Ступени рационального обобщения знания в технике: частные и общие технологии, технические науки и системотехника
Техническое знание выступает неотъемлемым элементом всей совокупности знаний о природе. При всей своей специфике оно неразрывно связано с естественнонаучным знанием и прикладным, находящим свое выражение в технологиях. Можно выделить следующие ступени рационального обобщения в технике: частные и общая технологии, технические науки и системотехника. Эти ступени показывают весь эволюционный путь, пройденный техническим знанием.
Первая ступень рационального обобщения соответствует эпохе ремесленной техники. Она была связана с необходимостью обучения в рамках каждого отдельного вида ремесленной технологии по основным отраслям. Для профессиональной подготовки к работе имелись справочники, учебники, которые включали в себя практические сведения и рецепты, взятые у ремесленников и из собственной многопрофильной инженерной практики. Они имели отношение к производству металлов и сплавов, к вопросам разведки и добычи полезных ископаемых, к использованию простейших технических приспособлений и многим другим техническим вопросам.
Дальнейшее развитие технического знания шло по пути научного обобщения при ориентации на научную картину мира. Однако техническая практика все ещё строилась на принципах соответствия собственным представлениям и опыта. Господствовал мир «приблизительности», в котором мастер был непререкаемым авторитетом, а его расчеты - образцами исполнения технических операций. Разработки ученых по созданию инструментов представлялись идеальными и трудно воплощаемыми в производстве и попадали в сферу производственной практики много позже начала новой технологии. Взаимоотношения науки и техники в это время определялись во многом случайными факторами, и вплоть до середины XIX в. наука и техника развиваются обособленно, обладая собственным языком, стилем и интересами, своими особыми ценностями. Ведущими учебными заведениями были технические училища с их методикой ремесленного ученичества. Они были ориентированы на практическую подготовку, выработку определенных производственных навыков, а научная подготовка в них давалась слабая и значительно отставала от достигнутого уровня развития науки. Однако постепенно обнаруживала себя необходимость научного описания техники, систематизации научно-технических знаний, что привело к созданию системы инженерной подготовки. Появлялись первые инженерные учебные заведения, занимавшиеся регулярной научной подготовкой инженеров. К их числу относятся Навигацкая школа (1711г., Санкт-Петербург); первые инженерные школы (1712, 1719 гг.), Горное училище, позднее ставшее институтом Корпуса горных инженеров (1773 г.) и другие.
Вторая ступень рационального обобщения техники – это по сути формирование единого, обобщенного знания о всех имеющихся областях ремесленной техники. Немецкий ученый Иоганн Беккманн предложил использовать термин «технология» для обозначения науки о ремесле. Он путешествовал по Европе, изучая работу рудников, фабрик и литейных цехов. В 1777 г. он выпускает книгу «Введение в технологию, или О знании цехов, фабрик и мануфактур...», которая стала первой попыткой дать обобщенное описание как используемых машин и орудий, так и продуктов технической деятельности, но самое главное – описание самой деятельности, всех существовавших тогда технологий - ремесел, производств, устройства заводов. Он стремился сравнить различные виды работ через отношения «цель - средство», для чего было необходимо составить список всевозможных намерений, которые преследуют ремесленники при осуществлении различных работ, и рядом с ним список всех средств, с помощью которых они каждую из этих работ выполняют». [ Техника и культура: возникновение философии техники и теории технического творчества в России и Германии в конце XIX - начале XX столетия (сравнительный анализ).- М.: Логос, 2009.- C. 348 – 349].
Ещё одним примером попытки такого рода, то есть дать синтетическое описание и систематизацию всего выработанного человечеством знания, является «Энциклопедия» эпохи французского Просвещения. На протяжении 25 лет философ Д. Дидро при участии таких деятелей Просвещения, как Руссо, д’Аламбер, Монтескьё, Вольтер и других, составлял труд под названием «Энциклопедия, или толковый словарь наук, искусств и ремёсел». Этот проект был призван дать свободу и показать связь наук и ремесел, но все эти попытки, как отмечает , независимо от их претензии на научное описание были лишь рациональным обобщением на уровне здравого смысла [, , Философия науки и техники/ Учебное пособие. М.: Изд-во: Гардарики, 1999. - 400 с.].
Следующая ступень рационального обобщения техники находит свое выражение в появлении технических наук (технических теорий). Такое теоретическое обобщение отдельных областей технического знания в различных сферах техники происходит прежде всего в целях научного образования инженеров при ориентации на естественнонаучную картину мира. Как отмечает , ссылаясь на американского философа и историка Э. Лейтона, научная техника означала на первых порах лишь применение к технике естествознания. В XIX веке «техническое знание было вырвано из вековых ремесленных традиций и привито к науке. Техническое сообщество, которое в 1800 г. было ремесленным и мало отличалось от средневекового, становится «кривозеркальным двойником» научного сообщества. На передних рубежах технического прогресса ремесленники были заменены новыми фигурами - новым поколением ученых-практиков. Устные традиции, переходящие от мастера к ученику, новый техник заменил обучением в колледже, профессиональную организацию и техническую литературу создал по образцу научной». Итак, техника стала носить научный характер. Она не только служила естествознанию, обеспечивая всю экспериментальную базу, но постепенно вырабатывает специальные, технические науки. Если научное знание обрело свою дисциплинарную оформленность, то и техническое знание также оформлялось в специальные технические дисциплины. Первые классические технические науки возникли тогда, когда техника больше не могла развиваться без организации регулярного применения и генерации специализированных научных знаний, прежде всего математики и естествознания. Это по-истине революционное изменение связано со становлением нового высшего научно-технического образования – высших технических школ. Обучение на производстве по ремесленному типу в ходе осуществления инженерной работы становится недостаточным. Об этом свидетельствует, например, тот факт, что Англия, бывшая в авангарде технического прогресса в конце XIX – начале XX столетия уступила это место Германии, где такое образование стало систематическим [Горохов В. Г. Технические науки: история и теория (история науки с философской точки зрения). - М.: Логос, 2012.].
В классических научно-технических дисциплинах техническая теория строится под влиянием определенной базовой естественнонаучной или математической дисциплины, откуда берутся теоретические схемы и образцы научной деятельности. Так, радиотехническая теория формируется на основе приложения и спецификации теоретических схем электродинамики Фарадея, Максвелла, Герца к решению проблемы передачи сообщений без проводов. Это яркий пример того, как фундаментальные теоретические исследования находят применение в практической сфере.
Ещё один пример, приводимый , о вкладе в развитие радиотехники Маркони и Фердинанда Брауна. Собственный изобретательский вклад Маркони был минимальным. Он перевел уже сделанные другими научные открытия в полезное и потенциально прибыльное устройство: это была заключительная ступенька в линии научного прогресса, ведущей свое начало от Фарадея, Максвелла и Герца, - стадия коммерческой эксплуатации. Этот пример показывает, что передача нового знания происходила в одном направлении: от науки к технике и затем к коммерческому использованию. Однако коммерческие цели ставили перед практиками такие вопросы, на которые наука не имела готовых ответов. Так начал формироваться противоположный поток – от проблем использования к науке, то есть техническая практика стимулировала новые научные исследования.
Высшая ступень рационального обобщения в технике - это системотехника или попытка комплексного теоретического обобщения всех отраслей современной техники и технических наук с учетом не только естественнонаучного, но и гуманитарного образования инженеров при ориентации на системную картину мира.
Системотехника является продуктом развития традиционной инженерной деятельности и проектирования, но качественно новым этапом, связанным с возрастанием сложности проектируемых технических систем, появлением новых прикладных дисциплин, выработкой системных принципов исследования и проектирования таких систем. Это особая деятельность по созданию сложных технических систем, выступающая современным видом инженерной, технической деятельности. Такая деятельность имеет научную составляющую, поскольку является и сферой приложения научных знаний, и сферой выработки новых знаний. Таким образом, в системотехнике научное знание проходит полный цикл функционирования - от его получения до использования в инженерной практике.
Инженер-системотехник должен обладать целым комплексом знаний, присущих ученому, конструктору и менеджеру. Такой инженер должен уметь объединять специалистов различного профиля для совместной работы. Для этого ему необходимо разбираться во многих специальных вопросах. приводит перечень дисциплин, которые изучаются будущими инженерами-системотехниками в США. Среди них - общая теория систем, линейная алгебра и матрицы, топология, теория комплексного переменного, интегральные преобразования, векторное исчисление дифференциальные уравнения, математическая логика, теория графов, теория цепей, теория надежности, математическая статистика, теория вероятностей, линейное, нелинейное и динамическое программирование, теория регулирования, теория информации, кибернетика, методы моделирования и оптимизации, методология проектирования систем, применение инженерных моделей, проектирование, анализ и синтез цепей, вычислительная техника, биологические и социально-экономические, экологические и информационно-вычислительные системы, прогнозирование, исследование операций и другие. Все перечисленное необходимо для решения двух основных системотехнических задач: обеспечения интеграции частей сложной системы в единое целое и управления процессом создания этой системы. Исходя из этих задач, ключевыми дисциплинами выступают системные и кибернетические, позволяющие будущему инженеру овладеть общими методами исследования и проектирования сложных технических систем, независимо от их конкретной реализации. Это ядро системотехники, определяющее ее специфику и системный характер. Инженер, владеющий этими знаниями и навыками, является специалистом-профессионалом.
Из всего сказанного видно, что на двух последних стадиях научного обобщения техники можно увидеть глобальное влияние техники на развитие общества, определить связь между уровнем развития технического знания и самой техники и состоянием общества, уровнем его цивилизационного развития.
