Философия науки и техники

Как в технике формировалось рациональное обобщение?

Первая ступень рационального обобщения в ремесленной технике по отдельным её отраслям была связана с необходимостью обучения в рамках каждого отдельного вида ремесленной технологии. Такого рода справочники и пособия для обучения ещё не были строго научными, но уже вышли за пределы мифологической картины мира. В обществе осознавалась необходимость создания системы регулярного обучения ремеслу. Например, фундаментальный труд немецкого учёного и инженера Георгия Агриколы «О горном деле и металлургии в двенадцати книгах» (1556 г.) был, по сути дела, первой производственно-технической энциклопедией и включал в себя практические сведения и рецепты, почерпнутые у ремесленников, а также из собственной многогранной инженерной практики, – сведения и рецепты, относящиеся к производству металлов и сплавов, к вопросам разведки и добычи полезных ископаемых и многому другому. К жанру технической литературы более позднего времени могут быть отнесены «театры машин» и «театры мельниц» (например, «Общий театр машин» Якоба Лейпольда в девяти томах). Такие издания фактически выполняли роль первых учебников.

Дальнейшее развитие рационализации технической деятельности могло идти уже только по пути научного обобщения. Инженеры ориентировались на научную картину мира, но в реальной технической практике господствовал мир «приблизительности». Образцы точного расчёта демонстрировали учёные, разрабатывая все более совершенные научные инструменты и приборы, которые лишь впоследствии попадали в сферу производственной практики. Взаимоотношения науки и техники в это время определялись ещё во многом случайными факторами – например, личными контактами учёных и практиков и т. п. Вплоть до XIX века наука и техника развиваются как бы по независимым траекториям, являясь, по сути дела, обособленными социальными организмами – каждый со своими особыми системами ценностей.

Одним из учебных заведений для подготовки инженеров было Горное училище, учреждённое в 1773 г. в Петербурге. В его программах уже чётко прослеживается ориентация на научную подготовку будущих инженеров. Однако все же подобные технические училища были более ориентированы на практическую подготовку, и научная подготовка в них значительно отставала от уровня развития науки. Методика преподавания в инженерных учебных заведениях того времени носила скорее характер ремесленного ученичества: инженеры-практики объясняли отдельным студентам или их небольшим группам, как нужно возводить тот или иной тип сооружений или машин. Новые теоретические сведения сообщались лишь по ходу таких объяснений. Даже лучшие учебники по инженерному делу, вышедшие в течение XVIII столетия, являются в основном описательными: математические расчёты встречаются в них крайне редко. Постепенно положение меняется, так как в связи с настоятельной необходимостью регулярной научной подготовки инженеров, возникает потребность научного описания техники и систематизации накопленных научно-технических знаний. В силу этих причин первой действительно научной технической литературой становятся учебники для высших технических школ.

Одной из первых такого рода попыток создания научной технической литературы стали учебники по прикладной механике. Однако потребовалось почти столетие для того, чтобы полутеоретическое описание всех существующих машин с точки зрения начертательной геометрии, заложенное Гаспаром Монжем в программу обучения инженеров в Парижской политехнической школе, превратилось в подлинную теорию механизмов и машин.

Вторая ступень рационального обобщения техники заключалась в обобщении всех существующих областей ремесленной техники. Это было осуществлено в так называемой «Общей технологии» (1777 г.) Иоганна Бекманна и его школы, которая была попыткой обобщения приёмов технической деятельности различного рода, а также во французской «Энциклопедии» – компендиуме всех существовавших к тому времени наук и ремёсел. В своём труде «Введение в технологию или о знании цехов, фабрик и мануфактур...» Иоганн Бекманн пытался представить обобщённое описание не столько самих машин и орудий как продуктов технической деятельности, сколько самой этой деятельности, т. е. всех существовавших тогда технологий (ремёсел, производств, устройство заводов, а также употребляемых в них машин, орудий, материалов и т. д.). Если частная технология рассматривала каждое техническое ремесло отдельно, то формулируемая Бекманом общая технология пыталась систематизировать различные производства в технических ремёслах, чтобы облегчить их изучение. Классическим выражением стремления к такого рода синтетическому описанию является французская «Энциклопедия», которая представляла собой попытку, по замыслу создателей, собрать все знания, «рассеянные по земле», ознакомить с ними всех живущих людей и передать их тем, кто придёт на смену. Этот проект, по словам Дидро, должен опрокинуть барьеры между ремёслами и науками, дать им свободу.

Однако, все перечисленные попытки, независимо от их претензий на научность, были, по сути дела, лишь рациональным обобщением накопленного технического опыта на уровне здравого смысла.

Следующая ступень рационального обобщения техники находит своё 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. 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, – писал американский философ и историк Э. Лейтон. – 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 учёных-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 научной – но не в том смысле, что безропотно теперь выполняет все предписания естественных наук, а в том, что вырабатывает специальные – технические – науки.

Наиболее ярко эта линия развития выразилась в программе научной подготовки инженеров в Парижской политехнической школе. Это учебное заведение было основано в 1794 г. математиком и инженером Гаспаром Монжем, создателем начертательной геометрии. В программу была заложена ориентация на глубокую математическую и естественнонаучную подготовку будущих инженеров. Не удивительно, что Политехническая школа вскоре стала центром развития математики и математического естествознания, а также технической науки, прежде всего прикладной механики. По образцу данной Школы создавались впоследствии многие инженерные учебные заведения Германии, Испании, США, России.

Технические науки, которые формировались прежде всего в качестве приложения различных областей естествознания к определённым классам инженерных задач, в середине ХХ века образовали особый класс научных дисциплин, отличающихся от естественных наук как по объекту, так и по внутренней структуре, но также обладающих дисциплинарной организацией.

Наконец, высшую на сегодня ступень рационального обобщения в технике представляет собой системотехника как попытка комплексного теоретического обобщения всех отраслей современной техники и технических наук при ориентации не только на естественнонаучное, но и гуманитарное образование инженеров, т. е. при ориентации на системную картину мира.

Системотехника представляет собой особую деятельность по созданию сложных технических систем и в этом смысле является прежде всего современным видом инженерной, технической деятельности, но в то же время включает в себя особую научную деятельность, поскольку является не только сферой приложения научных знаний. В ней происходит также и выработка новых знаний. Таким образом, в системотехнике научное знание проходит полный цикл функционирования – от его получения до использования в инженерной практике.

Инженер-системотехник должен сочетать в себе талант учёного, конструктора и менеджера, уметь объединять специалистов различного профиля для совместной работы. Для этого ему необходимо разбираться во многих специальных вопросах. В силу сказанного перечень изучаемых в вузах США будущим системотехником дисциплин производит впечатление своим разнообразным и многоплановым содержанием: здесь – общая теория систем, линейная алгебра и матрицы, топология, теория комплексного переменного, интегральные преобразования, векторное исчисление дифференциальные уравнения, математическая логика, теория графов, теория цепей, теория надёжности, 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 т. д.

Из этого перечня видно, насколько широка подготовка современного инженера-системотехника. Однако главное для него – научиться применять все полученные знания для решения двух основных системотехнических задач: обеспечения интеграции частей сложной системы в единое целое и управления процессом создания этой системы. Поэтому в этом списке внушительное место уделяется системным и кибернетическим дисциплинам, позволяющим будущему инженеру овладеть общими методами исследования и проектирования сложных технических систем, независимо от их конкретной реализации и материальной формы. Именно в этой области он является профессионалом-специалистом.

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. Особое значение в ней приобретает деятельность, направленная на организацию, научно-техническую координацию и руководство всеми видами системотехнической деятельности (такими как, с одной стороны, проектирование компонентов, конструирование, отладка, разработка технологии, а с другой – радиоэлектроника, химическая технология, инженерная экономика, разработка средств общения человека и машины и т. п.), а также направленная на стыковку и интеграцию частей проектируемой системы в единое целое. Именно последнее составляет ядро системотехники и определяет её специфику и системный характер.

Две последние стадии научного обобщения техники представляют особый интерес для философского анализа, поскольку именно на этих этапах прослеживается поистине глобальное влияние техники на развитие современного общества. Франц Рело, формулируя основные задачи своей работы, подчёркивает прежде всего то огромное влияние на теперешние культурные условия мира, которое принадлежит в наши дни технике, опирающейся на научные основы. «Она сделала нас способными достигать в материальном отношении гораздо большего, сравнительно с тем, что было возможно для человечества несколько столетий тому назад... Повсюду в новейшей жизни, вокруг нас, и вместе с нами, научная техника является нашею действительною слугою и спутницей, никогда не покладающей рук, и только тогда вполне убеждаемся в этом, когда мы, хотя только на короткое время, лишаемся её помощи». И хотя до сих пор раздаются голоса против неуклонного развития технических устройств, те, кто их подаёт, продолжают разъезжать по железной дороге, звонить по телефону и т. д., пользоваться всеми благами победившей технической цивилизации и ничуть не задерживают главного движения. Итак, суть научного метода в технике состоит в следующем: «Если привести неодушевлённые тела в такое положение, такие обстоятельства, чтобы их действие, сообразное с законами природы, соответствовало нашим целям, то их можно заставить совершать работу для одушевлённых существ и вместо этих последних». Когда эту задачу начали выполнять сознательно, и возникла новейшая научная техника.

Процесс сайентификации техники был бы немыслим без научного обучения инженеров и формирования дисциплинарной организации научно-технического знания по образцу дисциплинарного естествознания. Однако к середине ХХ века дифференциация в сфере научно-технических дисциплин и инженерной деятельности зашла так далеко, что дальнейшее их развитие становится невозможным без междисциплинарных технических исследований и системной интеграции самой инженерной деятельности. Естественно, что эти системно-интегративные тенденции находят своё отражение в сфере инженерного образования.

Формируется множество самых различных научно-технических дисциплин и соответствующих им сфер инженерной практики. Появились узкие специалисты, которые знают «все ни о чем» и не знают, что происходит в смежной лаборатории. Появляющиеся так называемые универсалисты, напротив, знают «ничего обо всем». И хотя статус этих универсалистов в системе дисциплинарной организации науки и в структуре специализированной инженерной деятельности до сих пор чётко не определён, без них сегодня становится просто невозможно не только решение конкретных научных и инженерных задач, но и дальнейшее развитие науки и техники в целом. Сами инженерные задачи становятся комплексными, и при их решении необходимо учитывать самые различные аспекты, которые раньше казались второстепенными, например, экологические и социальные аспекты. Именно тогда, когда возникают междисциплинарные, системные проблемы в технике, значение философии техники существенно возрастает, поскольку они не могут быть решены в рамках какой-либо одной уже установившейся научной парадигмы. Таким образом, ставшая в ХХ веке традиционной дисциплинарная организация науки и техники должна быть дополнена междисциплинарными исследованиями совершенно нового уровня. А поскольку будущее развитие науки и техники закладывается в процессе подготовки и воспитания профессионалов, возникает необходимость формирования нового стиля инженерно-научного мышления именно в процессе инженерного образования.

Кроме того, в сфере техники и технических наук формируется слой поисковых, фактически фундаментальных исследований, т. е. технической теории. Это приводит к специализации внутри отдельных областей технической науки и инженерной деятельности. Само по себе очень важное и нужное разделение труда также порождает целый ряд проблем кооперации и стыковки различных типов инженерных задач. Естественно, что и эта тенденция находит своё выражение в сфере инженерного образования. Это приводит к тому, что проектная установка проникает в сферу науки, а познавательная – в область инженерной деятельности. Подобно тому, как это делает философия науки по отношению к научному познанию и научной теории, философия техники начинает выполнять рефлексивную функцию по отношению к техническому познанию и технической теории.

К сожалению, пока ещё очень и очень медленно, но все отчётливее в инженерное сознание проникает мысль о необходимости обращения к истории техники и науки не только для изучения культурных образцов и познания прошлого, но и для поиска новых технологических решений. Это относится, например, к древним медицинским технологиям, где многовековая проверка традицией дополняется сегодня строгим научным анализом. История техники, понимаемая не только как история отдельных технических средств, но и как история технических решений, проектов и технических теорий (как успешных, так и нереализованных, казавшихся в своё время тупиковыми) может стать действительной основой не только реализуемого настоящего, но и предвидимого будущего. Знать и предвидеть – задача не столько историческая, сколько философская. Поэтому философия и история науки и техники должны занять одно из важных мест в современном инженерном образовании.

Философия техники имеет в данном случае сходные задачи по отношению к технике, что и философия науки по отношению к науке. Её роль, естественно, возрастает при переходе от простых систем к сложным, а также от специализированных видов технической деятельности к системным и теоретическим исследованиям и видам проектирования. Процессы, происходящие именно на этих этапах развития технической, лучше сказать – научно-технической деятельности, требуют в наибольшей степени философского осмысления.

В сложной кооперации различных видов и сфер современной инженерной деятельности можно выделить три основных направления, требующих различной подготовки соответствующих специалистов. Во-первых, это – инженеры-производственники, которые призваны выполнять функции технолога, организатора производства и инженера по эксплуатации. Такого рода инженеров необходимо готовить с учётом их преимущественной практической ориентации. Во-вторых, это – инженеры-исследователи-разработчики, которые должны сочетать в себе функции изобретателя и проектировщика, тесно связанные с научно-исследовательской работой в области технической науки. Они становятся основным звеном в процессе соединения науки с производством. Им требуется основательная научно–техническая подготовка. Наконец, в-третьих, это – инженеры-системотехники или, как их часто называют, «системщики широкого профиля», задача которых – организация и управление сложной инженерной деятельностью, комплексное исследование и системное проектирование. Подготовка такого инженера-организатора и универсалиста требует самой широкой системной и методологической направленности и междисциплинарности. Для такого рода инженеров особенно важно междисциплинарное и общегуманитарное образование, в котором ведущую роль могла бы сыграть философия науки и техники.

Таким образом, именно две последние ступени рационального обобщения в технике представляют наибольший интерес для философско-методологического анализа, а именно – методология технических наук, инженерного, а затем и системного проектирования. Именно в этой сфере интересы философии техники и философии науки особенно тесно переплетаются. Философия науки предоставляет философии техники выработанные в ней на материале естественнонаучного, прежде всего физического, познания средства методологического анализа; философия техники даёт новый материал – технические науки – для такого анализа и дальнейшего развития самих методологических средств. Именно поэтому в дальнейшем мы сделаем акцент на «пересечении» философии науки и философии техники.