Меню
Головна
 
Головна arrow Філософія arrow Історія, філософія і методологія техніки та інформатики
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Техникологическое моделювання як специфікація

Техникология - прагматична наука, а це значить, що вона керується принципом максимізації очікуваної корисності, яка визначається виходячи з концептуального складу відповідної техникологической теорії. Як правило, мова йде про деякому синтетичному показнику оцінки функціонування того чи іншого артефакту. При оцінці корисності використовується спеціальний критерій, який зазвичай називають критерієм ефективності. Однак на цей рахунок немає загальноприйнятої термінологічної норми: в останні роки ефективність (англ. efficiency) все частіше протиставляється результативності (англ. effectiveness).

Показники ефективності відображають, наскільки оптимізовані ресурси і усунені втрати при досягненні необхідного результату. Показники результативності характеризують ступінь досягнення мети процесу і запланованих результатів. Зазначене відмінність між концептами ефективності і результативності враховується не завжди. У філософській літературі на нього не звертають уваги. Тут, як правило, ефективність розуміється як результативності в объясненном вище сенсі, а оптимізація ресурсів і усунення втрат часто прирівнюються до економності. Те ж характерно і для значного масиву технічної литературы1.

Таким чином, принцип очікуваної корисності супроводжується критеріями результативності. Слідом за корисністю і результативність розуміється в якості деякої імовірнісної міри. Це природно для будь-якої прагматичної дисципліни, бо процес вироблення мети пов'язаний з очікуваннями, а для їх коректного концептуального відтворення, як відомо, актуальні імовірнісні міри.

Огляд відповідної літератури показує, що абсолютна більшість авторів використовують критерії результативності для оцінки дій осіб, що приймають рішення. У зв'язку з цим вводиться функція відповідності досягнутих результатів бажаним. Але такий підхід є недостатнім, оскільки в ньому на задній план відсунута наукова проблематика. Завжди необхідно пам'ятати, що рішення приймаються техніком не довільним чином, а відповідно з вмістом техникологии. Максимізація очікуваної корисності означає приріст прагматичного знання, а критерій результативності має справу не просто з більш або менш успішними діями певних осіб, а лише з такими акціями, які отримують обґрунтування відповідних прагматичних науках. Таким чином, в техникологии принцип очікуваної корисності та критерії результативності відносяться тільки до науково обґрунтованих (валідним) акцій. Причому критеріїв результативності, як правило, не менше десятка. Вони можуть ставитися, наприклад, до безпеки, надійності, продуктивності, екологічності, економічності технічного пристрою.

Тому після відповідного ранжування критеріїв результативності з них обирають ключові і знаходять певний баланс між ними. Техниколог намагається оперувати збалансованою системою показників.

Отже, ми розглянули вихідне ланка техникологической трансдукції, представленої принципом максимізації очікуваної корисності та критеріями ефективності. Від них перейдемо до другого ланки трансдукції-дедуктивним законами. Вони завжди мають гіпотетичний характер, бо їх абсолютна істинність недовідна. Часто передбачається, що дедуктивні закони охоплюють всі особливі ситуації. У дійсності ж вони є результатом узагальнення вже вивчених специфічних випадків, і досліднику належить визначитися щодо правомірності використання дедуктивних законів при осмисленні раніше не вивчених пристроїв і процесів. У цьому зв'язку не уникнути специфікації дедуктивних законів, яка у складі концептуальної трансдукції виступає як перехід від таких законів до техникологическим моделям. Зрозуміло, належить з'ясувати сенс зазначеного моделювання.

Приклад

Щоб не бути голослівними, звернемося до конкретної техникологической теорії, в якості якої оберемо теорію надійності. Між показниками надійності існують певні залежності, які у формі дедуктивних законів виглядають наступним чином:

де Рз(0 - ймовірність безвідмовної роботи системи протягом часу £; Тз - середній час безвідмовної роботи системи; Хс(р) - інтенсивність відмови системи в момент;/з(0 - щільність розподілу часу до отказа1.

Особливість даної ситуації полягає в тому, що просто взяти дедуктивні закони надійності і прикласти їх до конкретних ситуацій неможливо. На цьому шляху дослідник зустрічається з непереборними труднощами, які визначаються випадковим характером відмов у технічних системах, їх багатокритеріальністю, багатоваріантністю розвитку подій, високою розмірністю рівнянь, в силу цього складних. В таких умовах потрібно більш витончена концептуальність, ніж посилання на дедуктивні закони: її якраз і покликана забезпечити специфікація. Це тим більш очевидно, якщо розглядається не загальна техникологическая теорія, а спеціальна концепція, наприклад атомна енергетика. В такому разі виникають численні додаткові концептуальні тонкощі і складнощі, зокрема, пов'язані з розумінням надійності функціонування різних вузлів АЕС, що реактори, турбіни, паропроводу, самого звичайного вентиля.

Таким чином, сутністю процесу техникологического моделювання є специфікація, яка, починаючись з гіпотетичних принципів і законів, відводить від них углиб наукової теорії. Результатом специфікації є техникологическая модель. Проте правомірно вважати результатом специфікації саме модель?

Загальновизнаного визначення моделі, зрозуміло, не існує. Латинський термін modulus означав певний зразок, пов'язаний із завданням певної міри. В науці моделлю стали вважати образ досліджуваного явища, вироблений засобами науки, тобто представлений допомогою концептів. Якщо він виражений, наприклад, мовою математики, то говорять про математичної моделі. За аналогією з розглянутим випадком можна ввести уявлення про фізичну і техникологической моделі. Але чому моделлю називають не всю теорію, а лише її складову частину? Дослідники, які звертаються до концепту моделі, роблять акцент на її специфічності: їх явно не влаштовують загальні міркування, що проводяться від імені гіпотетичних законів. Їм важливо висловити особливості досліджуваних явищ, тому концепт моделі стійко зв'язується зі специфічними рисами не будь-яких, а саме даних явищ. В силу цього говорять, що модель є способом оригіналу.

Американський філософ М. Вартофский визначає модельне відношення наступним чином: "М (S, х,у), тобто суб'єкт S розглядає як модель". Розуміння моделі як способу оригіналу начебто є очевидним, але лише на перший погляд. Таке трактування неодноразово призводила до поверхневих суджень. Вся справа в тому, що в зазначеному визначенні не згадується концептуальний зміст теорії. Створюється враження, що модель можна дістати, маніпулюючи з оригіналом, не звертаючись до теорії. Тоді маніпуляції зазвичай інтерпретуються як абстракції та ідеалізації.

Вельми показова в цьому відношенні стаття іспанської дослідниці А. Куевас-Бадалло2. Предметом її аналізу став виключно актуальне питання про пристрої техніко-логічної теорії. З цією метою вона розглянула зміст підручників з опору матеріалів, вважаючи, що саме в них теорія викладена в найбільш адекватному вигляді.

Ганна Куевас-Бадалло, професор з Університету Саламанки, прийшла до наступних висновків.

1. Всі автори визначають актуальність теорії опору матеріалів для практичної діяльності людини.

2. Визначаються основні концепти (навантаження, напруження, деформація, міцність, втома і т. д.).

3. Вводяться ідеалізації (суцільність, однорідність, ізотропності матеріалу, згідно з якими в ідеалізованому вигляді представляються також напруги і сили).

4. Використовуються спрощення, наприклад, при описі форм деформівних об'єктів.

5. Безпосередньо зі специфікою ідеалізації зв'язується істота, ядро техникологической теорії.

6. Різноманітність ідеалізації призводить до різноманітності моделей.

7. Зміст техникологической теорії зводиться до модельним уявленням.

8. Автор вважає себе вправі наполягати на модельному підході до інтерпретації природи техникологической теорії.

А. Куевас-Бадалло впевнена, що вона адекватно передає метанаучное зміст підручників з опору матеріалів, бо займається констатаціями, а до них важко висунути якісь претензії. Але справа в тому, що автори підручників, як правило, взагалі не проводять в скільки-небудь виразному вигляді метанауковий аналіз. Всупереч своєму бажанню дослідниці довелося запропонувати свою власну метанаучную інтерпретацію, яка звелася до твердження, що природа техникологической теорії визначається в першу чергу идеализациями. Але якраз це і є помилкою. Дослідниця вважає, що оскільки в опорі матеріалів використовуються інші ідеалізації, ніж, наприклад, у матеріалознавстві, то саме вони визначають специфіку техникологической теорії. Але дійсно концептуальне багатство опору матеріалів зводиться до идеализациям? На цей ключовий для розуміння устрою техникологической теорії питання Куевас-Бадалло відповідає ствердно, ми ж, навпаки, негативно. Нам видається, що дослідниця зайво поспішно від обговорення природи концептів, які лише згадуються, переходить до идеализациям. В результаті концептуальне багатство опору матеріалів не отримує свого вираження.

Приклад

На підтвердження останнього аргументу звернемося до п'яти теорій міцності: найбільших нормальних напружень, найбільших деформацій, найбільших дотичних напружень, найбільшої питомої потенційної енергії формозміни, граничних напружених станів. Перші дві теорії підходять лише для аналізу міцності крихких матеріалів. Відповідно до третьої теорії небезпечний стан матеріалу настає тоді, коли найбільша з дотичних напружень досягає величини, що відповідає межі текучості при простому розтягу. У четвертій теорії небезпечний стан пов'язується з досягненням питомої потенційної енергії формозміни величини, що відповідає межі текучості при простому розтягу. Найбільшою мірою врахувати відмінність у властивостях матеріалів при розтязі і стиску дозволяє теорія граничних напружених станів, розроблена німецьким інженером Отто Мором. Він сформулював теорію міцності на основі широкого узагальнення наявних експериментальних уявлень, вважаючи, що причиною руйнування є дотичні напруження, критичне значення яких залежить від нормальних напруг.

Ми не будемо втомлювати читача приведенням численних формул і графіків теорії Мора і всіх тих модифікацій, які вона зазнала протягом ста років. І без них досить очевидно, що теорія опору матеріалів має складну концептуальну історію. Пояснити її одними идеализациями неможливо. Зміст техникологической теорії визначають не ідеалізації, а концептуалізації. Головне положення теорії Мора щодо взаємини нормальних і дотичних напружень є не ідеалізацією, а результатом концептуальних прозрінь, наполегливих, що тривали не один рік, проблемних пошуків. Неприпустимо історію рафінованих концептуальних досягнень підміняти сукупністю ідеалізації.

Ідеалізація - це завжди спрощення. Не існує абсолютно надійної технічної системи або абсолютно однорідних матеріалів, тим не менш, у ряді випадків доцільно використовувати дві згадані ідеалізації, так само як і безліч інших. Саме уявлення про ідеалізації спроможна лише тоді, коли відомо, що саме трансформується, яким чином і чому робилося перетворення правомірно. Модернізуються ж концепти, а не технічні системи в їх об'єктному бутті. Трансформувати їх можна лише у разі, якщо вони подані. Одне це обставина вказує на вторинний характер ідеалізації по відношенню до повновагим концептам. Ідеалізації прийнятні в деяких інтервалах припущень, за межами яких вони неспроможні. Наприклад, в теорії опору матеріалів часто використовується ідеалізація ізотропного матеріалу, але вона допустима лише тоді, коли розрахунки не виходять за межі заданих меж. Ідеалізації не обов'язкові, отже, специфіка техникологической теорії визначається іншими концептами - тими, які неминучі. Наприклад, елементами теорії опору матеріалів є концепти напруг, міцності, навантажень, потенційної енергії формозміни. Без них ця теорія не існує, всі вони не є идеализациями.

Отже, з поглядами А. Куевас-Бадалло ми не можемо погодитися з ряду пунктів. По-перше, немає підстав прямолінійно пов'язувати істота техникологии саме з моделюванням, яке складає лише один з етапів внутритеоретической трансдукції. По-друге, природа моделювання полягає не в идеализациях і спрощень, а в концептуалізації, яка веде від принципів і універсальних законів назустріч експерименту. З жалем доводиться зазначити, що висвітлення пристрою техникологической теорії в літературі взагалі залишає бажати багато кращого. Ця тема висвітлюється вкрай рідко, але якщо вона обговорюється, то, як правило, викликаються парфуми ідеалізації й абстракції. Не уникнув такого ходу роздумів і провідний вітчизняний фахівець у галузі філософії техникологии В. Р. Горохів.

Віталій Георгійович Горохів стверджує, що "відмінність між фізичною та технічною теоріями полягає в характері ідеалізації: фізик може сконцентрувати свою увагу на найбільш простих випадках (наприклад, елімінувати тертя, опір рідин і т. д.), але все це є досить суттєвим для технічної теорії і повинно прийматися нею до уваги. Таким чином, технічна теорія має справу з більш складною реальністю, оскільки не може усунути зі сфери розгляду складна взаємодія фізичних факторів, що мають місце в технічному пристрої або процесі".

Але порівняти по складності об'єкти різних галузей науки неможливо в принципі, бо відсутні підстави для такого порівняння. Те, з чим мають справу фізики, не входить до складу техникологии. Те, що входить до складу техникологии, відсутній у фізиці. Суть в тому, що принципово відмінні за своєю природою концепти, в тому числі і ідеалізації, фізики, з одного боку, і техникологии - з іншого. Зіставлення ж концептів фізики і техникологии за ступенем складності взагалі позбавлене всякого сенсу.

В. Р. Горохів вважає, що "технічна теорія має справу з ідеалізованими описами і уявленнями машин, балок, теплових двигунів та інших подібних пристроїв..."

З приводу природи ідеалізації повідомляється дуже небагато. Технічні схеми, в тому числі процесуальні та структурні, визнаються идеализациями, що складаються з абстракцій. Явно мається на увазі, що реальні об'єкти перетворюються в ідеалізації й абстракції. Показово, наприклад, таке твердження Горохова: "Як теорія кінематичних, так і теорія електричних ланцюгів мають справу не з величезною різноманітністю конструктивних елементів технічної системи, що відрізняються своїми характеристиками, принципом дії, конструктивним оформленням і т. д., а з порівняно невеликою кількістю ідеальних елементів та їх сполук, що представляють ці елементи на теоретичному рівні".

Приклад

Затвердження В. Р. Горохова проілюструємо таким прикладом. Припустимо, що розглядається паралельний коливальний контур, що містить котушку індуктивності (I) і конденсатор (О. Він представлений на рис. 1.2.

Структурна схема паралельного контуру

Рис. 1.2. Структурна схема паралельного контуру

Існує величезна різноманітність коливальних контурів з різними котушками індуктивності і конденсаторами, але це різноманіття відображається лише однією схемою. Багато авторів вважають, що зведення різноманіття до єдності сталося завдяки ідеалізації: всі 1{. зведені до І, все З перетворені в С. Все стає на свої місця, якщо на рис. 1.2 провести заміни І на Ьі і З на З.. Відразу ж робиться очевидним, що суть полягає не в идеализациях. На малюнку зображені не ідеалізації, яких немає в дійсності, а концепти відповідно індуктивності СУ і ємності (С.), які в концептуальному вигляді висловлюють все багатство реальних котушок індуктивності і конденсаторів. Котушки індуктивності в якості елементів коливальних контурів мають індуктивністю. Буквально всі вони охоплені, причому без будь-якої ідеалізації і абстракцій, одним і тим же концептом індуктивності. Настільки популярні в техникологической літературі структурні схеми суть не ідеалізації, а концепти, здатні представити всі різноманітні сторони технічних пристроїв.

У зв'язку з прихильністю до розуміння техникологических концептів як ідеалізації часто згадують ідеальну машину французького дослідника С. Карно. Він розробив особливий цикл. Теплова машина, що працює за цим циклом, володіє максимальним ККД. Можна сказати, що Карно дозволив певну задачу на максимізацію, знайшовши відповідь на наступне питання: при якому циклі ККД теплової машини при заданій максимальній і мінімальній температурі робочого речовини буде найбільшим? Як інтерпретувати досягнення Карно? Багато автори буквально заворожені висновком Ф. Енгельс, який стверджував, що ідеальна парова машина Карно "представляє розглянутий процес у чистому, незалежному, неспотвореному вигляді". Ці автори щиро вважають, що саме цикл Карно висловлює істота роботи теплової машини, так би мовити, в чистому вигляді. Але існує величезна різноманітність термодинамічних циклів (цикли Аткінсона, Брайтона, Дизеля, Отто, Ленуара, Хамфрі і т. д.). Всі вони володіють тими чи іншими перевагами, які належать саме їм, а не циклом Карно. В теорії теплових двигунів розглядаються процеси перетворення тепла в механічну енергію. Робиться це, як завжди в науці, за допомогою певних концептів, покликаних висловити все багатство парку теплових двигунів, причому не тільки тих, які були і є, але і майбутніх конструкцій. Суть наукового справи виражається при цьому концептами, а не идеализациями і абстракціями.

Аналізуючи моделювання, його часто пов'язують із спрощенням. Багато дослідників вважають, що доцільно віддавати перевагу просте складного. У цьому полягає зміст принципу простоти, з якими часто зіставляють так звану бритву Оккама - правило середньовічного філософа У. Оккама: "Не збільшуй сутності понад необхідність". Порівняння двох розглянутих пізнавальних максим свідчить на користь правила Оккама. Наведемо простий приклад на цей рахунок. Механіка Ньютона грунтується на трьох законах. Згідно з принципом простоти достатньо одного закону, але насправді необхідні всі три. Правило Оккама як раз і полягає в належному виборі вихідних концептів: їх повинно бути стільки, скільки необхідно, але не понад цього числа. Непотрібне має отсекаться. Але як з'ясувати чи дійсно необхідна та надлишкова? Відповідь на це питання передбачає порівняння конкуруючих теорій. За відсутності такого порівняння неможливо змістовно інтерпретувати співвідношення простого і складного.

Механіка Ньютона простіше спеціальної теорії відносності Ейнштейна, але в області релятивістських швидкостей вона малоефективна. Добре відомо, що в теорії опору матеріалів виключна роль відводиться закону Гука, а в електротехніці настільки ж актуальний закон Ома. Ці закони фігурують в якості дедуктивних співвідношень. Якщо б вони не проходили конкретизацію в модельних побудовах, то теорії були б максимально простими. На жаль, без специфікації неможливо обійтися. Ці три приклади, як і всі інші, показують, що концепти простоти і складності повинні розглядатися не автономно, а в контексті істинності теорії.

Стосовно до техникологии це означає, що найбільшу важливість має ефективність теорії. Спочатку обирається найбільш ефективна теорія, а потім вже встановлюються межі застосовності простих варіантів. З урахуванням даної обставини правило Оккама доцільно переформулювати наступним чином: не збільшуй концепти понад необхідності, задається самою ефективною теорією. В епістемології первинні не простота або складність теорії, а її ефективність.

Прагнення інтерпретувати принцип простоти в якості вихідного підстави пізнавального процесу призводить до небажаних наслідків. Адепти принципу простоти найчастіше використовують аргументацію двоякого роду. По-перше, стверджується, що світ складний, тому його необхідно в міркуваннях спростити. Світ стає пізнаваним остільки, оскільки він попередньо спрощується. По-друге, посилаються на закономірності пізнавального процесу, який нібито повинен починатися з простого: передумовою розуміння складного є освоєння простого.

Обидві лінії аргументації не витримують критики. Світ такий, який він є. Ми судимо про нього на підставі нашого знання: воно дозволяє назвати як проста, так і складна своїми іменами. Пізнання не складається в процесі перетворення складного в просте, а потім сходження від простого до складного. Воно реалізується в ході теорій, які стають все більш змістовними. Неприпустимо вважати природу теорії втіленням простого в противагу складного.

Висновки

1. Техникологическое моделювання здійснюється на етапі дедукції.

2. Сутність техникологического моделювання визначається не идеализациями, абстракціями та спрощеннями, а концептуальними специфікаціями.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Моделювання попиту і споживання
Базові специфікації
Загальна теорія техникологическая
Специфікація
Внутритеоретические методи техникологических наук
Основні поняття математичного моделювання соціально-економічних систем
Структура і зміст техникологического пізнання
Техникологическая етика
Моделювання
Моделювання в логістиці
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси