4808-1 (Формирование предпосылок науки и инженерии в эпоху Возрождения), страница 3

Преимущество инженерного обеспечения проектирования перед опытным очевидно. Во-первых, инженерные знания более обоснованы (экспериментально), чем опытные, во-вторых, они более операциональны, строги, точны (поскольку с их помощью можно вести расчеты параметров), в-третьих, инженерные знания позволяют решать значительно более широкий класс задач, чем знания опытные. Последний момент объясняется опережающей ролью научных представлений и теорий. Являясь деятельностью принципиально семиотической, моделирующей, научное исследование (наука) позволяет строить знания (выявлять закономерности, соотношения), ориентируясь не только на потребности и запросы практики, но и на конструктивно-предметные и познавательные соображения. Поскольку инженер заимствует научные знания для разработки своих конструкций, он получает возможность оперировать соотношениями, описывающими значительно более широкую область действительности, чем та, которая сложилась в текущей практике. В свою очередь, проектировщик, используя инженерные знания о функционировании и строении, о том, как связаны функции с конструкциями, получает возможность решать более широкий класс задач (в сравнении с задачами, которые можно решить на основе опытных знаний). Таким образом, между наукой, инженерией и проектированием в норме существуют тесные органические связи: наука обеспечивает инженерию необходимыми знаниями, а инженерия образует необходимое условие для деятельности проектирования.

Выше мы назвали классический вид проектирования "традиционным". Традиционное проектирование можно специфицировать рядом принципов, которые задают целостность и границы традиционного проектирования, отделяя его от квазипроектных деятельностей, где эти принципы нарушаются или вообще не имеют места. Иногда принципы традиционного проектирования формулируются в литературе (как, например, принцип соответствия функционирования строению), но чаще они фигурируют в профессиональном сознании проектировщиков в качестве так называемых очевидных соображений и постулатов. Далее мы укажем несколько основных принципов традиционного проектирования, не претендуя на полноту (опыт показывает, что сопоставление традиционного проектирования с новыми квазипроектными деятельностями приводит к формулированию и новых принципов). Вот эти принципы.

1. Принцип независимости – материальная реализация проекта не меняет природу и ее законы.

2. Принцип реализуемости – по проекту в существующем производстве можно изготовить соответствующее проекту изделие – вещь, сооружение, здание, город, системы и т.п.

3. Принцип соответствия – в проектируемом объекте можно выделить, описать, разработать процессы функционирования и морфологические единицы (единицы строения) и поставить их в соответствие друг другу; то же справедливо и в отношении функций и конструкций.

4. Принцип завершенности – хотя почти любой проект может быть улучшен во многих отношениях, т.е. оптимизирован, в целом тем не менее он удовлетворяет основным требованиям, предъявленным к нему и его реализации заказчиком, культурой, обществом.

5. Принцип конструктивной целостности – проектируемый объект решается в существующей технологии; состоит из элементов, единиц и отношений, которые могут быть изготовлены в существующем производстве.

Принцип оптимальности – проектировщик стремится к оптимальным решениям.

Реализуя в своей деятельности первый принцип, проектировщик описывает и разрабатывает процессы функционирования изделия, мысля их в качестве неотъемлемой компоненты первой или второй природы. При этом он предполагает, что совместно с инженером создает оптимальные материальные условия для существования и протекания этих процессов, причем внесение через создание (изготовление) в существующие природные (и социальные в том числе) процессы этих материальных условий в виде изделия не изменяют общую картину и закономерности этих и других процессов функционирования. Считается, что проектировщик при проектировании может пренебречь искажением процессов функционирования, возникающим в результате инженерно-проектной деятельности, поскольку, используя знания (закономерности) этих процессов, он их обеспечивает и сводит искажения к минимуму.

Второй принцип основан на разделении труда между проектировщиком и изготовителем (т.е. тем, кто реализует проект в материале – строителем, монтажником, сборщиком и т.п.), на обособлении семиотической проектной деятельности от производственной, опирающейся на проекты. Принцип реализуемости заставляет разрабатывать проект таким образом, чтобы тот мог быть реализован в современном производстве (например, требует доводить конкретизацию и детализацию проекта до такой степени, чтобы проектируемый объект "предстал" как состоящий из единиц (элементов и отношений), которые могут быть изготовлены в современном производстве. Таким образом, из принципа реализуемости как бы вытекает принцип конструктивной целостности проектируемого объекта. Он диктует определенный способ реализации проекта, а именно проектируемый объект может быть представлен и разработан в виде конечного числа единиц, заданных, например, в производственных каталогах, нормах, правилах и т.п.

К первому и второму принципам тесно примыкает и третий, наиболее четко осознаваемый в проектировании. Принцип соответствия предполагает, что каждому процессу функционирования (функционированию в целом) может быть поставлена в соответствие определенная морфология (строение), а также функциям поставлены в соответствие определенные конструкции. В практике проектирования этот принцип закрепляется, с одной стороны, в системе норм, нормалей, методических предписаний; с другой – с помощью существующих прототипов и различных образцов проектов и сооружений. Применительно к архитектурному проектированию принцип соответствия (сооружения – процессу, конструкции – функции) и принцип реализуемости впервые сформулировал А.В.Розенберг. В частности, принцип соответствия он считал основным принципом проектирования архитектурных сооружений [70, с. 13]. Современную формулировку этого принципа можно встретить, например, у Э.Григорьева [30, с. 65].

Принцип завершенности, напротив, меньше всего осознается в проектировании, очевидно, потому, что удовлетворение основных требований, предъявляемых к проекту, одна из основных целей, которую преследует проектировщик. Этот принцип не был осознан до тех пор, пока в наше время не стали создаваться проекты, хотя и удовлетворявшие лично проектировщиков-авторов, но не удовлетворявшие заказчика и общество.

Принцип оптимальности проектирования (оптимальности проектных решений) не только четко осознан, но и обсуждается на теоретическом уровне [27]. Попытки сделать проектирование оптимальным фактически ведут к новой его организации.

Нужно заметить, что каждый из указанных нами шести принципов традиционного проектирования есть не только строго определенная установка и ценность проектировочного мышления, но и определенное поле проблем и усилий теоретиков и методологов проектирования.

Рассмотренные здесь особенности и принципы проектирования характерны только для классического традиционного проектирования (инженерного, архитектурно-строительного, технического). Распространение их на другие виды деятельности (градостроительство, дизайн, управление, экономическое планирование и т.п.) затруднено в силу отсутствия или несовершенства научных и опытных знаний о закономерностях функционирования соответствующих объектов (городов, управления, экономики, социокультурной жизни и т.д.). И тем не менее экспансия проектирования на эти виды деятельности происходит. Однако в новых квазипроектных деятельностях существенно изменяется употребление основных проектных средств, а само проектирование начинает выступать как подчиненный момент или этап других более сложных деятельностей (организационно-управленческой, системотехнической, социотехнической) [63].

Обнаружение технической реальности

Именно инженерия, инженерный подход позволили осознать, что изготовление устройств, действующих на основе расчета процессов природы, отличается от других видов изготовления, где действие природных процессов или незначительно (зато существенны другие процессы, например деятельности) или же природные процессы невозможно рассчитать и задать. Продукты инженерной деятельности и стали преимущественно называть техникой. Другой фактор, способствующий обнаружению технической реальности – осознание все возрастающего значения, которое продукты инженерной деятельности стали оказывать на жизнь человека и общества. Третий фактор – появление специальной группы инженерных профессий, технического образования, технических наук. Наконец, со второй половины ХIХ столетия можно говорить также и о специфическом осознании технической реальности, с одной стороны, в методологии науки при обсуждении особенностей и природы технических наук, с другой – в философии техники. Выйдя на поверхность научного и общественного сознания, техника с этого времени постепенно начинает привлекать к себе все больше внимания, причем отношение к ней, как мы уже отмечали, колеблется от полного ее отрицания как источника возможных бед, до утверждений типа, что техника – это наша судьба, а с судьбой, как известно, не спорят. Техника для философского изучения оказалась довольно крепким орешком, о чем, например, свидетельствует то, что до сих пор так и не было создано достаточно удовлетворительной концепции техники, а также и то, что многие философы техники говорят о "тайне техники".

Закономерности развития техники. Существует довольно много работ по философии техники, авторы которых пытаются установить "законы развития техники". Однако большинство таких законов не выдерживают никакой критики и прежде всего потому, что их творцы понимают технику прежде всего субстанционально, как технические сооружения. Понятно, что технические сооружения могут быть описаны с самых разных позиций (их эффективности и значения, строению, структуре, типам знаний, которые использовались при создании техники, времени эксплуатации и ареалам распространения и др.) и, следовательно, могут быть выявлены соответствующие, но совершенно разные законы развития техники. Так как эти позиции не отрефлексированы и, кроме того, не отвечают интуитивно чувствуемой сущности техники, то выделенные исследователями "законы развития техники" или игнорируются другими исследователями, или не считаются общими законами, а просто эмпирическими наблюдениями. С последним вполне можно согласиться.

В каком же смысле можно говорить о "законах развития техники"? Ясно, что это не законы природы. Но и не чистые законы деятельности, ведь сущность техники помимо деятельности определяется и рядом других элементов, например технической средой. Законы развития техники – это законы, которым подчиняются артефакты. На изменение техники оказывают влияние и законы деятельности, и семиотические законы, и смена культур, но также итоги развития самой техники. С учетом сказанного попробуем наметить ряд законов развития техники.

"Закон подобия". Известно, что новые технические устройства (орудия, механизмы, машины) или их элементы по многим параметрам похожи на существующие или бывшие в прошлом, а новые инженерные или технические решения повторяют какие-то особенности традиционных решений. Подобное сходство можно определить как "закон подобия", и связать с самой природой технико-производящей деятельности. Так деятельность может воспроизводиться рецептурно, в соответствии с какими-то правилами, по образцам (прототипам). И создание новой техники часто осуществляется в соответствии с идеями сходства или подобия тех или иных технических устройств или их элементов.

"Закон технического эффекта". Открытие нового природного процесса, обещающего практический эффект, или формирование новой области использования природных процессов часто (но, естественно, не всегда) приводит и к созданию новой техники. В том случае, если это происходит, т.е. при реализации и других необходимых условий, можно говорить о действии "закона технического эффекта".

"Закон инженерной гомогенности". Как мы уже отмечали, одно из направлений совершенствования существующей или создания новой техники – сведение технических устройств или их элементов к таким, которые можно описать на основе существующих естественных или технических наук. Другой вариант – сведение технических устройств к уже созданным инженерным путем техническим устройствам или их элементам. В результате технические устройства гомогенизируются, не вообще, а относительно инженерной деятельности (т.е. составляющие их основные процессы сводятся к естественным, условия, определяющие эти процессы, теоретически описываются в естественных или технических науках, параметры соответствующих технических устройств рассчитываются).

"Закон технологической гомогенности". Гомогенизация структуры технического устройства осуществляется не только относительно инженерной деятельности, но и технологии. Необходимое условие технологической гомогенизации – представление технических устройств, создаваемых в исследовательской, инженерной, проектировочной, производственной и других видах деятельности, в качестве единиц, подсистем или событий технологической реальности. Под последней можно понимать реальность, в которой различаются присущие технологии аспекты: новации в деятельности, обеспечивающие цивилизационные сдвиги и завоевания, механизмы развития деятельности, позволяющие создать эти новации, социокультурные факторы, определяющие и ограничивающие возможность развития деятельности. В конечном счете закон технологической гомогенности определяет возможность новых синтезов разных типов естественнонаучных и технических знаний, деятельностей, сфер, что и составляет основу технологии.

"Закон функциональности". В соответствии с этим законом одни технические устройства и решения влекут за собой другие в силу возникновения новых функций. Так создание машин сделало необходимым разработку органов управления машинами, создание органов машинного управления привело к разработке систем контроля и обратной связи, создание технических систем с большим количеством элементов и повышенными требованиями к их работе – к разработке систем надежности (дублирование элементов, контроль за их работой, особые конструктивные решения, ведущие к большей надежности и т.д.).

"Закон технобиологического подобия" (закон Кудрина). В.И.Кудрин показал, что при массовом проектировании и производстве технических изделий, каждое из которых фиксируется в документах (проектных, технологических, эксплуатационных), технические изделия начинают "вести" себя как биологические особи в популяциях. Другими словами, относительно таких популяций технических изделий могут быть сформулированы законы, подобные биологическим [41].