, направленными на улуч­шение их потребительских характеристик, но и постоянным из­менением комплектующих изделий и материалов,—изменением технологических процессов, то сеть всех технических условий. Более того, и переход на новую модель как правило, не приводит к качественным изменениям, так как отдельное предприятие только элемент в общей системе производства.

Техника и сфера управления

Качественные изменения техники в целом связаны с такими этапами ее прогрессивного развития, когда техника становится способна выполнять такие функции, которые до этих изменений  выполнялись человеком. Современная техника вслед за функ­циями непосредственного воздействия на объект деятельности и энергетической функции становится способной выполнять управ­ленческие функции.

Реализация функций управления связана с обработкой информации. Для того, чтобы выполнять управленческие функции (даже самые простые), в современном производстве необходи­мо быстро обрабатывать огромные массивы информации, а это стало возможно только при создании информационных систем на базе аппаратно-программных средств ЭВМ и систем телекоммуникаций.

Последовательная реализация функций управления от уп­равления машинами и технологическими процессами до управ­ления производством в целом приводит к тому, что, во-первых, материальное преобразо­вание происходит без непосредственного участия человека. Во-вторых, это означает, что все люди могут обладать технологиче­ской свободой и не выступать в качестве средства в системе ма­териального производства.

Развитие функций техники — это развитие функций чело­века, их усиление, усложнение, развертывание.

Техника, естественные науки и производство

Посмотрим на современное состояние техники с другой стороны. В настоящее время во всем мире есте­ственные науки воспринимаются в их тесной связи с техникой [5]. Финансирова­ние естественнонаучных исследований осуществляется в первую очередь ради получения теоретических знаний, в рас­чете на возможность их практического приложения, ведь чтобы иметь возможность управлять процессами технических изменений в ка­ком бы то ни было смысле, необходимо знать механизмы, посредством которых вообще  осуществляются   изменения. Успешное вмешательство в них предпо­лагает знание соответствующих взаимо­действий. Речь идет о техническом раз­витии как комплексном, многомерном явлении.

1	2	3	4	5