Естественные и технические (прикладные) науки.

Механика ® прикладная механика

Астрономия

V.1. Астрофизика

Физика техническая физика, электроника

Химическая физика

Физическая химия

Химия ® химико-технологические науки с

Геохимия металлургией

Геология ® горное дело

VI. География

Биохимия

Биология ® сельскохозяйственные науки

Физиология человека ® медицинские науки

Математические науки

Математика ® прикладная математика

Матлогика ® программирование

Социальные науки

История

Археология

Этнография

VII. Экономическая география

Статистика

Экономические науки

Юридические науки

Искусствоведение

Философские науки: гносеология, эпистемология, логика, этика, эстетика, религоведение, социальная философия, аксиология, культурология и др.

VIII. Социология

Политология

IX. Психология

Лингвистика

Филология

IX.1. Синтетические науки

Общая теория управления:теория информации, теория программирования, теория автоматов и т.д.

Синергетика

Экология

Каждая из перечисленных наук – это целая область знания, включающая в себя десятки дисциплин. Как уже было сказано, в науке идет интенсивный процесс дифференциации и интеграции знания, который порождает множество проблем. Наука перестает быть соразмерной человеку. Он больше не в состоянии разобраться в растущем потоке информации. Это одна из наиболее актуальных проблем ближайшего будущего.

IX.5. Техника и технология

Как социальные явления

Понятие «техника» многозначно. Оно происходит от греческого слова «тэхнэ», которое означало умение, мастерство, искусство. Сейчас термин «техника» используется, в основном, в двух смыслах: 1) как общее название технических устройств, применяемых в разных сферах деятельности; 2) как обозначение совокупности приемов действия, используемых в деятельности. Это может быть техника письма, рисования, техника выполнения физических упражнений и т.д.

Применение и изготовление технических средств– специфический признак человеческой деятельности. Американский экономист и общественный деятель Б.Франклин (1706-1790) определял человека как животное, изготовляющее орудия труда. Орудия труда – первые технические средства, которые использовал человек в борьбе с природой.

Если животное имеет лишь один путь в борьбе за существование – совершенствование своих естественных органов жизнедеятельности, то человек получает возможность создавать и совершенствовать также органы искусственные. Животное находится в непосредственном контакте с природой. Человек же помещает между собой и природой технику (точнее, техническое средство труда). Техника является не только орудием воздействия на природу, но и средством его защиты от негативных природных воздействий.

Техника выполняет те функции, которые прежде выполняли естественные органы труда человека. На заре человеческой истории люди вынуждены были пользоваться зубами там, где впоследствии применялся нож; кулаком там, где затем стал употребляться молот, палка; пальцами рук вместо щипцов и т.д.

Естественные работающие органы человека вообще мало годились для непосредственной обработки жесткого материала природы. Растирание, размельчение всевозможных клубней, корней, плодов, раскалывание орехов, обдирание шелухи и кожи с плодов, разрывание – все эти операции, производившиеся сначала руками, стали со временем выполняться с помощью камней.

Органы животного функционируют как совершенные и узкоспециализированные. Естественные органы труда человека выступают как несовершенные и универсальные. Последние требуют таких искусственных средств, которые компенсировали бы недостатки универсализации. Человек, вооружаясь первым несовершенным скребком, получает уже то преимущество, что он может вносить в это нехитрое орудие какие-то изменения, как угодно его совершенствовать, и оно в течение нескольких десятков тысяч лет проходит путь развития до шагающего экскаватора и металлорежущих станков.

Техника развивалась путем моделирования естественных органов человека. С помощью технических средств воспроизводится не структура (устройство) естественных органов, а функция. Ткацкий станок воспроизводит функцию ткача, автомобильный и железнодорожный транспорт воспроизводит функцию передвижения и т.д.

Принцип функционального моделирования лежит в основе развития технических средств.

Еще один важный принцип – принцип дополнения. Он выражается в том, что не только техника дополняет и компенсирует несовершенство человеческих органов как орудий воздействия на природу, но и сам человек в технической системе является в определенном смысле ее дополнением. Человек без орудий производства бессилен, орудия производства без человека мертвы. Чем менее развита техника, тем больше технологических функций вынужден выполнять сам человек. Вся история техники есть история последовательного замещения технологических функций человека.

Понятие «технология» - одно из самых многозначных, характеризующих сферу создания чего-либо и рефлексии по этому поводу.[390] Под технологией прежде всего понимается: 1) техника (отождествление с техникой); 2) описание последовательности трудовых операций, требуемых для превращения предмета труда в продукт, и сам процесс, соответствующий описанной методике; 3) сфера деятельности человека наряду с совокупностью явлений, обеспечивающих ее; 4) общая характеристика деятельности, типичной для определенного социума; 5) особый тип мироотношения, присущий индустриальной и постиндустриальной эпохам.

При широко распространенном в современной литературе и обыденном языке отождествлении технологии и техники можно выделить все же единственное в настоящее время общепринятое различие между нами: материально–вещные средства деятельности относят к технике, но не к технологии. Вследствие этого сложился взгляд на технологию как сферу создания и применения технических средств.

Можно выделить узко производственную трактовку понятия технологии как совокупности методов обработки изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, которые осуществляются в процессе производства продукции. Нетрудно заметить, что при таком подходе понятие технологии в значительной мере совпадает с изначальной трактовкой понятия техники как умения, искусства, мастерства.

Для производственной сферы характерно разделение на антропоморфные и неантропоморфные технологии. Антропоморфные воспроизводят действия человека, вооруженного инструментами. Неантропоморфные основаны на взаимодействии природных процессов (физических, химических, биологических). В ходе их протекания превращение сырого материала в продукцию осуществляется как бы естественно, аналогично процессам природы. Те антропоморфные технологии, в которых достигается максимальная простота отдельных операций (исключая потребность в высококвалифицированном труде и использовании неантропоморфных технологий) получили название «высоких технологий».

Различают весьма разнообразные технологии: информационные (совокупность методов сбора, хранения и переработки информации), педагогические (совокупность методов обучения), биотехнологии (совокупность приемов, связанных с использованием клеточных и тканевых культур, размножением микроорганизмов и ферментацией, генной инженерией) и многие другие. Наиболее общая классификация технологий, предложенная Г.С. Гудожником, предполагает подразделение всех их на интенсивные, экстенсивные и экстенсивно-интенсивные.

Причем, интенсивные основаны на активном отношении человека к природе, направлены на покорение сил природы, преобразование их. Экстенсивные связаны с подчинением природе, с использованием ее сил в почти неизменном виде. Человеческая (прежде всего, производственная) деятельность, основанная на интенсивной технологии, направлена на овладение глубинными, сущностными сторонами природных процессов, а при экстенсивной – на использование их внешней стороной. Что не касается экстенсивно – интенсивных технологий, то для них характерно такое отношение к природе, которое сочетает господство над ней и подчинение ей в более или менее одинаковой мере.

С позиций указанной классификации технологий экстенсивную относят к азиатскому способу производства. Она, как полагают, способствует формированию «созерцательного» типа цивилизации. Интенсивную относят к античному миру, воплотившему в себе «деятельный» тип цивилизации. Экстенсивно – интенсивная форма технологии (средняя, смешанная, промежуточная) была характерна для трудовой деятельности древних германцев.

Современную историческую эпоху нередко называют технологической: ее отличает исключительно высокая практическая активность населения планеты. В силу того, что ныне технология открывает перед человеком многообразные, в известном смысле неограниченные возможности, он способен не только желать того, что еще недавно казалось фантастикой, но и находить средства для осуществления своих желаний. Обладание технологией и использование ее является одной из важнейших отличительных черт современной эпохи. В нынешних условиях технология становится своеобразным типом отношения человека к миру, включающим деятельные и рефлексивные составляющие. С этих позиций технология выступает и как специфический вид деятельности, и как осознание человеком самого себя через эту деятельность: своих возможностей и способностей.

Не потеряло своего значения и использование понятия технологии для описания сферы деятельности человека и совокупности факторов, обеспечивающих ее. К тому же, не следует забывать, что одним из проявлений свойств трудовой деятельности выступает технологичность.

Трудовая деятельность человека может включать в себя пять функций: транспортную, технологическую, энергетическую, контрольно-регулирующую и принятия решения. Простейшей из этих функций является транспортная функция, т. е. перемещение â пространстве твердых, жидких и газообразных тел. Технологическая функция является более сложной, и ее назначение состоит в изменении предмета труда. Под изменением предмета труда понимаются самые разнообразные изменения геометрической формы (обработка резанием, обработка давлением и т. д.), структуры (обжиг, закалка, полимеризация и т. д.), состава материала (цементация, окисление и т. д.) и другие. Перемещение и изменение предмета труда возможны лишь при затрате энергии, поэтому при проведении любого процесса должна быть осуществлена энергетическая функция. Контрольно-регулирующая функция человека обеспечивает необходимое течение и заданные результаты процесса труда. Эта функция проявляется как форма связи объективного процесса труда и функции человека по принятию решений, назначение которой состоит в осмысливании процесса, в выработке задания и анализе результатов.

На ранних стадиях развития общества все пять указанных функций выполнял человек. Силой собственных мышц он приводил в действие простые орудия и, осуществляя контроль за процессом, целесообразно изменял предмет труда в соответствии с ранее обдуманным назначением. Технический прогресс нашел свое выражение в последовательной передаче трудовых функций человека орудиям труда и, следовательно, в преобразовании функций трудовой деятельности человека в функции технических средств.

Первой функцией, для выполнения которой были созданы технические средства, была функция по подъему и перемещению грузов. Ранние механические устройства (рычаг, каток и др.) только помогали человеку в выполнении транспортной функции. Но затем были изобретены транспортные средства, которые позволили заменить людей в выполнении этих операций. В первой повозке, движимой прирученными животными, человек освобождался от выполнения транспортной и энергетической функций.

Применение подъемно-транспортных средств производило в древности большое впечатление. Транспортные и подъемные устройства послужили античным ученым материалом для разработки первых теоретических положений механики — теории рычага, наклонной плоскости, полиспаста. С подъемно-транспортными средствами ассоциировалось понятие «машина»; «Машина есть сочетание соединенных вместе деревянных частей, обладающее огромными силами для передвижения тяжестей»[391],—писал знаменитый римский архитектор и инженер Витрувий (I в. до н. э.).

Первым механическим двигателем, заменившим человека в исполнении энергетической функции, было водяное колесо. Энергия потока воды с помощью водяного колеса превращалась в энергию вращения вала, которую использовали для привода различных устройств. Необходимость в замене мускульной энергии человека силами природы прежде всего возникла при осуществлении энергоемких процессов дробления материалов, подъема грузов, водоподъема, и именно здесь водяное колесо применялось достаточно часто. Энергетическую и транспортную функции, являющиеся простейшими функциями человека и животных, удалось заменить природными силами прежде всего.

Технологическая функция несравненно более сложна и осуществляется только при наличии определенных навыков и умения. Прообразом первого технического средства для замены человека в выполнении технологических функций является примитивный сверлильный станок. В этом станке благодаря применению лука и тетивы возвратно-поступательное движение, наиболее свойственное и характерное для руки человека, преобразовывалось во вращательное движение сверла, а второе движение, необходимое для осуществления технологического процесса сверления — вертикальная передача сверла,—обеспечивалось весом груза.

Одна из ранних технологических машин—водяная мельница занимает особое место в развитии орудий производства. Водяная мельница, применявшаяся еще в I в. до н. э., знаменовала появление первой технологической машины с механическим приводом. К. Маркс отмечал, что машина «в ее элементарной форме завещана была еще Римской империей в виде водяной мельницы»[392]. Это техническое средство выполняло энергетические и технологические функции, освободив от них человека. В водяной мельнице был заложен принцип машинного производства. В ее конструкции ясно обозначены три механизма—двигательный, передаточный и рабочий. В дальнейшем каждый из механизмов в своей многовековой эволюции превратился в самостоятельные технические средства — механический двигатель, разветвленную передаточную установку и технологическую машину.

В развитии технологических машин можно выделить три направления. Одно направление развития привело к становлению таких машин, как прессы, молоты, ножницы и др. Основная особенность развития этих технических средств состоит в увеличении размеров ручных орудий при сохранении исходной принципиальной схемы их действия. Другой класс машин возник как результат передачи орудий из рук рабочего соответствующим механизмам, которые своими кинематическими связями обеспечили необходимые движения и их взаимодействие. К этому классу машин относятся токарные, сверлильные и другие металлообрабатывающие станки, а также многие деревообрабатывающие станки. Машины, применение которых ознаменовало техническую революцию конца XVIII—начала XIX столетия, принадлежат к третьему классу машин. Эти машины заменили человека в выполнении технологической функции, исполнявшейся ранее непосредственно руками и пальцами рук— естественными орудиями человека. Прядильные машины и ткацкие станки являются представителями этого класса машин.

Применение технологических машин послужило толчком к становлению и широкому распространению универсального парового двигателя. Это подметил К. Маркс. Он писал: «Только после того как орудия превратились из орудий человеческого организма в орудия механического аппарата, рабочей машины, только тогда и двигательная машина приобретает самостоятельную форму, совершенно свободную от тех ограничений, которые свойственны человеческой силе».[393]

Техническая революция конца XVIII—начала XIX в., начавшаяся с создания технологических машин для текстильной промышленности, завершилась применением технологических машин в машиностроении, ибо «крупная промышленность должна была овладеть характерным для нее средством производства, самой машиной, и производить машины с помощью машин. Только тогда она создала адекватный ей технический базис и стала на свои собственные ноги».[394]

Разнообразные технологические машины и паровой двигатель, который может иметь практически неограниченную мощность, обладает свойством универсальности по техническому применению и независимостью от локальных условий, позволили создать новый тип промышленного предприятия — механизированную фабрику и завод, оборудованные системой машин. В своем наиболее развитом виде техническое оснащение капиталистического машинно-фабричного производства представляло собой совокупность технологических машин, приводимых в действие от одного центрального парового двигателя через разветвленную сеть передаточных механизмов. Как основная техническая форма этот тип оборудования промышленного предприятия существовал целое столетие и был достаточно распространен даже в 20-õ годах текущего века. Только с распространением электрических двигателей небольшой мощности стал возможен переход сначала к групповому, а затем и к индивидуальному приводам.

Таким образом, к концу XVIII в. была создана система технических средств, которая значительно расширила технические возможности человека и повысила производительность его труда. Для выполнения энергетических, транспортных и технологических функций были созданы разнообразные и достаточно надежные технические устройства. Началось становление механизированных предприятий в разных отраслях промышленности.

Механизация трех трудовых функций человека означала снятие с производственного процесса ограничений, накладываемых человеком как непосредственным исполнителем ряда операций. Это позволило значительно интенсифицировать производственный процесс, который теперь строился по объективному принципу.

Из самого определения труда как целенаправленной деятельности человека следует, что функции наблюдения и контроля обязательны для любого производственного процесса, независимо от степени развития орудий труда. Выполняя трудовой процесс, человек следил непрерывно за ходом и результатом своих действий. Изменяя положение рук, ног, орудия, он непрерывно вносил необходимые коррективы в свои действия. Достижение определенного результата, идеально сконструированного человеком, предполагает наблюдение, контроль, коррекцию в течение всего процесса, от первой операции до последней. Только благодаря постоянному вниманию человека за ходом процесса в конце его появляется заранее запланированный продукт труда.

В механизированном производстве человек также не освобождается от функции регулирования и наблюдения за процессом. Контрольно-регулирующая функция человека не только не сокращается, а, наоборот, непрерывно расширяется и усложняется по мере увеличения числа единиц технологического и энергетического оборудования, с применением все более разнообразных и специализированных приемов и методов обработки. Освобождение человека от непосредственного выполнения контрольно-регулирующей функции в производственном процессе и создание технических, «независимо» от человека действующих систем контроля, является новым этапом в развитии технических средств. Замена труда человека в операциях контроля и регулирования действиями технических устройств составляет содержание автоматизации производственных процессов.

История автоматов уходит в глубь веков и начинается со времени изготовления и применения ловушек. Первые сведения об автоматах содержатся в работах Герона Александрийского (предположительно I в.) «Пневматика» и «Механика». Герон описал автоматы, созданные им самим и древнегреческим механиком Ктесибием (около II—I вв. до н. э.): пневмоавтомат для открывания дверей храма при зажигании жертвенного огня, водяной орган, механический театр марионеток, прибор для измерения протяженности дорог, устройство для продажи священной воды. В средние века были созданы «андроидные» (человекоподобные) автоматы. В XIII в. немецкий философ-схоласт и алхимик Альберт фон Больштадт построил «железного человека»—робота для открывания и закрывания дверей. Интересные андроиды были созданы в XVII—XVIII вв.—механические писец, художник, пианистка и др. Великолепный «театр автоматов», помещенный в «часах яичной фигуры», был построен в XVIII в. русским механиком-изобретателем И. П. Кулибиным (1735— 1818). Каждый час в корпусе яйца распахивались дверцы, за которыми двигались фигурки.

Появление промышленных автоматов относится ко второй половине XVIII в. Первыми промышленными автоматическими устройствами были регулятор уровня воды в котле паровой машины (1765) И. И. Ползунова (1728—1766) и регулятор скорости вращения вала паровой машины (1784) Д. Уатта (1736—1819). Позднее была создана система программного управления от перфоленты ткацким станком (1804—1808) Ж. Жаккара (1752—1834). Правда, еще с XVI в. известно применение потряска в водяной мельнице, что позволило автоматически регулировать подсыпку зерна к жернову в количестве, которое жернов может размолоть в изменяющихся условиях (различный приток воды, состав зерна и т. п.).

Опыт промышленной автоматики за последние полтора столетия имеет большое значение для развития техники. В этот период был сформулирован ряд важных принципов автоматики. Один из принципов — принцип регулирования по отклонению — развился в наше время в концепцию обратной связи, общую для управляемых машин и живых организмов. Другой принцип—принцип компенсации—положен в основу создания регуляторов, которые могут подавать воздействие, компенсирующее возмущение, вызванное случайным изменением нагрузки в машинах.

Создание производственных автоматов, выполняющих основные и вспомогательные движения в процессе всего рабочего цикла, без какой-либо помощи со стороны человека, означало передачу ряда функций (в том числе и регулирующей) техническим средствам. Система автоматических машин стала способна обеспечивать максимальную автоматизацию технологических процессов в различных отраслях хозяйства. Подлинное развитие автоматизации производственных процессов началось в середине XX в., когда в дополнение к механическим и электрическим устройствам были созданы разнообразные электронные регулирующие приборы и аппараты, свободные от инерции механических средств и обладающие исключительной точностью и гибкостью. Всевозможные средства автоматизации позволили создать полностью автоматизированные энергетические и технологически комплексы — автоматические гидростанции, автоматические линии обработки, заводы, автоматы по изготовлению различные изделий и т. д.

Широкое использование автоматизации стало совершенно необходимым на современном этапе развития техники. С помощью автоматики люди овладевают новыми процессами и явлениями, недоступными непосредственному восприятию человека. Сила и напряжение электрического тока, высокая и низкая температуры, плотность магнитного и электрического полей, большие скорости и сложные зависимости параметров процессов и т. д. вышли за границы возможностей непосредственного контроля и регулирования со стороны человека и переданы соответствующим техническим системам. Развитие процессов, протекающих на значительном расстоянии от человека, вызвало становление систем дистанционного управления. Между органами чувств человека и управляемым объектом в современных условиях помещается целая система технических средств контроля и регулирования.

С появлением электронных вычислительных машин начинается история технических средств, выполняющих наиболее сложные функции человека—функции принятия решения. Машине переданы отбор, систематизация, классификация информации. Современные вычислительные машины выполняют не только вычислительные операции, но и осуществляют оценку и сравнение получаемых результатов, выбирают наивыгоднейшие из просчитанных вариантов, последовательно выполняют математические и логические операции, задаваемые программой. Ценное свойство электронных вычислительных машин - выполнять определенные логические операции, а также хранить начальные условия задачи, промежуточные результаты, необходимые константы и другую информацию - значительно расширяет зону их применения. Перевод текста с одного языка на другой, направленный поиск на основе выборки определенных данных, осуществление наиболее выгодного варианта при экономических и технических расчетах, применение в различных системах автоматического управления сложными технологическими процессами — вот основные задачи, выполняемые с помощью вычислительных машин в настоящее время.

Таким образом, основная закономерность в развитии технических средств заключается в создании человеком различных устройств, представляющих собою искусственную функциональную модель естественных органов человека. И как ни многообразны материалы, из которых сделаны технические средства, структура и форма отдельных элементов, типы связи и протекающие процессы, основное назначение орудий труда сводится к выполнению функций, ранее принадлежащих человеку, к замене человека в выполнении одной или совокупности трудовых функций.

В историческом процессе происходило замещение техникой следующих функций человека:

1. Функция непосредственной обработки ® Орудия ручного труда

предмета труда

2. Функция управления орудием и ®Машины

и транспортная функция

3. Энергетическая функция ®Двигатели

4. Функция контроля и управления ®Техника управления

машинами, технологическими

процессами, производством в

целом

5. Функция обработки информации ®Электронно-вычисли-

и принятия решений тельная техника

До сих пор, в основном, речь шла о технике, применяемой в процессе производства. Наряду с производством в обществе существуют другие виды деятельности, которые имеют свою специфическую технику. Это: 1) военная техника; 2) техника транспорта и связи; 3) техника науки; 4) техника образования; 5) техника бытовая; 6) спортивная техника; 7) медицинская техника и т.д.

История техники может быть подразделена на три основных этапа: 1) преобладания ручных орудий труда; 2) механических устройств; 3) автоматизированных устройств.

Уровень развития техники определяет производительность труда в обществе, что оказывает влияние на все стороны общественной жизни: социальную структуру, политическую организацию, духовную жизнь. В свою очередь, развитие техники оказывается зависимым от господствующих социальных отношений, государственной политики, уровня развития науки и т.д.

Длительное время (в докапиталистическом обществе) развитие техники шло чрезвычайно медленными темпами. Это было обусловлено разными факторами и, прежде всего, тем, что традиционное общество основано на воспроизведении существующих практик и отторгает любые новации. Становление капитализма явилось мощным стимулом развития техники, поскольку капиталистические отношения основаны на конкуренции в сфере производства. Именно конкуренция, стремление произвести более дешевые товары, стимулировала рационализацию производства, создание и внедрение новой техники.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: