Тема 1.1 Особенности технических знаний

Выявление специфики технических наук осуществляется обычно следующим образом: технические науки сопоставляются с естественными (и общественными) науками и параллельно рассматривается соотношение фундаментальных и прикладных исследований. При этом могут быть выделены следующие позиции:

(1) технические науки отождествляются с прикладным естествознанием;

(2) естественные и технические науки рассматриваются как равноправные научные дисциплины;

(3) в технических науках выделяются как фундаментальные, так и прикладные исследования.

Технические науки нередко отождествляются с прикладным естествознанием. Однако в условиях современного научно-технического развития такое отождествление не соответствует действительности. Технические науки составляют особый класс научных (научно-технических) дисциплин, отличающихся от естественных, хотя между ними существует достаточно тесная связь. Технические науки возникали в качестве прикладных областей исследования естественных наук, используя, но и значительно видоизменяя заимствованные теоретические схемы, развивая исходное знание. Кроме того, это не был единственный способ их возникновения. Важную роль сыграла здесь математика. Нет оснований также считать одни науки более важными и значимыми, чем другие, особенно если нет ясности, что принять за точку отсчёта.

По мнению Дж. Агасси, разделение науки на фундаментальную и прикладную по результатам исследования слишком тривиально. «Существует, конечно, пересечение, – писал он. – То исследование, которое известно как фундаментальное и которое является чистой наукой в ближайший отрезок времени, в конце концов применяется. Иными словами, фундаментальное исследование – это поиск некоторых законов природы с учётом использования этих законов». Это пересечение показывает, что данное разделение не является единственным, но все же, с точки зрения Агасси, оно является достаточным, только имеет иное основание. Он выделил в науке два рода проблем – дедуцируемости и применимости – и показал различия в работе учёных-прикладников и изобретателей. В прикладной науке, в отличие от «чистой», проблемой дедуцируемости является поиск начальных условий, которые вместе с данными теориями дают условия, уточняемые практическим рассмотрением. С его точки зрения, «изобретение – это теория, а не практическая деятельность, хотя и с практическим концом».

Строго говоря, термин «прикладная наука» является некорректным. Обозначая техническую науку в качестве прикладной, исходят обычно из противопоставления «чистой» и прикладной науки. Если цель «чистой» науки – «знать», то прикладной – «делать». В этом случае прикладная наука рассматривается лишь как применение «чистой» науки, которая открывает законы, достигая тем самым понимания и объяснения природы. Однако, такой подход не позволяет определить специфику технических наук, поскольку и естественные, и технические науки могут быть рассмотрены как с точки зрения выработки в них новых знаний, так и с позиции приложения этих знаний для решения каких-либо конкретных задач, в том числе – технических. Кроме того, естественные науки могут быть рассмотрены как сфера приложения – например, математики. Иными словами, разделение наук по сфере практического применения является относительным.

По мнению Марио Бунге, разделение наук на «чистые» и прикладные все же имеет определённый смысл: «эта линия должна быть проведена, если мы хотим объяснить различия в точке зрения и мотивации между исследователем, который ищет новый закон природы, и исследователем, который применяет известные законы к проектированию полезных приспособлений: тогда как первый хочет лучше понять вещи, последний желает через них усовершенствовать наше мастерство».

Как показывают конкретные исторические примеры, в реальной жизни очень трудно отделить использование научных знаний от их создания и развития. Как правило, инженеры сознательно или несознательно используют и формулируют общие утверждения или законы; математика выступает для них обычным аналитическим средством и языком. Инженеры постоянно выдвигают гипотезы и проектируют эксперименты для лабораторной или натурной проверки этих гипотез. Все это обычно маркируется и воспринимается как наука...

Инженеры используют не столько готовые научные знания, сколько научный метод. Кроме того, в самих технических науках постепенно формируется мощный слой фундаментальных исследований, теперь уже фундаментальные исследования с прикладными целями проводятся в интересах самой техники. Все это показывает условность проводимых границ между фундаментальными и прикладными исследованиями. Поэтому следует говорить о различии фундаментальных и прикладных исследований и в естественных, и в технических науках, а не о противопоставлении фундаментальных и прикладных наук, неизменно относя к первым из них – естественные, а ко вторым – технические науки.

Философское исследование технических наук, их специфики, места и роли в развитии техники и инженерии имеет важное теоретико-методологическое и практическое значение. Однакосразуследует подчеркнуть, что философские проблемы технических наук слабо изучены и представлены в литературе.

В анализе технических наук могут быть выделены следующие позиции:

1)технические науки отождествляются с прикладным естествознанием;

2)естественные и технические науки рассматриваются как равноправные научные дисциплины;

3)в технических науках выделяются как фундаментальные, так и прикладные исследования [98,с.313].

Сегодня большинство философов техники всё же придерживаются, на взгляд автора, верной позиции, согласно которой технические науки рассматриваются в качестве относительно самостоятельной отрасли научного производства, равноправной области науки.

Технические науки существенно отличаются от естественных. Если естествознание исследует объективную реальность, то, что существует на самом деле, изучает природу, её явления, процессы и закономерности, то технические науки нацелены на то, чего нет в природе, на создание «второй природы», мира артефактов, технико-технологические основания цивилизации. Если для естественных наук идеалом являются научная истина и открытия, то для технических наук – не просто истинное знание, но эффективное техническое знание в контексте инженерной практики и инженерных разработок, а также конструирование и изобретение

В самостоятельную область технические науки начали выделяться в XVIII и XIX веках. Именно в этот период возникают сложные технические проблемы, которые сыграли большую роль в становлении экспериментального естествознания и технических наук, создаются системы научных инструментов и измерительных приборов, возникает технология, как дисциплина, систематизирующая знания о производственных процессах, происходит становление аналитических основ технических наук механического цикла, закладываются теоретические основы гидравлики, гидродинамики и теплотехники, развивается теория механизмов и машин, сопротивления материалов, университеты и академии превращаются в сообщества ученых-экспериментаторов, в центры развития технического знания, получает дальнейшее развитие техническое и инженерное образование и др.

В ХХ в. бурно развиваются электротехника, радиотехника, теплотехника, электроника, космонавтика, информационная технология, эргономика, техническая эстетика, инженерная психология, дизайн, инженерная экология, создаются научно-технические организации и общества, часто проводятся съезды, конференции, выставки, растет научно-техническая периодика и пр.

В настоящее время технические науки занимают заметное место в научном производстве, имеют исключительно важное значение для функционирования и развития технической и инженерной деятельности, хотя они и тесно связаны с естественными науками, как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования. Именно из естественных наук в технические были распространены первые исходные теоретические положения, способы, методы исследования и проектирования, принципы, ценности и идеалы научности, установка на теоретическую организацию знания, построение идеальных моделей, использование формализации и математики. Но всё это, конечно, в технических науках существенным образом трансформировано. И всё же заметим, что не совсем корректно распространенное утверждение, что основой технических наук является лишь точное естествознание. Это утверждение может быть признано справедливым лишь по отношению к исторически первым техническим наукам. В настоящее время научно-технические дисциплины представляют собой широкий спектр различных дисциплин - от самых абстрактных до весьма специализированных, которые ориентируются на использование знаний не только естественных наук (физики, химии, биологи и т.д.), но и социально-гуманитарных (например, экономики, социологии, психологии и т.п.). Относительно некоторых научно-технических дисциплин вообще трудно сказать, принадлежат ли они к чисто техническим наукам или представляют какое-то новое, более сложное единство науки и техники.

Существуют такие, к примеру, дисциплины, как инженерная психология, техническая эстетика, в которых имеет место синтез технического, естественно-научного и социально-гуманитарного знания.

Анализ литературы показывает, что пока отсутствуют общепринятые концепция и трактовка специфики технических наук, их объекта, структуры, методов и места в научном производстве.

Не вдаваясь в подробности, в изложение различных точек зрения относительно названных вопросов, всё же хотя бы вкратце коснемся их.

По-видимому, объект технических наук - это техника, технология, техническая, инженерная деятельность и практика, определённые закономерности функционирования и развития техники в целом, а также отдельных её элементов, принципы, способы и методы проектно-технической деятельности, разработки идеальных моделей технических устройств, материализации и «овеществления» технического знания прежде всего в материальном производстве, а затем и в других сферах общества.

Известно, что технические науки представлены целой системой специальных дисциплин, каждая из которых имеет свой предмет исследования, то есть конкретный аспект, отдельные стороны названного выше объекта познания, которые специально выделяются и конструируются исследователем исходя из своих целей и задач.

Различные технические науки исследуют процессы функционирования структурных элементов техники как общественной материальной системы, построения, производства и эксплуатации новых технических объектов внутриотраслевого, отраслевого и межотраслевого назначения. Отсюда вытекает разная степень их общности и фундаментальности. Технические науки раскрывают закономерности, принципы и методы реализации всех отмеченных процессов. Технические науки, так же, как и многие другие, имеют свои фундаментальные и прикладные области.

Фундаментальные технические исследования направлены на получение новых научных знаний и выяснение фундаментальных закономерностей развития и функционирования техники и технологии, на построение технической теории, их результаты адресованы главным образом другим членам научного сообщества.

Прикладные технические исследования непосредственно направлены на их использование для решения различных практических, технико-технологических, инженерных проблем и задач, их результаты адресованы производителям и заказчикам, клиентам. Словом, в этих исследованиях акцент сделан на «овеществление», «утилизацию» технического знания, на выборку проектно-методических рекомендаций по применению технического знания в технической и инженерной практике.

Методология технических наук до сих пор слабо разработана и освещена в литературе.

Понятно, что в технических науках используются все общенаучные методы. Принципиальное методологическое значение имеет проблема общего метода технических наук. В этой связи заслуживает особого внимания позиция В.И.Белозерцева и Я.В.Сазонова, согласно которой общим методом технических наук и технического творчества является комбинационно-синтезирующий метод. Он состоит в том, что в процессе создания новой техники, новых материалов, новых технологических процессов ученые, конструкторы, инженеры осуществляют многообразное комбинирование (частично на опытно-экспериментальном и, в основном, на теоретическом уровне) самых различных естественных законов, процессов, сил, конфигураций деталей, принципов работы различных подсистем, входящих в то или иное проектируемое техническое устройство до тех пор, пока не будет найдена такая оптимальная, строго определенная последовательность взаимовлияний в целостном единстве уже точно определенных сил, свойств, процессов, законов и подсистем, которая и приводит к появлению (производству) качественно новой техники.

Комбинационно-синтезирующий метод технических наук выражает творческую активность мышления инженера-учёного, создающего новые технические системы, новые материалы и технологические процессы на основе объединения, использования отдельных естественных, природных законов, сил, свойств, процессов и материалов [9,с.77].

Надо заметить, что комбинационно-синтезирующий метод тесно связан с системно- структурным.

Системно-структурный метод – способ исследования объекта, в качестве которого в данном случае выступают техника, технология и инженерная деятельность, рассматриваемые как системы, что достигается посредством использования общенаучных методологических принципов, специальных понятий. Он предполагает:

1)рассмотрение объекта как системы;

2)определение состава, структуры и организации элементов и частей системы;

3) выявление зависимости каждого элемента от его места и функций в системе с учетом того, что свойства целого не сводимы к сумме свойств его элементов;

4)анализ того, насколько поведение системы обусловлено, как особенностями её элементов, так и свойствами её структуры;

5)исследование механизма взаимозависимости системы и среды;

6)изучение характера иерархичности, присущего данной системе;

7)определение функций системы и её роли среди других систем;

8)обеспечение множественности описаний с целью множественного охвата системы;

9)рассмотрение динамики системы, представление её как развивающейся целостности, обнаружение на этой основе закономерностей и тенденций развития системы [1,с.9; 92, с.70].

Порой в качестве важного средства технических наук выделяется проективно-прагматический метод, который дает исследователю общую схему действия.

В современных технических науках широко используются идеализация, формализация, моделирование, математические и информационно-компьютерные методы.

Для выяснения своеобразия технических наук очень важно раскрыть специфику технической теории.

Техническая теория является разновидностью научной теории, она включает в себя те же компоненты, что и естественно-научная теория. В технической теории также есть идеальные объекты, фундаментальные понятия, принципы, законы и пр. Допустим, в электротехнике в качестве идеальных объектов выступают такие логические конструкции, как «ёмкость», «индуктивность», «сопротивление», в теоретической радиотехнике – «генераторы», «фильтры», «усилители».

Важное место в технической теории принадлежит математическому аппарату и теоретическим схемам.

Математический аппарат в ней выполняет ряд функций, он предназначен, во-первых, для инженерных расчетов конструктивных и технологических параметров технических систем, во-вторых, для анализа и синтеза их теоретических схем (дедуктивных преобразований идеальных объектов технической теории) и, в-третьих, для исследования процессов, происходящих в технической системе.

Теоретические схемы - это особые, идеализированные представления (совокупность идеальных объектов теории), ориентированные на применение соответствующего математического аппарата и на мысленный эксперимент, то есть на проектирование возможных экспериментальных ситуаций. Они фактически играют в технических науках роль моделей, часто выражаются графически. В электродинамике, например, роль таких схем играют электрические и магнитные линии силы.

В технической теории используются три типа схем:

1)функциональные, ориентированные на математическое описание;

2)поточные, фиксирующие естественные процессы, которые протекают в технической системе, и их функционирование;

3)структурные, представляющие его конструктивные параметры и инженерные расчеты, а также структуру объекта.

Эмпирический уровень технических наук образуют конструктивно-технические и технологические знания. Первые - преимущественно ориентированы на описание строения (или конструкции) технических систем и параметров их функционирования, вторые - фиксируют методы создания технических систем и принципы их использования.

Сейчас порой говорят о формировании неклассических технических наук. Называют такие их общие черты: комплексность теоретических исследований, существенное изменение области применения их знаний и пр.

Комплексные технические исследования, помимо обычных технических устройств, изучают и описывают ещё, по меньшей мере, три типа объектов: системы - человек - машина (ЭВМ, пульт управления, полуавтоматы и т.п.) сложные техносистемы (инженерные сооружения в городе, самолеты и технические системы их обслуживания - аэропорты, дороги, обслуживающая техника и т.д.) и, наконец, такие объекты, как технология или техносфера.

Если знания технических наук классического типа используются в основном в таких видах инженерной деятельности, как изобретение и конструирование, а также в традиционном инженерном проектировании, то знания комплексных научно-технических дисциплин, как правило, необходимы в нетрадиционных видах инженерной деятельности (например, в системотехнике) и нетрадиционном проектировании.

Таким образом, технические науки имеют исключительно большое значение для научно-технического прогресса, обслуживают техническую и инженерную деятельность, формируют техносферу. В условиях кризиса современной техногенной цивилизации весьма актуальны проблемы их гуманизации и усиления связи с социально-гуманитарными науками.

Задание для отработки практических навыков. Прокомментируйте эпистемологические аспекты сходства и различия научных и технических знаний