Диалектика инженерного творчества

Диалектика инженерного творчества.

Содержание.

Содержание........................................................................................................................................ 1

1. ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................... 2

2. ТРИ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПРАКТИЧЕСКОЙ ДИАЛЕКТИКИ ТВОРЧЕСТВА............... 3

2.1 СУЩНОСТЬ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА........................................................................... 4

Что есть система.......................................................................................................................... 4

Зачем нужен системный подход............................................................................................... 7

Функционально-структурный подход..................................................................................... 8

Философская сущность системного подхода........................................................................ 10

2.2 ЗАКОНЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ.......................................... 11

Фундаментальные основы инженерного искусства............................................................. 11

Существуют ли объективные законы развития техники?................................................... 12

Законы и закономерности развития антропогенных систем............................................... 17

2.3 ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА........................... 23

Вам нужно принять решение.................................................................................................. 23

Принятие решений. Что это такое.......................................................................................... 24

Обучают ли методам принятия решений............................................................................... 27

Как думать и над чем думать................................................................................................... 27

Общие системообразующие методы, используемые в процессе принятия решений....... 27

Методы направленного поиска решения инженерных задач.............................................. 31

Что общего между различным................................................................................................. 33

О "человеческом факторе " в принятии решений................................................................. 34

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................................................... 35

Литература....................................................................................................................................... 36

1. ВВЕДЕНИЕ

Человечество переступило порог третьего тысячелетия. Наше общество связывает свои надежды с ожидаемыми переменами. В этих условиях недопустимо оставаться на позициях формализма и догматизма, которые в инженерной, особенно научной и учебной деятельности, нивелируют способности и оставляют в тени творческую индивидуальность личности.

В качестве проверочного теста (обоснования) выделим три вопроса.

Вопрос 1. Мы все слышали о системном подходе и системотехнике. Что вы знаете о их сущности и возможностях?

Вопрос 2. Окружающий мир условно можно разделить на два: естественный, где господствуют законы природы и искусственный - антропогенный мир созданный человеком, частью которого является мир техники. Законы естественного мира глубоко изучаются в курсах физики, биологии и др. Но знакомы ли Вы с законами и закономерностями развития антропогенного мира, как используете их в своей инженерной, учебной и исследовательской деятельности.

Вопрос 3. Какие методы принятия решений Вам известны? Обучали ли Вас методам принятия решений?

Мы считаем, что специалист, не имеющий основательной методологической подготовки, не может должным образом ориентироваться в непрерывно обновляющемся многообразии мира техники, даже в относительно узкой "своей" специальной области, не говоря уже о межотраслевых задачах. Для полной деятельности совершенно не достаточно иметь даже очень хорошую, но относительно узкую подготовку. Необходимо сформировать свою мировоззренческую позицию, связанную с научным и инженерным творчеством в Вашей области деятельности.

Существует много подходов к описанию процесса творчества. В одних описывается деятельность выдающихся ученых, педагогов, мыслителей, предпринимателей, артистов и других творческих личностей. Рассказывается творческая лаборатория деятельности, но нет выхода на обобщения, позволяющие говорить об общей методологии творчества. Проблемы творчества не связываются с системным подходом и законами развития систем.

В других подходах рассматриваются проблемы методологии творчества при изобретательстве и проектировании систем. Системный подход в них явно не используется, входит как-то интуитивно и подменяется другими понятиями.

В ряде работ по системному подходу не рассматриваются законы развития и функционирования систем.

Много работ посвящено методам принятия решений, но они не базируются на идеях системности и законах развития систем.

Есть рад работ, посвященных методам создания новых технических решений. Но предлагаемая в них методология не содержит взаимосвязи системного подхода, законов развития систем и методов принятия решений.

Ряд работ посвящен анализу творческой деятельности, психологии творчества, влиянию человеческого фактора на принятие решений, но без связи с системным подходом, и закономерностями развития систем.

Все это многообразие творческих подходов укладывается и обнимается предложенной концепцией творчества.

Основной задачей работы является представление творческого процесса как связь трех неразрывных составляющих: системный подход – законы развития – принятие решений в соответствии с положениями материалистической диалектики.

В рамках этой концепции:

1) Рассмотрим системный подход в его функционально-структурной концепции в связи с объективными законами и закономерностями антропогенного мира.

2) С позиции системного подхода рассмотрим общие философские положения теории принятия решений, а так же рассмотрим разнообразные методы решений этой важной проблемы различными авторами.

Сегодня без ускорения научно-технического прогресса наше общество не решит своих экономических и социальных проблем. Особое внимание следует уделять анализу проблем на стыке разных наук - естественных, технических и общественных. Поэтому необходимо в общей взаимосвязи, на основе системного подхода овладение законами развития технических наук, эволюции антропогенного мира.

Необходимо привлечь внимание к формированию мировоззренческих позиций инженеров, научных работников и преподавателей. Каждому из нас необходимо овладеть искусством системного подхода, использовать объективные законы и закономерности развития техники и на их основе принимать практические решения.

2. ТРИ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПРАКТИЧЕСКОЙ ДИАЛЕКТИКИ ТВОРЧЕСТВА.

В соответствии с предложенной концепцией тремя составными частями практической диалектики творчества являются системный подход - законы развития техники - методы принятия решений.

Системный подход как методология изучения объекта состоит в том, что его недопустимо рассматривать без учета всей его полноты и сложности строения, целостности, взаимодействия и взаимообусловленности всех составляемых элементов между собой и со средой, из которой этот объект (система) выделен. В сложности строения рождается новое качество, которое отсутствовало у элементов, ее составляющих. Сущность системного подхода и проста, и сложна. И ультрасовременная и древняя, как мир, ибо уходит корнями к истокам человеческой цивилизации.

Законы развития техники должны быть основой и мощным ускорителем ее развития.

Техника - это одно из проявлений творческой человеческой деятельности, то, что называют иногда второй природой (антропогенным миром), полагая при этом первой природой естественный мир. Ни у кого нет желания пренебрегать объективными законами природы. А вот в антропогенном мире у людей, не ведающих о законах его развития, о характере их действия возникает соблазн «перескочить» через эти законы. В наших институтах пока, к сожалению, законы развития техники не изучаются.

Методы принятия решений необходимы для поиска решений все более усложняющихся технических задач. Овладеть разнообразным инструментарием мыслительного процесса для интенсификации творческой деятельности это настоятельная задача инженера ученого педагога. В целом речь идет о повышении общей культуры мышления, творчества в наши дни.

Деятельность инженера, ученого педагога (учителя) должна опираться на творчество особенно в наше время. Недостаточно узкой специальной подготовки для полноценной научной и инже­нерной деятельности. Непрерывно обновляющееся многообразие мира техники неразрывная связь не только с естественными, но и социальными проблемами с межотраслевыми задачами требуют от специалиста основательной методологической подготовки, укрепле­ния своих мировоззренческих позиции и совершенствования творческого арсенала.

Рассмотрим подробнее каждую из составляющих диалектики творчества.

2.1 СУЩНОСТЬ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА

Первоочередными фундаментальными понятиями (терминами, определениями), через которые мы постараемся выразить суть системного подхода, являются «система», «функция системы», «структура системы», «внешняя среда», «связи», «ограничения», «критерии», «цель», «управление». В свою очередь каждое из этих понятий опирается на другие вспомогательные понятия.

Мы рассматриваем системный подход как определенную практическую методологию, с помощью которой инженер, ученый, педагог активно добивается желаемой цели в мире техники, науки, образования. В этой связи «сердцевину» системного подхода составляет функционально структурный подход.

Что есть система.

Система - это полный, целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Отличительным (главным) свойством системы является то, что ни один из ее элементов не имеет присущих ей свойств, не может выполнять ту функцию, которую она осуществляет. Ведь в против­ном случае другие элементы не нужны! (Если и без них можно осуществить желаемую функцию).

В дальнейшем необходимо рассмотреть, очевидно, и связи системы с внешней средой (не в вакууме же она действует). Иначе без связи с внешней средой мы нарушим реальную картину целостного мира, исказим условия существования и функцио­нирования рассматриваемой системы (возможности существования). Часто это условие адаптации приспособление системы к внешней среде.

Система проявляется как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов.

Основные свойства системы проявляются через целостность взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность структуру, связи, внешнюю среду и др.

Терминология и свойства системы.

Внешняя среда. Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаим­ной обусловленностью, которые попадают внутрь, - образуют сис­тему

Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой»

Из этих рассуждений вытекает, что немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды.

Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаи­модействия с окружением, являясь при этом ведущим компонентом этого воздействия.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом:

- пассивное существование;

- материал для других систем;

- обслуживание систем более высокого порядка;

- противостояние другим системам (выживание);

- поглощение других систем (экспансия);

- преобразование других систем и сред (активная роль).

Всякая система может рассматриваться, с одной стороны как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой как надсистема системы более низкого порядка.

Функциональность - это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Структурность - это упорядоченность системы, организованность, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры). Сначала определяют функцию системы и в соответствии с этим устанавливают ее структуру Одна и та же функция может реализоваться при различных структурах системы т.е. существует проблема выбора структуры. Структура системы - это способ существования и выражения ее функции.

Целостность - выражает внутреннее единство объекта, наличие всех необходимых элементов со связями между ними, относитель­ную автономность объекта в смысле независимости от окружающей среды Свойство целого как философской категории выражается в несводимости к свойствам его отдельных частей как простой суммы.

Связи - это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.

Всеобщность всех мировых процессов, единство мира в значительной мере опирается на такое универсальное проявление процесса существования живой и неживой материи, как связь.

Связь - одно из фундаментальных понятий и в системном подходе Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, те, иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.

Развитие. Одним из первичных, а, следовательно, основопола­гающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития, под которым понимается необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания. В результате возникает новое качество или состояние объекта. Отождествление (может быть и не совсем строгое) терминов «развитие» и «движение» позволяет выразиться в таком смысле, что вне развития немыслимо существование материи в данном случае - нашей системы. Наивно представлять себе разви­тие происходящее стихийно. В неоглядном множестве процессов кажущихся на первый взгляд чем-то вроде броуновского движения при пристальном внимании и изучении вначале как бы проявляются контуры тенденций, а затем и довольно устойчивых закономер­ностей. Эти закономерности по природе своей действуют объектив­но, т.е. не зависят от того, желаем ли мы их проявления или нет. Незнание законов и закономерностей развития - это блуждание в потемках. «Кто не знает, в какую гавань он плывет, для того нет попутного ветра», - говорил великий философ древности Сенека своим оппонентам. Чтобы не уподобиться блуждающим в потемках, без компаса необходимо открывать законы и закономерносги окружающего нас мира в том числе и действующие в технических системах, и целенаправленно использовать их в практике.

Критерии - признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях.

Эффективность системы - соотношение между заданным (целевым) показателем результата функционирования системы и фактически реализованным.

Управление - формирование целостного (эффективного) поведения системы для поддерживания режима деятельности, реализации ее программ и целей

Существует понятие «техническая система», которая имеет стабильно выраженную целевую функцию. С точки зрения уровней совершенства различаются простые технические системы, в которых поддержание эффективности осуществляется за счет регулирования процессов, и сложные, в которых эффективность поддерживается за счет регулирования параметров.

Все антропогенные объекты (технические системы) целенаправ­ленно создаются для выполнения определенных функций, т.е. являются функциональными системами. Их описание может быть детерминированным, без учета случайностей, или вероятностным (стохастическим), если функционирование системы подвержено слу­чайностям. Тогда функция задается с определенной вероятностью (по различным законам распределения).

Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных (известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.

Функционально техническая система (подсистема) состоит из трех блоков: входа - процесса – выхода.

Вход - все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.

Выход - результат конечного состояния процесса.

Процессор - перевод входа в выход.

Система осуществляет свою связь со средой следующим образом. Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы - входом последующей. Таким образом вход, и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествую­щих и последующих систем.

Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями.

Обратная связь - предназначена для выполнения следующих операций:

- сравнение данных на входе с результатами на выходе с выявлением их качественно-количественного различия,

- оценка содержания и смысла различия;

- выработка решения, вытекающего из различия;

- воздействие на ввод.

Ограничение - обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к входу в последующую систему – потребитель. Если заданное требование не выполняется, ограни­чение не пропускает его через себя. Ограничение, таким образом, иг­рает роль согласования функционирования данной системы с целями (потребностями) потребителя.

Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реаль­ным) входом.

Проблема - это разница между существующей и желаемой системами. Если этой разницы нет, то нет и проблемы.

Решить проблему - значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую.

Как практически образовать систему

Во-первых, исходя из намеченных функций данной системы вычленить (провести границу) из внешней (более общей) среды, назвав и определив ограничения и связи ее с внешней средой (окружением).

Во-вторых, четко определить функцию системы и в соответствии с ней проверить систему на полноту элементов, целостность, единство (все те «винтики» и «детали» системы имеются) с позиции ее функционирования, и в конечном счете - достижения желаемой цели. Нет ли лишних, дублирующих, несовместимых либо недостающих элементов и связей между ними.

В-третьих, построить (выявить, сконструировать) структуру системы, понимая при этом, что функция системы может реализо­ваться различными структурами.

В-четвертых, установить внутренние законы, по которым система существует и развивается. При этом система должна пониматься диалектически, т.е. в развитии и движении. Должна быть установлена связь законов функционирования внутри системы с законами функционирования системного окружения (среды и надсистемы).

Зачем нужен системный подход.

Рассмотрение объектов как систем

Системный подход – это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем. Системный подход ориентирует исследователей на раскрытие целостности объекта, на выявления многообразных связей в нем и сведения их в единую теоретическую картину. [23]

Потребность в таком направлении методологии научного познания следует из характера развития современной науки и техники. Действительно, философия в доньютоновский и ньютоновский периоды охватывала широкий диапазон природы явлений. При этом разносторонность не препятствовала, а, наоборот способствовала глубине мышления и питала неисчерпаемую жажду познаний, стремлений объяснить мир как целое. Однако по мере того, как наука расчленялась на все новые и новые отдельные дисциплины, между ними становилось все меньше и меньше связей, и тем выше оказывалась вероятность замедления прогресса всей науки вследствие утраты необходимого обобщения.

Что же может и должно противостоять этому?

Широта взглядов эрудированность в различных областях способность к анализу разносторонних явлений, ориентацию в сложных ситуациях, основанных на взаимопонимании и взаимопро­никновении наук.

Интеграция наук в условиях их всевозрастающей дифференциации – диалектическое единство противоположностей становиться тенденцией времени. У этой тенденции прослеживается два подхода: первое – это возникновение новых наук на стыках существующих; второе – это разработка общего подхода к разнообразным объектам исследования – системного подхода.

Многие трудности научно-технического характера возникают в результате так называемых “частных” решений. Противостоять такого рода «частных точкам зрения» может и должен системный подход.

Системный подход выполняет роль междисциплинарного языка, сущность которого заключается в рассмотрении объекта или проблемы с учетом всей полноты и сложности их внутреннего строения, целостности, взаимодействия всех составляющих элементов, связи между ними и средой.

Системный подход развивает и


10-09-2015, 22:23