Зі сказаного видно, що технічна наука досліджує свій об'єкт, хоча вона здатна пояснити функціонування і ремісничих, ручних знарядь праці, що створювалися без наукового обґрунтування. Об'єкт технічної науки формується в процесі виділення істотних і необхідних властивостей техніки, конструювання машини. Машина, її компоненти, відносини між ними, їхня композиція, природна основа компонентів і технологічний процес - все це об'єкт технічної науки.
Об'єкт технічної науки є джерелом науково-технічного пізнання. Його дослідження дає, зокрема, конструктивні структури і їхні елементи. У структурі фіксується стійкість, повторюваність, необхідність, закономірність композиції елементів машини. Стосовно структури компонентів машини виступає у виді елемента. Уявне одержання елемента структури зв'язано з відволіканням від фізичної розмірності і природної основи компонента. У кінцевому рахунку всі науково-технічні поняття є відображенням технічного об'єкта.
Поняття “технічний об'єкт” і “об'єкт технічної науки” виконують різну методологічну функцію у філософському аналізі техніки і науково-технічного пізнання. У понятті “технічний об'єкт” фіксується реально змінювана в практиці сторона об'єктивного світу. Технічний об'єкт відображається у філософських, суспільних, природних і технічних науках, і щораз наука виділяє властиву їй предметну область. У понятті “об'єкт технічної науки” фіксується предмет технічних наук, їхнє відношення до об'єктивної реальності. Головним об'єктом технічних наук є машина, тому що з її допомогою організується технологічний процес і нею він регулюється. Машина полегшує і заміняє працю людини, служить засобом досягнення мети. Взаємодія робочого знаряддя з об'єктом перетворення складає особливу предметну область технічної науки - технологію. Важливу предметну область утворить і опір матеріалів, з яких виготовляються деталі машин і які піддаються в машині напругам, деформації й ін.
У технічній науці насамперед виділяються дослідження елементів, їхніх відносин і технічних структур. Для формування предмета технічної науки важливо виділити, описати і пояснити технічні елементи, їхні відносини і можливі структури, у яких матеріалізуються корисні для суспільства виробничі функції. Але на цьому технічна наука не кінчається. Вона містить у собі правила синтезу нових технічних структур, розрахункові методи і форми проектування. Думкою сконструйовані технічні структури піддаються аналізові. Вони досліджуються з погляду законів динаміки, конструювання, технології й експлуатації. Тільки після цього можливі теоретичні висновки про важливість і корисність отриманих результатів.
Своїм дослідницьким характером технічна наука відрізняється від технічної творчості, для якого важливий практичний цілеспрямований синтез технічного пристрою, коли створюється схема механізму для наперед заданих виробничих функцій. Часто такий синтез здійснюється без відповідного теоретичного обґрунтування.
Правила і норми проектування, графічні й аналітичні методи розрахунку зближають технічну науку з технічною творчістю, проектно-конструкторськими роботами. Предмет технічних наук формується в безпосередній залежності від творчості техніки. У цьому - специфіка технічних наук, що являють собою засіб удосконалювання техніки, переосмислення природничонаукових даних, відкриття технологічних методів і винаходу технічних конструкцій.
Як найважливіший фактор технічної творчості виступають правила, що передбачають досягнення міцності і надійності технічного засобу, зносостійкості і теплостійкості його деталей і ін. Ці правила утворять рамки конструювання, крім із нього те, що не відповідає виробленим технічною наукою критеріям функціонування машин. На базі правил і норм інженерної діяльності розробляються методи рішення задач. Принципи виступають як передумови діяльності, як її організуючий і направляючий початок. Таким чином, у предмет технічних наук входять не тільки закономірності технічного об'єкта, але і закономірності технічного проектування, методи, правила, норми і принципи проектування техніки.
Історично виникнення і становлення перших технічних наук відносять до кінця XVIII - першої третини XIX в. Використання природних сил, що упредметнюються в машинах, як неодмінну умову вимагало свідомого застосування природознавства. Ця обставина викликала революційні зміни в характері самої пізнавальної діяльності. Саме в силу цього уперше виникли такі практичні проблеми, що могли бути дозволені лише науковим шляхом.
Таким чином, виникла потреба в прикладному науковому знанні. Емпіричне, досвідчене природно-технічне знання одержало могутній імпульс до розвитку, до перетворення в особливу систему наукового знання. Гносеологічний аналіз теорії машин, першої і найбільш розвинутої нині технічної науки, дає досить основ для того, щоб “сконструювати” зразкову модель технічної науки як специфічного виду наукового знання. Така модель може в стиснутому виді виявити основні, “типові” компоненти і структуру понятійного апарата. На її основі ставати можливим скласти відоме уявлення про появу і розвиток багатьох технічних наук, не прибігаючи до аналізу кожної з них. Такі елементи технічної теорії, як ідея, принцип, закон, поняття, метод і ін., розглянуті через призму відбиваних у них істотних властивостей технічних об'єктів у їхньому системному зв'язку, найбільше чітко виявляються в теорії машин.
У понятійному апараті сучасної теорії машин можна виділити наступні компоненти:
1. Соціально-технічна ідея як відображення соціального протиріччя, що визначило технічна потреба в машинному виробництві. Вона виступає вихідним моментом у поясненні соціальної функції технічного об'єкта і побудова його теорії.
2. Природно-технічний принцип теорії машин. Таким принципом з'явився принцип конструювання штучної системи взаємодіючих механізмів, здатної реалізувати задану соціальну функцію.
3. Соціально-технічна ідея, природно-технічний принцип її реалізації визначають предметний зміст і метод теорії машин, розкривають цілу сукупність власне технічних протиріч машинних пристроїв, що виявляються в кожнім технічному параметрі технічних засобів, дозвіл яких веде до технічної оптимізації функції машинного пристрою шляхом постійно контрольованої взаємодії між окремими елементами конструкції.
4. Конструктивно-технічний метод у науках про машини представляє найважливіший структурний елемент теорії. У даній теорії метод функціонує тільки в самих головних рисах, оскільки конструктивне втілення теоретичної моделі машини розглядається практично так межами даної теорії. Сучасні технічні науки в міру ускладнення досліджуваних ними технічних систем, що несуть складні соціальні функції, зближаються у відомому плані із суспільними науками. З'явився розділ соціально-технічних знань, що націлений на дослідження технічних пристроїв з погляду техніко-економічних, інженерно-психологічних, техніко-естетичних, ергономічних, екологічних і інших соціальних характеристик.
Інтенсивний розвиток інформаційно-обчислювальної техніки і її широке використання при рішенні різних технічних, науково-дослідних і управлінських задач обумовило актуальність досліджень і розробок, зв'язаних із проблемою підвищення ефективності взаємодії людини з ЕОМ.
При використанні ЕОМ людина виконує самі різноманітні функції, починаючи з технічного обслуговування апаратури і кінчаючи керуванням складними експериментами і прийняттям відповідальних рішень на вищих рівнях керування. Необхідність розширення сфери ефективного використання ЕОМ ставить перед багатьма галузями сучасної науки комплекс досить складних задач. Зокрема, задачі психології не обмежуються проектуванням і оцінкою тільки мов, методів і засобів інформаційної взаємодії людини з ЕОМ, таких, як індикаторні пристрої і пульти висновку інформації, хоча вони, без сумніву, уможливлюють, прискорюють, розширюють або підсилюють взаємодію людини з ЕОМ.
Психологічний аналіз включає також розподіл функцій між людиною й ЕОМ, оптимізацію взаємодії в системі в цілому, пошук принципово нових способів організації процесів рішення інтелектуальних задач на базі перспективної інформаційно-обчислювальної техніки.
Одним з найбільш гострих є питання про розподіл функцій, про раціональне сполучення комп'ютера і творчої діяльності людини.
Рішення задачі розподілу функцій тісно зв'язано з психологічним дослідженням основних функцій, виконуваних людиною з застосуванням ЕОМ. Найбільш важливими функціями, як відомо, є прийняття рішень, діагностика, прогнозування і планування. Поряд із традиційними проблемами, такими, як вивчення особливостей сприйняття людиною інформації, вибір кращих форм взаємодії, виникає цілий ряд принципово нових:
вибір стратегій і тактик рішення;
формування критеріїв, оцінка послідовності і побудови керуючих впливів;
особливості використання різних мов обміну і способів їхньої побудови;
організація діалогу, підвищення ефективності процедур обміну інформацією при прийнятті оперативних рішень і т.д.
Оскільки сама сутність взаємодії складається в кооперативному об'єднанні зусиль людини й обчислювального засобу, розподіл функцій між партнерами системи “человек-еом” вимагає виділення в алгоритмічній структурі задачі блоків, що допускають чисто машинну реалізацію, і блоків, що вимагають для своєї реалізації участі людини. Очевидно, що більшість так званих діалогових задач допускає різні варіанти такої розбивки. Застосовувані в системах “человек-еом” алгоритми можуть бути менш жорстко регламентовані, чим при чисто машинній реалізації. Це дозволяє різко зменшити обсяг роботи, зв'язаної з формалізацією процесів керування. Особливо важлива побудова особливих алгоритмів, що дозволяють ЕОМ надати істотну допомогу людині в ухваленні рішення, особливо в умовах подолання інформаційної невизначеності.
ЕОМ необхідно розглядати не тільки як знаряддя, у якому матеріалізована праця його творців, але і як об'єкт, що зберігає, перетворюючий і відображає знання і прогноз попередників щодо способів рішення можливих інтелектуальних задач, дії в різних очікуваних ситуаціях. Детермінація процесів рішення технічних задач застосовуваними при цьому програмами й інформаційними системами ЕОМ, що грають роль заступника попередників, становить особливий інтерес при вивченні закономірностей процесу пізнання на сучасному етапі.
Зараз починається етап, коли в деяких аспектах для діалогових систем “человек-еом” створюється загальна, єдина мова опису і людини, і машини, що дозволяє відбити загальний процес пізнання, у якому беруть участь як творці, так і користувачі ЕОМ. Формування таких методологій і мови є необхідною умовою при дослідженні проблеми інтелектуальної взаємодії між всіма учасниками рішення проблем, що як виступають особисто (користувачі ЕОМ), так і опосередкованими машинними програмами або структурою системи звертання інформації (творці ЕОМ). Ефективна взаємодія з попередниками стає здійсненним завдяки можливості за допомогою ЕОМ розгортати в часі рішення задач, що протікають раніше процеси, причому в темпі і формі, індивідуально адаптованих до кожного з активних учасників рішення і сприятливої синхронізації інтелектуальної взаємодії між всіма учасниками. Під синхронізацією умовно розуміється процес найбільш ефективного і цілеспрямованого спілкування, що приводить до швидкої оптимізації психологічних факторів складності рішення, що робить у підсумку рішення для всіх “очевидним".
У такий спосіб систему “человек-еом” можна представити як систему:
вторинну стосовно реального об'єкта і системи відображення інформації;
історично обумовлену розвитком техніки, навчанням, апріорними стратегіями рішення, відбитими в структурі і програмах ЕОМ;
цілеспрямовану; мети системного процесу рішення обумовлені соціально через професію людини, її суспільні функції, критерії, оцінки, ієрархічну структуру інформаційної взаємодії і спілкування з іншими людьми;
обумовлену онтогенетично - індивідуальними психофізіологічними й особистісними особливостями, досвідом, конкретним станом;
стохастичну, піддану випадковим впливам.
Неухильне підвищення складності виникаючих наукових, технічних, управлінських задач вимагає оптимальної організації взаємодії між людьми, що спільно вирішують ці задачі шляхом колективного формування їхньої адекватної концептуальної моделі. Психологічні аспекти проблеми оптимальної організації взаємодії індивідів, що спільно створюють багатопланова модель деякої складної реальності, актуальні як для раціоналізації систем керування, так і для розробки складних наукових проблем, таких, як комплексне освоєння природних ресурсів і охорона навколишнього середовища, для створення великих проектів і в багатьох інших випадках, коли рішення задачі зв'язане із синтезом великих обсягів різнопланової інформації в обмежений термін. Зниження ефективності ієрархічних систем керування, великих наукових і конструкторських колективів у багатьох випадках відбувається через втрату інформації при її передачі від однієї ланки до іншого.
Системне застосування принципів багаторівневої взаємної адаптації людини і машини дозволило висунути проблему побудови перспективних систем адаптивної інформаційної взаємодії.
В основі ідеї лежить, зокрема, той факт, що ЕОМ дозволяє організувати інформаційна взаємодія людей, розділених у часі. Раніше була можливість передавати інформацію тільки від попередників до послідовників. Тепер ЕОМ, що моделює процес рішення визначеної задачі ким-небудь у минулому, що виконує функції заступника, повноважного представника авторів рішення, може не тільки впливати на хід рішення цієї або іншої подібної задачі кимсь у майбутньому, але і визнати в ході такої взаємодії помилковість або окремі недоліки первісного рішення. Ці властивості ЕОМ дозволяють досягти більшої безперервності нагромадження знань, удосконалювання способів рішення наукових і технічних задач.
Можна виділити наступні особливості таких систем:
багаторівнева взаємна адаптація компонентів системи, функціонування партнерів як єдиного оператора, загальні відповідальність і престиж, гнучке перерозподіл лідерства і допоміжних функцій між партнерами в залежності від конкретної задачі і ходу її рішення;
спільний аналіз і синтез інформації, адаптований до індивідуальних особливостей кожного з партнерів, що приймають рішення, і спрямований на формування адекватної моделі ситуації як основи ухвалення рішення;
обробка і представлення інформації у виді, що відповідає оптимальним значенням психологічних факторів складності рішення;
антропоцентричний підхід до синтезу інформаційно-обчислювальних систем.
З погляду концепції систем адаптивної інформаційної взаємодії робота людини з ЕОМ розглядається як “псевдодіалог”, як схований діалог людини, що виступає особисто, у реальному масштабі часу з іншими людьми, що зафіксували свого знання, свої прогнозовані репліки і думки в машинній програмі. Причому програма може перетворювати вихідні значення по як завгодно складній схемі, проте з погляду відображення соціальних і біологічних потреб людства - найважливіших факторів виділення задач, інтелектуальної синхронізації людей і індивідуального інсайту (“резонансу”) у їхньому рішенні - машина не може додати нічого нового.
У той же час велика ємність пам'яті, комбінаторні й обчислювальні можливості ЕОМ дозволяють ефективно накопичувати досвід рішення задач різних класів і дані про індивідуальні особливості рішення задач окремими операторами, виробляючи оптимальні форми представлення кожному з них рад, довідкових даних, інструкцій, підказок.
Важливе значення мають при цьому можливості ЕОМ поступово і притім контрольовано нарощувати, реконструювати моделі процесів рішення задач, відтворювати їхній і зберігати в незмінному виді.
Співвідношення індивідуальної творчості і культурної обумовленості процесів рішення задач за допомогою ЕОМ може бути представлене як зв'язок між реальними й апріорними стратегіями рішення задач. У тих випадках, коли і реальні, і апріорні стратегії описуються вірогідно тим самим набором психологічних факторів складності рішення, зв'язку між стратегіями можуть бути представлені у виді кількісних статистичних оцінок.
Апріорні стратегії, що детермінують поводження користувача ЕОМ, формуються як онтогенетично - у процесі навчання індивіда, так і філогенетично - шляхом матеріалізації загального досвіду в програмах ЕОМ, структурі систем відображення інформації, інструкціях і інших інформаційних носіях. Конкретною підставою для зміни апріорних стратегій є виявлена неузгодженість між апріорною і реальною стратегіями з більш високою ефективністю або розширенням області застосовності останньої.
Подальше підвищення ефективності застосування ЕОМ і їхньої ролі в пізнавальному прогресі залежить від переходу на нову структуру взаємодії користувача з ЕОМ, при якій людина і машина будуть взаємно адаптовані на тім рівні точності узгодження, що відповідає вимогам розвитку індивідуальної творчості, економічної доцільності і технічної реализуемости.
Принцип взаємної адаптації елементів (компонентів, підсистем) системи пропонується розглядати в якості одного з загальних принципів теорії систем.
Одним з перспективних напрямків розвитку систем “человек-еом”є створення систем адаптивної інформаційної взаємодії з максимально ефективним використанням апріорного досвіду й індивідуального творчого потенціалу кожного учасника колективного рішення складних проблем.
Перетворення науки в безпосередню продуктивну силу суспільства обумовлено посиленням взаємодії науки і виробництва. В даний час найважливіші технічні досягнення є наслідком фундаментальних досліджень. Для того щоб створити зразки техніки, подібні до ядерних реакторів, ЕОМ, оптичним квантовим генераторам6 необхідно попередньо глибоко пізнати фізичні, хімічні й інші явища і процеси, що лежать в основі принципу їхньої дії. На базі фундаментальних наукових досягнень і відкриттів відбуваються якісні зміни у всіх галузях сучасної техніки.
Фундаментальні дослідження, що проводяться в інтересах розвитку техніки, спрямовані на рішення ряду більш-менш чітко сформульованих науково-технічних проблем і мають своєю задачею одержання достовірної інформації про принципову можливість реалізації тих або інших наукових результатів, ідей і відкриттів при створенні зразків нової техніки.
Достаток нових напрямків у техніку й інженерії і важливість їхньої розробки викликають в останні роки інтерес до теоретико-методологічних і філософських питань технічного знання з боку широкого кола фахівців - інженерів, істориків науки, біологів, психологів, філософів.
Страницы: 1, 2
