Развитие техники с точки зрения законов развития тех систем

GEN3 Partners

Содержание

2. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ЗРТС

2.1 ПОНЯТИЕ ЗРТС

2.2 ПОНЯТИЕ МЕХАНИЗМА ЗРТС

2.3 ПОНЯТИЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА (МЕТОДИКИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗРТС)

2.4 СТРУКТУРА ЗРТС

2.5 ПОНЯТИЕ ЭВОЛЮЦИОННОГО АНАЛИЗА

2.6 ЦЕЛИ ЭВОЛЮЦИОННОГО АНАЛИЗА

3. TREND OF S-CURVE EVOLUTION

3.1 ФОРМУЛИРОВКА ЗАКОНА; ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

3.2 ХАРАКТЕРИСТИКА, ПРИЧИНЫ И ПРИЗНАКИ ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ ТС. ТИПОВЫЕ ВЫВОДЫ.

3.2.1 Первый этап

3.2.2 Переходный этап

3.2.3 Второй этап

3.2.4 Третий этап

3.2.5 Четвертый этап

3.3 СВЯЗЬ С ЗАКОНОМ НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ЧАСТЕЙ ТС

3.3.1 Характеристика связи между двумя законами

3.4 ПРИМЕНЕНИЕ S-CURVE ANALYSIS ДЛЯ ОСОБЫХ ТИПОВ ПРОЕКТОВ

3.4.1 Применение S-curve analysis для прогнозных проектов

3.4.2 Применение S-curve analysis для Feasibility Study

5. ЭВОЛЮЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

5.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

5.1.1 Закон повышения идеальности

5.1.2 Закон повышения свернутости

5.1.3 Закон перехода в надсистему

5.1.4 Закон повышения эффективности использования потоков вещества, энергии и информации

5.1.5 Закон повышения согласованности

5.1.6 Закон повышения управляемости

5.1.7 Закон повышения динамичности ТС

5.1.8 Закон повышения полноты ТС

5.1.9 Закон вытеснения человека из ТС

5.2 ПОРЯДОК ПРИМЕНЕНИЯ ЗРТС

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель данной работы — дать подробные рекомендации по применению Законов развития технических систем (ЗРТС) при выполнении проектов.

1.2 АКТУАЛЬНОСТЬ

Создателем и разработчиком базового списка ЗРТС является Генрих Альтшуллер (Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. — М.: «Советское радио», 1979). В дальнейшем развитии и углублении ЗРТС в той или иной степени принимало участие большое количество специалистов по ТРИЗ, поэтому оценить вклад каждого и даже упомянуть всех не представляется возможным. Однако наибольшую роль в разработке именно данной версии, как нам кажется, сыграли Б.Злотин, А.Зусман и В.Герасимов. Очень полезными оказались обсуждения с И.Петием. Отдельно следует отметить вклад И.Гриднева — именно он предложил перейти от Закона минимальной энергопроводимости к Закону повышения проводимости, который в итоге превратился в Закон повышения эффективности использования потоков.

В настоящее время благодаря усилиям многих разработчиков ЗРТС превратились в высокоэффективный инструмент анализа. Однако не существует единого общепризнанного документа, детально описывающего все Законы и методику их применения, как они видятся на сегодняшний день. Это приводит к разночтениям как в понимании самих Законов, так и их роли и месте в общем процессе анализа. Эти разночтения, усугубляемые отсутствием зафиксированной пошаговой методики применения, снижают эффективность использования Законов в проектах. Поэтому разработка подобного документа, содержащего развернутые характеристики ЗРТС и иллюстрированную примерами методику их применения, является весьма актуальной задачей.

2. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ЗРТС

2.1 ПОНЯТИЕ ЗРТС

Законы развития технических систем — это комплексы статистически достоверных линий развития, описывающих закономерный последовательный переход систем из одного конкретного состояния в другое и справедливых для всех технических систем или их больших классов.

ЗРТС носят статистический характер, т.е. не обязательны к выполнению. Они являются внешним проявлением своего рода естественного отбора, который идет в мире техники. Действительно, технические системы конкурируют между собой за области применения, как биологические системы — за экологические ниши (есть и другие виды конкуренции — например, военные системы вступают между собой во взаимодействие типа «хищник — жертва»).

В конкурентной борьбе побеждают те системы, которые лучше других удовлетворяют требованиям общества. Эти требования, в общем, сводятся к одному: работать как можно лучше, а потреблять ресурсов и производить нежелательных отходов как можно меньше (более подробно об этом будет сказано при описании Закона повышения идеальности). Поскольку самые различные ТС сталкиваются примерно с одними и теми же проблемами, то и методы их решения, в общем, стереотипны. Так вот, ЗРТС как раз и являются хорошо систематизированным списком таких типовых «выигрышных» ходов, благодаря которым системы-победительницы завоевывают и удерживают первенство. Поэтому, хотя следовать этим законам и не обязательно, но очень и очень желательно (если, конечно, не ставить перед собой задачу обеспечить преимущество системам-конкурентам).

Комментарий 1.

Критерий «переход из одного конкретного состояния в другое» требует некоторого пояснения. Представим себе гипотетическую линию развития, описывающую закономерный последовательный переход от «несовершенных» систем ко все более «совершенным». Чем не закон? Все критерии вроде соблюдены — закономерность статистически достоверна и абсолютно универсальна. Наоткрывать подобных «законов» можно сколько угодно — этим в свое время прославился профессор Половинкин. Ему, например, принадлежит честь открытия следующего закона: «идей всегда больше, чем систем».

Проблема с подобными «законами» состоит в том, что они не описывают никаких конкретных переходов. Для сравнения возьмем одну из линий Закона повышения динамичности: переход от монолитной системы к одношарнирной, затем многошарной и гибкой. Что может быть конкретней! Из-за отсутствия конкретности многочисленные псевдо-законы совершенно бесполезны, их невозможно применить на практике. Для отсева подобных «законов» и введен критерий конкретности. Разумеется, само понятие конкретности достаточно размыто — это вопрос соглашения. Он может быть решен только практически: следует выяснить, насколько успешно рекомендуемые законом переходы могут быть применены для совершенствования техники, т.е. степень конкретности описываемых переходов определяется их эвристической силой (и наоборот).

Комментарий 2.

С одной стороны, от ЗРТС требуется всеобщность, т.е. они должны быть справедливыми для всех ТС. Действительно, если и существуют закономерности развития каких-то очень узких классов ТС, например, электроутюгов, то они мало кому интересны (разве что специалистам исключительно по электроутюгам), т.к. не могут быть использованы за пределами своего класса. С другой стороны, имеет смысл принимать во внимание и такие линии развития, которые справедливы хотя и не для всех без исключения ТС, но для некоторых обширных и часто встречающихся их классов — из чисто практических соображений, просто потому, что такие ТС встречаются достаточно часто. Например, Закон оптимизации потоков справедлив только для систем, в которых потоки веществ, полей и информации присутствуют и играют существенную роль. Да, существуют системы, в котрых потоков нет совсем или их роль пренебрежимо мала (к ним, например, относятся так называемые статические системы — стол, вешалка для одежды, всякого рода корпуса и прочие «держалки»), а потому Закон оптимизации потоков к ним практически неприменим. Но и систем с потоками так много, что игнорировать этот Закон смысла не имеет.

Естественной границы между «узким» и «широким» классом систем не существует — это опять-таки вопрос договоренности. Соответственно, по этому параметру нельзя однозначно судить, относится ли свежевыявленная закономерность к ЗРТС или нет. Например, электронные схемы наверняка имеют свои специфические комплесы линий развития. Являются ли они достаточно широким классом систем, чтобы включать эти комплексы в ЗРТС, или нет? Ответ чисто практический — если в обозримом будущем мы собираемся регулярно и интенсивно заниматься электронными схемами, наверное, в этом есть смысл.

По крайней мере, в данной работе рассматриваются только Законы, имеющие ОЧЕНЬ широкую область применения.

2.2 ПОНЯТИЕ МЕХАНИЗМА ЗРТС

Механизм ЗРТС — это конкретная линия развития, реализующая данный закон. Законы и их основные механизмы будут подробно описаны в дальнейшем, поэтому здесь примеры не приводятся.

Следует отметить, что сами законы могут являться механизмами других законов. Таким образом, все законы вместе образуют иерархическую систему (см. Рисунок 1).

2.3 ПОНЯТИЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА (МЕТОДИКИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗРТС)

Аналитический инструмент — это алгоритмизированная методика применения закона, выделенная в самостоятельный шаг анализа. На Рисунок 1 эти методики указаны в скобках рядом с названиями соответствующих законов.

Следует отметить, что аналитические инструменты обычно не исчерпывают полностью свои законы. Например, Feature Transfer — это алгоритм выполнения только одного перехода из целого их комплекса, составляющего Закон перехода в надсистему.

2.4 СТРУКТУРА ЗРТС

Структура ЗРТС представлена на Рисунке 1:

Рисунок 1 Структура ЗРТС

2.5 ПОНЯТИЕ ЭВОЛЮЦИОННОГО АНАЛИЗА

Эволюционный анализ, наряду со свертыванием, Feature Transfer и ф-поиском является аналитически-синтетическим инструментом, поскольку в его рамках анализ имеющейся ТС выполняется с целью поиска направлений ее совершенствования. Т.к. за совершенствование объекта следует браться не раньше, чем будут выявлены его ключевые недостатки, вся эта группа методов вынесена на завершающий отрезок аналитического этапа, расположенный после анализа причинно-следственных цепочек и формирования списка ключевых недостатков (см. Рисунок 2).

Эволюционный анализ выполняется по алгоритмизированной методике и в общем случае включает в себя последовательное рассмотрение всех законов. При этом законы, имеющие собственные аналитические инструменты, применяются в той части, которая не покрывается этими инструментами. В ряде случаев можно заведомо не рассматривать некоторые законы или их отдельные линии. Это относится, например, к Закону оптимизации потоков — как уже говорилось, если в анализируемой ТС потоки веществ, полей и информации отсутствуют или играют пренебрежимо малую роль, этот Закон применять не имеет особого смысла. Или, например, если в проекте имеется строгий запрет на смену механического принципа действия, может оказаться разумным исключение из анализа линии, направленной на динамизацию частей объекта на микроуровне.

Совсем не обязательно, что каждый переход по каждой линии каждого закона даст в результате перспективную идею. Поэтому в итоговый вариант отчета следует включать только те шаги, линии и законы, анализ которых принес значимый результат.

2.6 ЦЕЛИ ЭВОЛЮЦИОННОГО АНАЛИЗА

Эволюционный анализ выполняется с целью:

· Дать рекомендации по выполнению последующих шагов анализа.

· Дать рекомендации по общим направлениям совершенствования объекта.

Сформулировать задачи реализации переходов по конкретным линиям развития.

Рисунок 2 Структура анализа

3. TREND OF S-CURVE EVOLUTION

3.1 ФОРМУЛИРОВКА ЗАКОНА; ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития изменение главных параметров ТС происходит таким образом, что графики временной зависимости этих параметров имеют S-образный вид (Рисунок 3).

Рисунок 3 Trend of S-curve evolution

Имеет смысл сразу указать на одну из типовых ошибок: при попытке локализовать ТС на S-кривой не указывают главные параметры, по которым ведется оценка.

Как видно из Рисунка 1, данный закон расположен на вершине иерархической пирамиды ЗРТС. Раньше считалось, что там должен располагаться Закон повышения идеальности. Но потом выяснилось, что Закон повышения идеальности является «движущей силой», которая вынуждает системы развиваться, а S-curve закон является внешним проявлением этого развития.

Вообще, S-curve закон стоит несколько особняком от других законов. Дело в том, что, в отличие от них, он совершенно не отражает существа происходящих в системах изменений — он лишь демонстрирует их результат, выраженный в изменении главных показателей. Поэтому этот закон не рассматривается в рамках эволюционного анализа, а используется в процедуре Benchmarking’a.

3.2 ХАРАКТЕРИСТИКА, ПРИЧИНЫ И ПРИЗНАКИ ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ ТС. ТИПОВЫЕ ВЫВОДЫ.

3.2.1 Первый этап

3.2.1.1.1.1 Характеристика первого этапа

Первый этап развития ТС начинается с момента ее создания и характеризуется очень медленным ростом главных показателей (иногда рост может и вообще прекратиться на какое-то время). Длительность первого этапа может быть самой различной. Например, известно, что противотанковое ружье было создано невероятно быстро — от момента выдачи ТЗ до запуска в серийное производство прошло всего несколько месяцев (Рисунок 4). С другой стороны, топливный элемент (fuel cell) был изобретен еще в 19 веке, а на стадию коммерческого использования вышел только в конце 20-го (Рисунок 5), т.е. «детство» этой ТС длилось почти 100 лет!

Рисунок 4 Противотанковое ружье

Рисунок 5 Топливный элемент

На этом этапе происходит уточнение состава системы, отработка конструкции системы и ее элементов, а также отладка их взаимодействия между собой и с надсистемой.

Пример — разработка новой коробки для пиццы.

Свежую пиццу (Рисунок 6) обычно доставляют потребителю в картонных коробках (Рисунок 7).

Рисунок 6 Пицца

Рисунок 7 Стандартная коробка для пиццы

Обычная коробка не способна долго сохранять тепло. Кроме того, конденсирующаяся на днище влага, интенсивно испаряемая горячей пиццей, смачивает корж, делая его клеклым. В стенках коробки делают отверстия для отвода пара, но интенсивная вентиляция приводит к ускоренному охлаждению, а недостаточная не предотвращает намокание коржа.

Была изобретена новая коробка (Рисунок 8), в которой дно выполнено арочным и снабжено выступами. Воздушные прослойки между пиццей и дном, а также между дном и опорой обеспечивают отличную термоизоляцию, а конденсирующаяся на дне коробки влага не может смачивать корж, приподнятый на выступах.

Рисунок 8 Разработанная коробка для пиццы

Но после того, как была решена основная проблема — обеспечение термо- и гидроизоляции горячей пиццы, возникло множество побочных проблем. Например, выяснилось, что пиццу обычно разрезают прямо в коробке специальным дисковым ножом (Рисунок 9).

Рисунок 9 Разрезание пиццы

Плоское дно обычной коробки легко выдерживает приложенную нагрузку, а арочное дно новой коробки — нет. В итоге решение этой проблемы было найдено: было предложено крышку коробки также сделать выпуклой (Рисунок 10) и использовать ее в качестве подставки для разрезания пиццы (совместной прочности дна и крышки для этого хватает). На поиск решения и его отработку ушло некоторое количество времени, в течение которого термо- и гидроизоляционные свойства коробки нисколько не улучшались.

Рисунок 10 Коробка для пиццы с выпуклой крышкой

Кроме того, была поставлена проблема замка, удерживающего крышку на коробке. Было разработано и опробовано на практике несколько вариантов замка. А в итоге выяснилось, что замок вообще не нужен, т.к. крышка благодаря конусной отбортовке прекрасно удерживается на коробке просто за счет трения. Но силы и время были потрачены, а качество коробки не улучшилось.

Этот пример хорошо иллюстрирует процесс уточнения состава ТС (нужен замок или нет?) и конструкции ее элементов (выпуклая крышка, направляющие канавки для ножа на днище и т.п.), который абсолютно необходим несмотря на то, что главные показатели системы при этом могут изменяться незначительно или не расти совсем.

Главной особенностью первого этапа является тот факт, что система в силу разных причин еще не удовлетворяет требованиям общества, и поэтому практически не используется.

Следует также отметить, что ТС не обязательно должна пройти через все этапы. Нередко бывает, что система так и умирает на стадии разработки, не выйдя за пределы первого этапа. Так случилось с одним из ключевых компонентов программы «Звездных войн» — рентгеновским лазером с атомной накачкой. Расчеты и эксперименты показали, что при существующем уровне техники он не способен, как это планировалось, одновременно поразить множество целей с требуемой точностью. С другой стороны, на новом витке развития техники и технологии система может и ожить. Например, замечательная по красоте заложенной в ней идеи система «лифт в небо» была убита еще на стадии предварительных расчетов, так как выяснилось, что не существует материалов с разрывной прочностью, достаточной для поддержания троса, опущенного с геостационарной орбиты. Однако открытые относительно недавно нанотрубки как раз имеют требуемую прочность. Пока они очень дороги и имеют ничтожную длину, но лиха беда начало. Так что, возможно, эта система еще себя покажет!

3.2.1.1.1.2 Причины первого этапа

· Нехватка ресурсов

За редким исключением, новые ТС создаются в условиях тотального недостатка всех видов ресурсов — материальных, трудовых и интеллектуальных. Действительно, пока система полностью не отработана, не испытана и не прошла проверку на рынке, никто не может гарантировать, что ее ожидает успех, а все затраты окупятся сторицей. Разработка новых технических систем — всегда риск, и для сокращения возможных потерь средства на разработку обычно выделяют весьма экономно. Соответственно, не хватает рук, чтобы параллельно заниматься разными узлами или вариантами, денег на специализированные комплектующие, и просто интеллектуального потенциала немногочисленных ведущих разработчиков, чтобы думать над всеми проблемами одновременно.

Типичное место рождения новой ТС — если уж не сарай, как это было с самолетом братьев Райт (а в похожих условиях рождались и велосипед, и персональный компьютер), то небольшая лаборатория со скромным бюджетом, для которых все сказанное имеет место быть. Соответственно, разработчики вынуждены последовательно переходить от проблемы к проблеме, выискивать компромиссы и обходные пути, брать доступное вместо оптимального и затем долго его приспосабливать, и расплачиваться за все это временем.

В качестве иллюстрации можно использовать ту же коробку для пиццы. Денег было мало, и штатный дизайнер лаборатории Илона Василевская, подключив к делу своего мужа (к счастью, тоже дизайнера), вечерами после работы изготавливала гипсовые формы, выклеивала на них коробки из папье-маше, затем коробки вело при сушке, все приходилось переделывать, и так без конца. Так что первому этапу было от чего затянуться.

· Наличие цепочки «узких мест»

В данном случае под «узкими местами» понимаются особенности системы, независимо снижающие функциональные показатели или повышающие факторы расплаты до неприемлемого для общества уровня. Пока имеется хотя бы одно «узкое место», система видимым образом не развивается, хотя силы и время затрачиваются на устранение остальных «узких мест».

Примером может служить разработка устройства «Аргус», предназначенного для сверхтонкого измельчения стирального порошка (Рисунок 11).

Рисунок 11 Аргус

Довольно долгое время результаты его работы были нестабильны — на одном и том же режиме без всяких видимых причин степень измельчения от испытания к испытанию колебалась в широких пределах. И только спустя какое-то время разработчики выяснили, что проблема крылась в методике измерения. Оказалось, что при остывании смеси частички порошка слипаются друг с другом, искажая результаты замеров. Стоило, в числе прочих хитростей, перед испытанием нагреть металлическую плашку, на которой производились измерения, и стабильность была достигнута.

· Внешние причины

Техника развивается не сама по себе. Ее разрабатывают конкретные люди, живущие в конкретном обществе. И весь комплекс жизненных обстоятельств так или иначе влияет на сроки и успех разработки. К ним, например, относится арест основного разработчика. Для иллюстрации возьмем историю создания динамореактивной пушки (Рисунок 12):

Рисунок 12 Динамореактивная пушка

«В мае 1923 года конструкторы Л.Курчевский и С.Изенбек предложили так называемую динамореактивную пушку (ДРП), в казенной части ствола которой имелось коническое отверстие. Благодаря этому часть пороховых газов вырывалась через дно гильзы и коническое сопло, что уменьшало отдачу до минимума. Динамореактивный принцип сочли перспективным, была создана специальная комиссия для разработки подобных орудий… Первым результатом … стала предложенная Л. Курчевским на испытания летом 1923 года 76-мм ДРП, ствол которой был заимствован от 76-мм пушки образца 1902 года. В конце того же года были проведены испытания одного из образцов ДРП для установки на самолет.

И на этом, увы, все пока прекратилось. В 1924 году Курчевский был арестован по обвинению в растрате государственных средств и сослан на Соловки на 10 лет.»

Василий МАЛИКОВ, академик РАРАН. Журнал «Русское оружие», 1997

Другим обстоятельством может служить законодательный запрет на определенные разработки. Например, по недавно принятому в Японии закону любые разработки по клонированию человеческих эмбрионов запрещены под страхом 5-летнего тюремного заключения.

3.2.1.1.1.3 Признаки 1-го этапа

· Главный признак: ТС еще не вышла на рынок или занимает на нем маленькие, строго ограниченные ниши

Игнорирование этого признака приводит к типовой ошибке, когда ТС, находящуюся на стадии испытаний и не представленную на данном секторе рынка, пытаются относить ко 2-му или 3-му этапам на том основании, что на данном участке времени система улучшалась значительно быстрее, чем раньше. Действительно, на стадии лабораторных исследований главные показатели системы могут меняться неравномерно, испытывая всплески и периоды застоя. Но все это время они находятся ниже черты минимально допустимых обществом значений, что закрывает им путь на рынок.

· В состав системы входят элементы, разработанные для других систем

Как уже говорилось, на первом этапе система развивается в услових дефицита ресурсов. В этой ситуации разработчики обычно концентрируют усилия на ядре системы, а в качестве вспомогательных элементов стремятся использовать уже готовые, разработанные для других систем (с минимально необходимой подгонкой). Заимствование может быть как физическим, так и на уровне конструкции. Пример — разработка первого автомобиля (Рисунок 13). Пожалуй, только двигатель разработан специально для него (и то насчет котла особой уверенности нет), а все остальные части явно заимствованы.

Рисунок 13 Первый автомобиль

С одной стороны, такой подход экономит силы и время. С другой стороны, чужеродные элементы обычно плохо приспособлены для выполнения функций в новых условиях, что существенно снижает эффективность новой ТС. Но в общем, это правильный подход — доработка второстепенных элементов без особого ущерба откладывается до тех пор, пока для этого не появится достаточно ресурсов.

· Система часто объединяется с элементами надсистемы. Причем эти элементы почти не изменяются — изменяется и приспосабливается система.

В принципе, этот признак идентичен предыдущему, но на другом системном уровне. Т.к. система еще не способна адекватно выполнять все необходимые функции, часть из них разработчики перекладывают на доступные элементы надсистемы.

Возьмем, например, гиперзвуковой летательный аппарат с прямоточным реактивным двигателем. Прямоточный двигатель на небольших скоростях неэффективен, поэтому такой аппарат пока не может взлететь и разогнаться самостоятельно. Разработчики нашли выход: экспериментальные образцы запускают с обычного реактивного самолета, да еще с реактивным ускорителем, т.е объединили целых три системы (Рисунок 14):

Рисунок 14 Прямоточный воздушно-реактивный двигатель + ракетный ускоритель + B52

Образец в полете показан на Рисунке 15:

Рисунок 15 Самолет с прямоточным реактивным двигателем

· Система стремится объединяться с альтернативными системами, господствующими на рынке.

Данный признак является важным частным случаем предыдущего. Дело в том, что правильно выполненное объединение альтернативных систем приводит к объединению их достоинств и гашению недостатков. Новая система обычно превосходит имеющиеся по некоторому выделенному набору главных показателей, но проигрывает им по всему комплексу требований. Старые же системы, наоборот, прекрасно вписаны в надсистему, но им уже не хватает сил для выхода на новый уровень главных показателей. Поэтому объединение выгодно обеим сторонам — новая система получает ресурсы для развития, а старая продлевает свое доминирующее положение.

Примером может служить история создания реактивного двигателя. На определенном этапе его ставили в качестве ускорителя на винтовые истребители, и только последующий прогресс позволил перейти к чисто реактивным машинам.

· Система стремится потреблять ресурсы из надсистемы, специально для нее не предназначенные. Система приспосабливается к потреблению этих ресурсов.

Действительно, пока система не доказала свою эффективность, никто не будет ее снабжать специально для нее созданными ресурсами. Типовой ход в этом случае — попытаться найти в надсистеме уже готовый доступный ресурс и приспособить систему для его потребления. Правда, ресурс может оказаться не слишком подходящим, но разработку специализированных ресурсов можно отложить до лучших времен. Поскольку сразу трудно определить, какой ресурс следует использовать, бывает необходимо перепробовать несколько разных, порой весьма экзотических. Например, одна из первых моделей двигателя внутреннего сгорания должна была работать на спорах папоротника!

Внешние проявления:

· Высокий уровень базовых патентов. Уровень последующих патентов быстро снижается к началу переходного этапа.

Создание новой системы — дело обычно достаточно сложное, в ее основу необходимо закладывать весьма нетривиальные идеи, что закономерно проявляется в относительно высоком уровне базовых патентов. В дальнейшем патентуются разного рода усовершенствования, не столь радикальные, как первоначальная идея, что приводит к снижению уровня патентов (Рисунок 16).

Рисунок 16 Уровень изобретений (по книге Г.С. Альтшуллера «Творчество как точная наука»? М. Советское радио 1979, стр 115)

Следует отметить, что уровень патентов — вещь в достаточной мере субъективная, поэтому данный признак является сугубо вспомогательным. Сам по себе он ни в коей мере не может служить исчерпывающим доказательством того, что система находится на первом этапе.

А вот для разработчиков новых стандартов (и микро-стандартов) на решение изобретательских задач, приемов разрешения противоречий и других решательных инструментов, этот признак может быть очень полезен. Дело в том, что самые эффективные инструменты могут быть, скорее всего, разработаны на базе самых сильных решений. А как их отобрать среди миллионов патентов? Данный признак дает хороший способ — наиболее сильные решения следует искать в базовых патентах.

С другой стороны, инженеры не так уж часто занимаются созданием новых ТС. Значительно больше времени и сил они тратят на совершенствование существующих. Не факт, что решательные инструменты, наиболее эффективные для создания ТС, столь же хороши для улучшения имеющихся. Кроме того, очень даже возможно, что улучшение систем на каждом из этапов требует специфического набора инструментов. Любопытно было бы собрать несколько коллекций патентов — базовых и этапных, и рассортировать по ним имеющиеся инструменты, а в дальнейшем и разработать новые, специально ориентированные на конкретный этап.

· Количество патентов остается примерно постоянным (Рисунок 17).

Это тоже легко объяснимо. Пока ТС находится в разработке, окончательно неизвестно, какие конструктивные особенности останутся в серийном варианте, а какие окажутся нежизнеспособными. Поэтому патентовать их особого смысла не имеет. Данный признак также является сугубо вспомогательным.

Рисунок 17 Количество изобретений (по книге Г.С. Альтшуллера «Творчество как точная наука»? М. Советское радио 1979, стр 115)

· Затраты превосходят доход (Рисунок 18).

Причины очевидны. ТС находится в разработке, обладает массой недостатков (пока), и поэтому либо совсем не продается, либо продается в ничтожных количествах как некая экзотика. Соответственно, доходы от продажи обычно не покрывают затрат на разработку и доводку.

Рисунок 18 Прибыль (по книге Г.С. Альтшуллера «Творчество как точная наука»? М. Советское радио 1979, стр 115)

· Число модификаций системы и глубина различий между ними сначала нарастают, а затем падают.

Действительно, система обычно создается в какой-то одной, простейшей модификации. Затем в процессе совершенствования появляются разные варианты. Поскольку заранее неизвестно, какое сочетание признаков окажется наиболее удачным, поначалу варианты множатся и ветвятся. Однако со временем ситуация проясняется, малоэффективные комбинации отмирают, и остается всего несколько фаворитов, между которыми к тому же происходит обмен признаками.

Примером может служить история авиации (Рисунок 19). Первые самолеты сильно отличались друг отдруга. Варьировалось все — количество, форма и расположение крыльев, количество и расположение двигателей; тянущие, толкающие и комбинированные схемы пропеллеров, и т.д. Но постепенно выкристаллизовались несколько основных типов, не так уж отличающихся друг от друга.

Рисунок 19 Самолеты

3.2.1.1.1.4 Возможные выводы из того факта, что система находится на первом этапе развития.

· Требуется значительно повысить отношение «функциональные возможности/затраты».

Данный вывод совершенно очевиден и в комментариях не нуждается. ТС на первом этапе еще очень сырая, недоработанная — надо улучшать функционирование и снижать факторы расплаты, причем существенно, иначе на рынок не пробиться.

· Главные усилия должны быть направлены на выявление и устранение «узких мест», препятствующих выходу на рынок.

Этот вывод следует из одной из причин нахождения ТС на первом этапе — наличия множества «узких мест», каждое из которых независимо снижает эффективность системы ниже минимально допустимого уровня. Пока существует хоть одно из них, система неконкурентоспособна. Значит, их нужно выявить и удалить всех до одного. При этом не нужно тратить силы и время на улучшение одного параметра до максимально возможного уровня, пока другой недопустимо низок. Лучше иметь удовлетворительный уровень всех характеристик, чем отличный для одних и никуда не годный для других.

В самом деле, если представить себе гипотетический пассажирский летательный аппарат, у которого два недостатка — неспособность летать и неспособность обеспечить безаварийную посадку, то сколько ни улучшай его способность к дальним/высотным/скоростным полетам, без обеспечения мало-мальски безопасной посадки пассажиров на него не заманишь.

· Допустимы глубокие изменения в составе системы и ее элементов вплоть до смены их принципа действия.

С одной стороны, на первом этапе система еще не накопила «инерции» — нет ни специализированной инфраструктуры, ни традиционных поставщиков, ни массового производства, которые обычно препятствуют сколь-нибудь серьезным изменениям. С другой стороны, совсем не факт, что имеющийся на данный момент состав системы и конструкция ее элементов оптимальны (будь это так, ТС пошла бы на рынок, а не прозябала бы на первом этапе). Следовательно, есть и серьезная причина (масса недостатков и «узких мест»), и возможность (отсутствие «инерции») для коренных изменений в ТС. Можно значительно менять ее состав (смело применяя радикальные варианты свертывания) и конструкцию ее элементов на любую глубину.

· Имеет смысл развивать систему для использования в одной конкретной области, где соотношение ее достоинств и недостатков наиболее приемлемо.

Нередко новая ТС обладает широкими возможностями, позволяющими (в перспективе) использовать ее сразу в нескольких областях. Однако попытка развивать ее сразу в нескольких направлениях ошибочна, т.к. приводит к распылению ресурсов и затягиванию первого этапа. Логичнее поступать наоборот — сконцентрировать усилия на продвижении ТС только в одном направлении. А в дальнейшем, выйдя на рынок, система сможет привлечь ресурсы для проникновения и в остальные отрасли.

При этом сектор рынка для первоначального проникновения следует в первую очередь выбирать исходя из соображений простоты внедрения, даже если этот сектор окажется не самым выгодным из возможных. Простота внедрения определяется, в частности, тем, что избранный сектор рынка должен быть особо заинтересован в возможностях, которые ТС может предоставить к моменту выхода на рынок, и равнодушен к оставшимся на тот момент недостаткам.

Похоже, что подобная стратегия лежит в основе выявленной Борисом Злотиным закономерности, согласно которой новые ТС впервые появляются не на том секторе рынка, на котором в итоге они добиваются максимального успеха. Например, компьютеры впервые вышли на рынок в качестве устройств для вычислений (Рисунок 20). А сейчас они в основном используются для обработки текстовой и графической информации в реальном масштабе времени. И правильно, т.к. уже на заре своей истории ЭВМ умели считать достаточно быстро, а средства ввода-вывода были крайне несовершенны, к работе с текстами и графикой неспособны. А выйдя на рынок в качестве вычислителей, компьютеры получили ресурсы для проникновения в другие области применения.

Рисунок 20 Компьютер

· Следует ориентироваться на существующую инфраструктуру и источники ресурсов.

Очевидно, что ориентация на специально созданную инфраструктуру и ресурсы может сильно затруднить выход ТС на рынок. Препятствием будет служить проблема «курицы и яйца» — системой не пользуются из-за отсутствия необходимых ей инфраструктуры и ресурсов, а инфраструктуру и источники ресурсов не создают из-за отсутствия спроса на них (систему-то не используют!). Поэтому лучше поначалу приспосабливать ТС к имеющимся ресурсам, пусть даже и не очень подходящим. Выйдя с их помощью на рынок, ТС разорвет порочный круг, создаст спрос на специализированные ресурсы и в итоге их получит. Действительно, первые самолеты потребляли автомобильный бензин и использовали для взлета/посадки луга и дороги. Потребуй они сразу специальных аэродромов, диспетчерской службы, радарной сети и авиакеросина для заправки, их путь в небо был бы еще более тернистым. А так, поначалу пользуясь малым, в итоге самолеты все это получили.

· Имеет смысл объединять ТС с лидирующими на данный момент системами.

Как уже говорилось, такое объединение позволяет новой ТС быстро выйти на рынок и получить ресурсы для дальнейшего развития. При этом ее недостатки будут скомпенсированы старой системой, а достоинства повысят конкурентоспособность полученного тандема. На этом пути образуются ТС с дефисом в названии: парусно-паровые, колесно-гусеничные, электро-механические и полу-автоматические. При этом надо отдавать себе отчет, что подобные системы бывают относительно короткоживущими — их новая компонента в результате последующего развития отторгает старую и переходит к автономному существованию.

· Для определения перспективности ТС необходимо наряду с обычным анализом естественных пределов ее развития выполнить прогноз ее надсистемы.

Нужно учесть, что первый этап развития обычно длится несколько лет. Следовательно, ТС в момент выхода на рынок будет взаимодействовать не с сегодняшней надсистемой, а с той, которая сложится к тому времени. Может измениться многое — доступные ресурсы, законодательство и даже потребности общества.

Например, в свое время производство бумаги требовало все больше древесины, что приводило к вырубке лесов. Для спасения леса нужно было найти замену древесине. Ценой значительных затрат времени и сил задачу решили — был создан пластик, почти не отличимый от бумаги. Но, увы и ах, — к этому моменту была разработана и внедрена технология интенсивного выращивания деревьев на плантациях (изощреная агротехника плюс особо быстрорастущие виды деревьев), полностью покрывающая потребности целлюлозно-бумажной промышленности. И созданная с таким трудом пластиковая бумага, действительно очень хорошая, оказалась никому не нужной — все-таки она немного дороже настоящей.

Так что необходим прогноз надсистемы по следующим ее типам: объект главной функции ТС, инфраструктура/источники ресурсов, технология изготовления/материалы, генерируемые ТС вредные факторы.

21.Понятие технических систем, законы строения и развития технических систем.

Техническая система включает в себя пространственную совокупность взаимосвязанных элементов, образующих нечто целое, предназначенное для выполнения одной или нескольких функций, и необходимых или непосредственно человеку, или другим техническим устройствам. Техническая система является материальной системой. Ее можно изучать, совершенствовать, целенаправленно видоизменяя составные элементы. Важнейшими составными элементами любой технической системы являются: рабочий орган (исполнительный механизм), источник энергии (привод), трансмиссия (передаточный механизм) и орган управления. Очевидно также, что выполняющие одну и ту же функцию технические системы могут, тем не менее, отличаться друг от друга принципом своего действия, а, значит, и составляющими элементами. Идея потребности в технической системе реализуется через принцип действия, обеспечивающий возможность ее функционирования с помощью соответствующего рабочего органа — первичного элемента любой системы, под который подбираются все остальные элементы. В свою очередь подходящий принцип действия выбирается из известных законов природы. Таким образом, целенаправленное создание новой технической системы проходит следующие этапы: потребность человека (общества) — возникновение идеи — поиск соответствующих знаний определение принципа действия системы — выбор рабочего органа — подбор остальных элементов системы. Система будет работоспособной, если минимально работоспособными будут все четыре органа. Повышение работоспособности системы происходит за счет совершенствования всех ее органов. Это совершенствование происходит неравномерно — то один, то другой элемент в своем развитии вырывается вперед и вынуждает совершенствоваться и остальные.

В настоящее время сформулированы следующие законы строения и развития техники: Законы строения:

1. Закон соответствия между функцией и структурой. Суть данного закона состоит в том, что в правильно спроектированной технической системе каждый элемент — от сложных узлов до простых деталей имеет вполне определенную функцию (назначение) по обеспечению работы этой системы. Таким образом, у правильно спроектированных технических систем нет лишних деталей. 2. Закон корреляции параметров однородного ряда технических систем. К однородному ряду относятся такие технические системы, которые имеют одинаковые функцию, структуру, условия работы и отличаются только значениями главного параметра (например, размера).

З. Закон симметрии технических систем. Техническая система, испытывающая воздействие среды в виде потоков вещества, энергии или информации, должна иметь определенный вид симметрии.

4. Закон гомологических рядов. При генетическом анализе искусственных объектов их можно сравнить с объектами живой природы, каждый из которых тоже достиг очень высокого уровня развития и по-своему совершенен. Принципиальная разница между ними в том, что эволюция объектов живой природы — от простейшей амебы до сложнейших белковых организмов — происходила в естественных условиях их взаимодействия с внешней средой как борьба за выживание. Таким образом, закон гомологических рядов позволяет довольно точно прогнозировать появление новых технических решений.

1. Закон прогрессивной эволюции техники. Действие закона прогрессивной эволюции в мире техники аналогично действию закона естественного отбора Дарвина в живой природе. Его суть состоит в том, что в техническом объекте с одинаковой функцией каждый переход от поколения к поколению вызван устранением возникшего главного дефекта (дефектов), связанным с улучшением какого-либо критерия (показателя) развития при наличии определенных технико-экономических условий. Если же рассматривать все переходы от поколения к поколению, т.е. всю историю конструктивной эволюции определенного класса техники, то можно наблюдать закономерности исчерпания возможностей конструкторско-технологических решений на трех уровнях. В законе прогрессивной эволюции исчерпание функциональности и эффективности конструкции не просто формальность: пока не будут достигнуты оптимальные параметры, не может произойти переход к новому техническому решению или к новому принципу действия. 2. Закон стадийного развития технических систем. Любая техническая система в своем развитии проходит четыре основные стадии: 1) техническая система реализует только функцию обработки предмета труда (технологическая функция);

2) наряду с технологической, техническая система реализует функцию обеспечения процесса энергией (энергетическая функция);

З) техническая система помимо технологической и энергетической реализует функцию управления процессом;

4) техническая система помимо всех предыдущих функций реализует еще функцию планирования, исключая человека из технологического процесса. 3. Закон расширения множества потребностей-функций. При наличии нужного потенциала и социально-экономической целесообразности возникшая новая потребность удовлетворяется с помощью впервые созданных технических систем; при этом возникает новая функция, которая существует до тех пор, пока ее реализация будет обеспечивать улучшение жизни людей.

4. Закон возрастания разнообразия технических систем. Разнообразие технических систем в мире, стране или отрасли, а также отдельного класса технических систем, имеющих одинаковую функцию, в связи с необходимостью наиболее полного удовлетворения человеческих потребностей, обеспечения высоких темпов производительности труда и улучшения других критериев прогрессивного развития техники со временем монотонно и ускоренно возрастает.

5. Закон возрастания сложности технических объектов. Сложность технических объектов с одинаковой функцией в силу действия факторов стадийного развития техники и прогрессивной конструктивной эволюции технических систем от поколения к поколению монотонно и ускоренно возрастает.

Развитие техники с точки зрения законов развития тех систем

Проверила: Чернявская Любовь Геннадьевна

Закономерности техники………………………………. 5

Взаимодействие техники и общества…………………. 8

Список литературы……………………………………. 16

Развитие человечества, уже много столетий связано с развитием техники. На протяжении многих лет люди улучшали и модернизировали существующую технику и изобретали новую. Техника же помогала люди развиваться самим, улучшать свои навыки и способности.

Как и весь наш мир техника существует и развивается на основе законов. Разработка законов развития технических систем велась уже достаточно давно. Первую работу по законам развития техники написал Георг Гегель в параграфе «Средство» работы «Наука логики». «Техника механическая и химическая потому и служит целям человека, что ее характер (суть) состоит в определении ее внешними условиями (законами природы)». В 1843 году В. Шульц описал прототип закона полноты частей системы. Он писал, что «можно провести границу между орудием и машиной: заступ, молот, долото и т.д., системы рычагов и винтов, для которых, как бы искусно они ни были сделаны, движущей силой служит человек … все это подходит под понятие орудия; между тем плуг с движущей его силой животных, ветряные мельницы следует причислить к машинам». Чуть позже некоторые законы развития техники были описаны К. Марксом и Ф. Энгельсом.К. Маркс описал эти законы в разделе «Развитие машин», «…различие между орудием и машиной устанавливают в том, что при орудии движущей силой служит человек, а движущая сила машины – сила природы, отличная от человеческой силы, например животное, вода, ветер и т.д.». Некоторые дополнительные материалы можно найти в работах Ф. Энгельса по истории развития военной техники и ведения войн. Это работы 1860–1861 гг., в частности: «О нарезной пушке», «История винтовки», «Оборона Британии», «Французская легкая пехота» и др. Определенным вкладом в понимании техники и ее законов было создание «философии техники». Этот термин ввел немецкий ученый Эрнест Капп. В 1877 году он выпустил книгу «Основные линии философии техники». Основное развитие этого течения проходило в начале XX века. В основном, развитием «философии техники» занимались немецкие ученые Ф. Дессауер, М. Эйт, М. Шнейдер и др. В России эту тематику разрабатывал П.К. Энгельмейер. В 1911 году он выпустил книгу «Философия техники». Все эти работы обсуждали теоретические и социальные проблемы техники и технического прогресса. Вопросами истории техники, классификации и определения понятий техники занимались многие ученые в различных странах К. Туссман и И. Мюллер (в Германии), В.И. Свидерский,А.А. Зворыкин, И.Я. Конфедератов, С.В. Шухардин (в России) и др. В 1962 году был выпущен фундаментальный труд по истории техники.

Тем не менее, наука о законах техники только начинает формироваться. И первый этап, естественно, связан с формулированием и обоснованием гипотез о законах строения и развития техники. Сегодня нет пока достаточно обоснованных общепризнанных отдельных законов техники и нет еще даже в гипотезах полной замкнутой системы их системы. Создание такой системы, как и обоснование отдельных законов – одно из важнейших актуальных современных направлений фундаментальных исследований, относящихся к технознанию и общей теории проектирования. Это направление ждет своих энтузиастов-исследователей.

Однако, в отличие от недавнего времени сегодня уже имеются теоретические и методические разработки по законам и закономерностям техники, которые представляют большой интерес для практического использования. Законы техники, а также более частные и локальные закономерности могут иметь многоплановое приложение в инженерном творчестве. Во-первых, на основе законов и закономерностей техники могут быть разработаны наиболее эффективные методология и методы инженерного творчества. Во-вторых, привязка законов и закономерностей к конкретному классу технического объекта позволяет определить наиболее структурные свойства, облик и характеристики технического объекта в следующих поколениях.

Основные закономерности техники описал Ю.С. Мелещенко. Он глубоко и обстоятельно исследовал развитие техники, технических и естественных наук. В своей работе он дал глубокий анализ: концепций, понятий, определений и классификации техники; системы связи техники с другими общественными явлениями; развития техники, и научно-технических революций. В результате этого анализа Ю.С. Мелещенко вывел следующие закономерности развития техники:

1. Закономерности, характеризующие сдвиги в материальной стороне техники;

1.1 Изменения в применении материалов

1.2. Расширение ассортимента природных материалов, применяемых в технике.

1.3. Вовлечение материалов природы в сферу технического использования

1.4. «Поиск и создание новых материалов сочетается с постоянным совершенствованием имеющихся материалов, выявлением и использованием их новых свойств. Этот процесс, имеющий закономерный характер, пронизывает всю историю техники».

1.5. Растущая целенаправленность в применении материалов, из которых создана техника.

1.6. Подбор материалов, которые по своим свойствам наиболее соответствуют структуре и свойствам технических устройства.

1.7. Рациональное использование материалов в количественном отношении. Изменение показателей (обычно в сторону уменьшения) по мере совершенствования техники. Например, уменьшение удельного веса, коэффициента компоновки, показателя относительного веса конструкции и др.

2. Закономерности, связанные с изменениями в использовании процессов природы. Большую часть этой группы образуют закономерности, которые выражают сдвиги в энергетических и других процессах, используемых в технике.

2.1. Последовательное овладение все более сложными формами движения материи, их техническое использование, расширение спектра процессов, применяемых в технике (использование физических, химических и биологических процессов).

2.2. Использование все более глубоких и мощных источников энергии. От использования мускульной энергии человека и животных, к использованию энергии движения воды и воздуха, тепловой энергии (паровой двигатель, двигатель внутреннего сгорания), электроэнергии, атомной энергии.

2.3. Растущая интенсивность применяемых процессов. Например, давления, температуры, скорости, напряжения, скорости и интенсивности применяемых процессов, увеличение скорости и количества принимаемой и перерабатываемой информации и т.д.

2.4. Постоянное возрастание степени целенаправленности используемых энергетических и других процессов. «Смысл и назначение техники и состоит в том, чтобы не просто осуществить какой-то процесс, а максимально направить его в нужную сторону, сделать его наиболее полезным и рациональным». Это осуществляется двумя путями:

2.4.1. Усовершенствование выбранного принципа действия

2.4.2. Переход к принципиально новой технике.

3. Закономерности, связанные с изменением ее элементов,структуры и функций.

3.1. Процесс дифференциации и специализации технических систем, их элементов. «Объективные предпосылки к этому коренятся в росте и развитии общественных потребностей, которые вызывают к жизни все новые и новые формы деятельности, а вместе с ними и соответствующие средства труда. Эти процессы обусловлены также внутренней логикой развития техники».

3.2. Функциональная специализация. Средства труда или сложные технические системы предназначены для обслуживания определенной функции или достаточно общей операции.

3.3. Предметная специализация. Технические устройства или их элементы предназначаются для выполнения узкой операции, имеют ограниченную и жестко закрепленную программу действий.

Интересно отметить так же, что понимает Ю.С. Мелещенко под дифференциацией и специализацией. Он пишет: «Характерно также усиление дифференциации и специализации элементов технических устройств и систем. Примером тому служит классическая система машин трехзвенного состава, включающая в себя рабочую машину, передаточных механизм и двигатель. На ступени автоматизации она дополняется таким специализированным элементом, как управляющее устройство».

4. Процесс усложнения и интеграции техники.

4.1. Движение к автоматизации. «Можно выделить три основных этапа исторически развивающегося взаимодействия, людей и техники в процессе трудовой, целесообразной деятельности: 1) этап использования орудий техники; 2)этап машинной техники; 3) этап автоматизации». «Таким образом, закономерным для развития машинной техники является последовательное и все более полное замещение человека в выполнении материальных функций». «Автоматизация проходит ряд ступеней в своем развитии. Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию».

Все эти закономерности имеют в своей основе фундаментальные законы развития техники.

Взаимодействие техники и общества

Многие исследователи в области философии всерьез заинтересованы такими проблемами как социальные последствия технического развития, этические проблемы и особенности современной технотронной эры, формирование системы ценностей в индустриальном и постиндустриальном обществе, техническое образование, воспитание, взаимодействие общества и техники.

Сегодня эти проблемы затрагивают интересы всего человечества. Причем опасность заключается не только в необратимых изменениях природной среды: прямое следствие этих процессов — изменение самого человека, его сознания, восприятия мира, его ценностных ориентаций и т. д..

Французский социолог Ж. Эллюль в работе «Другая революция» так представляет себе влияние техники на жизнь человека: «Мы живем в техническом и рационалистическом мире. Природа уже не есть наше животное окружение. По сути дела, среда, мало-помалу создающаяся вокруг нас, есть прежде всего Вселенная Машины. Техника сама становится средой в прямом смысле этого слова. Техника окружает нас как сплошной кокон без просветов, делающий природу совершенно бесполезной, покорной, вторичной, малозначительной. Что имеет значение — так это техника. Природа оказалась демонтированной науками и техникой, техника составила целостную среду обитания, внутри которой человек думает, живет, чувствует, приобретает опыт. Все глубокие впечатления получаемые им приходят от техники.»[9, c.147] Определяя технику как совокупность методов, рационально обработанных и эффективных в любой области человеческой деятельности, Эллюль связывает технику со всеобщей рационализацией мира и выдвигает требования контроля над техническим развитием. Техника способна превращать средства в цель, стандартизировать человеческое поведение, и, как следствие, делает человека объектом «калькуляций и манипуляций».

Таким образом, технический прогресс с точки зрения философов техники, оказывает губительное воздействие не только на окружающую среду, но и на то, как человек воспринимает этот мир. Техника, превращаясь в самостоятельную целостную среду обитания, преобразуя наше восприятие мира, вторгается даже в область искусства. «Искусство, — пишет Эллюль, по-настоящему укоренено в этой среде, которая, со своей стороны вполне реальна и требовательна. И совершившегося перехода от старой, традиционной среды к этой технической среде достаточно для объяснения всех особенностей современного искусства. Все творчество сосредотачивается в области техники и миллионы технических средств выступают свидетельством этого технического размаха, намного более поразительного, чем все то, что смог произвести художник. Художник уже не может оставаться творцом перед реальностью этого колоссального продуцирования вещей, материалов, товаров, потребностей, символов, выбрасываемых ежегодно техническим производством. Теперешнее искусство — отражение технической реальности.» [9 c.148]

Противоположную точку зрения занимает Х. Ортега-и-Гассет в своей работе «Размышления о технике» [4 c.32-68] «Жить — значит производить, творить, и, лишь постольку, поскольку последние действия невыполнимы

без теории, созерцания, только в силу этих причин и только вследствие последних жизнь так же есть мысль, теория, наука. «. Поэтому, «Человек

решает полностью противоположную животным задачу, именно потому что человеческая задача имеет сверхъестественные характеристики, он не может, подобно животному, направить свою энергию на удовлетворение элементарных потребностей. Человек должен сберегать усилия, чтобы посвятить их избыток осуществлению невероятного предприятия — реализации своего бытия в мире. Поэтому сам человек начинается с развития техники. . и смысл, и причина техники лежат за ее пределами, а именно в использовании человеком его избыточных, высвобожденных благодаря технике, сил.» В этом заключается, по Ортеге, назначение техники, состоящее в освобождении человека, которое позволит ему всецело быть самим собой.

Далее приводится такой факт, что за один век население Европы увеличилось примерно в 3.5 раза, и благодаря технике все эти люди могут нормально жить и работать. «Если бы техника пришла в упадок, сотни миллионов людей прекратили бы существование». Однако, рост техники несет в себе не только положительные стороны. Он послужил причиной немалого количества современных конфликтов. «Человеку удалось поместить между собой и природой некую область технического творческого развития, причем столь мощного и стремительного, что из него родилась своеобразная сверхприрода. он готов вот-вот утратить реальные представления о технике и об условиях, в которых она возникает и видеть в подобных вещах обыкновенные дары природы». Другой характерной чертой взаимоотношений человека и техники является то, что уже не орудие служит человеку, а человек является придатком машины.

Взаимодействие техники и общества в своих работах рассматривал и Мартин Хайдеггер. В его работах техника представляет собой величайшую опасность для общества. До него техника безусловно ставилась в связь с развитием культуры в целом и истории человека, однако, трактовалась она лишь как фактор среди многих, по Хайдеггеру, наоборот техника является сущностью современной эпохи, сущностью с необходимостью вытекающей из предшествующей истории. Наконец, до Хайдеггера техника рассматривалась в первую очередь как проблема философии культуры и философии истории и во вторую очередь как антропологическая проблема.

В основной идее Хайдеггеровской философии техники, а именно в рассмотрении техники как нового и всемирно-исторически радикального способа отношения к бытию обосновывается та точка зрения, что «. опасность техники для человека заключается прежде всего не в уничтожении существования человека, а в преобразовании его сущности».[18 c.143]

Затрагивал этот вопрос и видный немецкий философ Карл Ясперс. Как природа меняет свой облик под воздействием техники, какое обратное действие на человека оказывает его техническая деятельность, т. е. как характер его труда, организация его труда и его воздействие на среду меняют самого человека — вот центральная тема философских размышлений по поводу взаимодействия человека и техники К. Ясперса.

Взаимодействие человека и природы при помощи техники имеет давнюю историю, но только современная техника сделала ощутимыми

роковые следствия этого для человека. После относительно стабильного состояния в течении тысячелетий, в конце XVIII в. произошел переворот в

технике и вместе с тем во всей жизни людей. С помощью современной техники связь человека с природой проявляется по-новому. Вместе с необычайно усилившимся господством человека над природой возникает угроза того, что природа в свою очередь, в неведомой ранее степени подчинит себе человека. Под воздействием действующего в технических условиях человека природа становится подлинным тираном. Возникает опасность того, что человек задохнется в той своей второй природе, которую он технически создаст, тогда как по отношению к непокоренной природе, постоянно трудясь в поте лица, чтобы сохранить свое существование, человек представляется нам сравнительно свободным.

«Техника радикально изменила повседневную жизнь человека в окружающей его среде, насильственно переместила трудовой процесс и общество в иную сферу, сферу массового производства, превратила все существование в действие некоего технического механизма, всю планету — в единую фабрику» [22, c.113]. Тем самым произошел и происходит по сей день полный отрыв человека от его почвы. Он становится жителем Земли без родины, теряет преемственность традиций. Дух сводится к способности обучаться и совершать полезные функции. Таким образом техника отрицательно воздействует на самого ее создателя. Вот что далее пишет Ясперс: «Человек живет, ощущая невозможность найти нужную форму жизни, поэтому он находится либо в состоянии глубокой неудовлетворенности собой, либо отказывается от самого себя, чтобы превратиться в функционирующую деталь машины, не размышляя предаться своему витальному существованию, теряя индивидуальность, перспективу прошлого и будущего, и ограничиться узкой полоской настоящего, чтобы, изменяя самому себе, стать легкозаменяемым и пригодным для любой поставленной перед ним цели. [22, с. 115]

Несомненно одно: техника направлена на то, чтобы в ходе преобразования всей трудовой деятельности человека, преобразовать и самого человека. Человек уже не может освободиться от воздействия созданной им техники. И совершенно очевидно, что в технике заключены не только безграничные возможности, но и безграничные опасности. В качестве аналогии Ясперс приводит пример с открытием первобытными людьми огня: оно так же таит в себе огромные возможности и огромную опасность. » Теперь как и тогда, человечество вступает на совершенно новый путь — быть может, его ждет власть разрушительных сил и мрак небытия» [22, c.116]

Совершенно иную позицию по отношению к технике опираясь на труды К. Маркса занимает В. И. Ленин. Прогресс техники по мысли Ленина в конечном итоге приводит к социальным преобразованиям (классы, семья, личность). Взаимодействие техники как элемента производительных сил с социальными институтами носит сложный и неоднозначный характер. Техника оказывает воздействие на общество различными путями в различных формах. В зависимости от социально-экономических условий ее применения это воздействие претерпевает модификации — смягчается, амортизируется, или наоборот, усиливается, усугубляется. И наконец, само развитие техники испытывает мощное влияние экономических, политических и

идейных институтов общества, которое может или стимулировать научно-технический прогресс, или тормозить его, модифицируя технические формы

и задерживая их развитие в соответствии с экономическими или политическими целями того или иного класса.

При анализе механизма социального воздействия техники важно обратить внимание на следующие три момента:

Воздействие техники на общество идет прежде всего через повышение производительности труда, которое обуславливается развитием технических средств. Рост производительности труда, явившийся следствием усовершенствования первоначальных простейших орудий производства привел к росту общественного богатства, к возникновению некоторого излишка совокупного общественного продукта, и следовательно, к частной собственности, а затем к общественному неравенству и классовому расслоению. Скачок в повышении производительности труда, происшедший с переходом к машинному производству, способствовал дальнейшей поляризации эксплуатируемых и эксплуататоров.

Другим направлением воздействия техники на общество является специализация средств труда, служащая технической основой разделения труда. Развитая автоматика, полностью устраняющая субъекта как механическое орудие из своей структуры, кладет конец разделению человеческого труда на основе разделения средств производства.

Наконец, в-третьих, при анализе социальной роли техники следует иметь в виду меру замещения техническими средствами трудовых функций человека. Опредмечивание основных технологических функций физического труда, а затем умственного, обуславливает коренные изменения в технологическом способе производства, в способе соединения человека и техники в трудовом процессе. Коренные же изменения в технологическом способе производства, в свою очередь, вызывают цепную реакцию изменений в технике, производстве, экономических и социальных институтах общества. Переход от ручного труда к машинному вызвал существенные изменения не только в профессиональной, но и в социальной структуре общества (класс рабочих и класс владельцев средств производства превратились восновные классы общества). В конце концов новый технологический способ производства привел к укреплению и господству нового общественного способа производства — на смену феодальным общественным отношениям пришли капиталистические общественные отношения.

Рост производительности труда, являясь главным, итоговым направлением воздействия техники на общество, основывается на двух других отмеченных направлениях этого воздействия. Помимо основных факторов влияния техники на общество можно назвать так же и некоторые другие: форму технических средств, их структуру, материал, технологические методы воздействия. Все эти факторы, вместе взятые, характеризуют тот или иной уровень развития производительных сил общества.

Влияние техники на общество происходит в наше время не только через сферу материального производства. В значительной мере под непосредственным ее воздействием преобразуются система образования, искусство, культура, быт. Техника программированного обучения, например, обуславливает переворот в методах преподавания. Кино, радио,

телевидение создали новые возможности для распространения культуры, вызвали к жизни новые виды и жанры искусства, оказали глубокое воздей-

ствие на всю духовную жизнь общества. Техника революционизирует и условия быта, влияет на мировоззрение человека, его психологию, мышление и т. д.

С другой стороны и техника испытывает воздействие со стороны общества. Это воздействие определяется:

Технологическим уровнем развития производства;

хозяйственной политикой государства;

экономическими и политическими отношениями между государствами и международным разделением труда.

Техника развивается под воздействием общественных, в том числе и производственных потребностей, то есть переход от орудий ручного труда к машинной производственной технике диктовался всей совокупностью производственных социально-экономических, технологических, научных предпосылок и требований.

Искусственная система — объединение элементов, предназначенное для выполнения основной функции и создающее своим объединением новое системное свойство. (Встречаются также определения: системное качество, системообразующий фактор, системный эффект, синергический эффект. Но смысл этого новообразования един: возникающее в результате объединения элементов новое свойство превышает простую сумму свойств элементов, составляющих систему) . Поэтому определим системное свойство как результат взаимодействия свойств объединенных элементов, позволяющих системе выполнять свою основную функцию.

Под понятием закон будем понимать внутреннюю существенную и устойчивую связь явлений, обусловливающую их упорядоченное изменение. Законы существуют объективно, независимо от сознания людей, как выражение необходимых, существенных, внутренних отношений между свойствами вещей или различными тенденциями развития. В качестве искусственных систем традиционно рассматривали только технические системы (ТС) . Развитие любой ТС, в соответствии с известными ЗРТС, происходит: а) в направлении повышения уровня ее идеальности, иными словами, каждая следующая модификация объекта выполняет свою основную функцию все лучше и лучше (с точки зрения ее создателей и потребителей) ; б) неравномерно; в) через разрешение противоречий. Сформулированы также законы синтеза систем и их развития. Общая схема развития ТС выглядит, в соответствии с ТРИЗ, так: возникающая у человека потребность приводит к необходимости создать объект, удовлетворяющий эту потребность и выполняющий таким образом свою основную функцию. Чтобы создать этот объект, нужно задать ему принцип действия — использовать эмпирические или теоретические знания законов природы, которые обеспечат выполнение основной функции. Возникает конструкция объекта — искусственная ТС, удовлетворяющая человека на данном этапе его развития. Но у человека возникают новые потребности, и к существующей ТС он начинает предъявлять новые требования, которые она уже удовлетворить не может. Возникает противоречие между потребностями человека и возможностями существующей ТС, которое в общем случае может быть разрешено только за счет применения нового принципа действия. Для этого нужны новые знания, они воплощаются в новую конструкцию. Но возникают новые потребности, и цепочка повторяется.. .

Но, кроме ТС, существуют и другие объекты — научные знания, которые опосредованы в этих системах, произведения искусства, социальные и организационные структуры и так далее. Так как эти объекты сами по себе в природе не существуют, а являются продуктом целенаправленной деятельности человека, они обладают определенной основной функцией и поэтому также могут рассматриваться как искусственные системы. Возникает вопрос: применимы ли законы развития технических систем к развитию всех искусственных систем? Или — распространяются ли законы развития элемента (а ТС можно рассматривать как элемент искусственных систем) на все искусственные системы? Сопоставим законы Гегеля и законы Альтшуллера — совместимы ли они? Методологическое требование Гегеля об «объективности рассмотрения» Альтшуллер реализует, рассматривая в качестве источника развития ТС не субъективные психические процессы, происходящие в мышлении каждого отдельного изобретателя, а анализируя этапы изменения реальных технических объектов — продукта изобретательской деятельности — на протяжении длительного промежутка времени.

С точки зрения принципа развития Гегеля вся духовная культура человечества (а ТС — это тоже продукт культуры! ) предстает как единый закономерный процесс «прогрессирующего (выделено нами — М. М. , Л. Ш. ) развития истины». С этим принципом прямо совпадает закон Альтшуллера о развитии системы в направлении повышения уровня ее идеальности.

Закону Гегеля о переходе количества в качество соответствует закон Альтшуллера о развитии рабочего органа ТС и изменении — при открытии новых знаний — принципа действия системы.