Мурашковский - Даниловскому (25.11.2007)

Здравствуйте, Юрий!

Как обещал, возвращаюсь к Вашим «Системным принципам развития техники». Но начну, по своей привычке, издалека. Будучи неисправимым эволюционистом, всегда стараюсь рассматривать «млекопитающих, начиная от динозавров». Собственно, «динозавров» будет два:

Ι. Любая задача должна ставиться в рамках надзадачи, или, если хотите, концепции. Какова Ваша надзадача при построении данной системы принципов?

Я подозреваю (судя по самим предложенным принципам и по Вашим предыдущим письмам), что надзадачей является построение классификации принципов развития техники. Хотя я не считаю такую надзадачу своевременной (на мой взгляд, она уже отстала), но любую попытку построения хорошей модели уважаю. Давайте посмотрим на Ваши предложения с этой позиции.

ΙΙ. Предлагаю при обсуждении пользоваться некоторыми методическими правилами:

a. Модель должна представлять собой систему представлений, а не кучу.

b. Следует строго придерживаться избранного классификационного принципа (параметра).

c. В одну классификационную группу следует объединять объекты одного системного ранга (вроде таксонов в биологии).

d. Принцип (закон) должен описывать ВСЕ явления данного типа, а не одиночные явления. Чтобы назвать некую модель законом или принципом, нужно четко указать область применимости. Если область применимости «все на свете» - предложение просто исключается из рассмотрения.

e. Не следует без необходимости менять значение уже известных терминов.

Если Вы согласны с этими положениями, то позвольте мне высказать в этих рамках свое мнение о Вашем предложении.

Прежде всего, это, к сожалению, набор, а не система представлений. Это не упрек, это нормальный этап любого исследования. Систему выстраивают именно из набора. Но при одном условии – если уже выбран классификационный принцип. А вот принципа этого я в Вашем списке пока не вижу.

Из названия должно следовать, что принципы отбирались по признаку – развивает или не развивает технику. Если не возражаете, пройдемся по части списка.

1. Ломоносова – Лавуазье: сохранения вещества и энергии (и информации, например, «недостатка» основной принцип развития, объясняющий его ПРИЧИНЫ.)

Честное слово, я не вижу, каким образом принцип сохранения вещества и энергии можно отнести к РАЗВИТИЮ техники. Этот принцип относится к коротким онтогенетическим процессам и только в закрытых системах. Развитие же техники – процесс филогенетический и происходит в открытых системах.

Давайте возьмем первый попавшийся пример из РАЗВИТИЯ техники. Честное слово, просто тыкаю пальцем в картотеку. ТА 744(это классификационный номер в моей картотеке):

Ревматическое поражение клапанов сердца приводит к их деформации (пороку сердца). Исторически первый способ хирургического лечения – протез клапана. Используют клапаны более сотни конструкций. Но идеального с точки зрения гидравлики крови и механики среди них нет. Обычно основа конструкции – металл, обшитый пористым пластиком, сквозь который прорастает ткань сердца, так, что клапан становится для организма отчасти «своим». Только отчасти. Весь клапан обшить пластиком нельзя, чтобы не ухудшить его гидродинамические свойства. Кровь, соприкасаясь с пористой обшивкой, будет сильно завихряться, что недопустимо из-за опасности образования тромбов. А поскольку с кровью теперь все время контактирует металл или пластмасса клапана, пациенту отныне придется ежедневно принимать антикоагулянты (лекарства, которые препятствуют свертыванию крови). Каждую неделю он должен показываться врачу. Наконец, возникает опасность так разжижить кровь антикоагулянтом, что могут возникнуть кровотечения.

Поэтому профессор Б.А.Константинов, заведующий отделом хирургии сердца Всесоюзного научного центра хирургии, решил по возможности не применять протеза, оставляя природный клапан и лишь стягивая основание – кольцо, пораженное фиброзом, - другим кольцом, искусственным, диаметр которого меньше основания клапана, увеличенного ревматизмом. Такие операции называются аннуллопластикой («нулло» - круг). <...>

Французский хирург Карпентье еще в 1968 году предложил вшивать в основание клапана жесткое металлическое кольцо. Но тогда и ткани клапана жестко фиксируются по периметру кольца, а это никуда не годится. Мышечные волокна в нормальном состоянии заставляют отверстие при сокращении принимать форму щели. Если же отверстие фиксировать на жестком кольце, то естественный механизм закрытия клапана нарушается и ударный выброс крови по аорте падает на четверть.

Чтобы устранить этот недостаток, Константинов и к.м. н. В.А. Прелатов сделали опорное кольцо для отверстия клапана полужестким. Оно имело форму полукруга и состояло из двух частей: жесткой и гибкой, соединенных между собой нарезкой.

Конструкция не мешала клапану, когда он закрывается, принимать форму щели. Тефлон хорошо прорастает человеческой тканью, организмом не отторгается. И все же эта модель из-за частичной жесткости не устраивала медиков. Вместе с инженерами Ю.А. Перимовым и В.М. Картошкиным они разработали фактически новую конструкцию – вообще без металлического каркаса. Кольцо эластично, сделано целиком из тефлоновой ткани с рентгеноконтрастной нитью, чтобы можно было время от времени, делая снимки, контролировать состояние кольца. (ИР №10, 83.)

Если кратко, то: полный протез клапана – жесткое кольцо вокруг естественного клапана – кольцо из двух частей (жесткой и гибкой) – полностью гибкое кольцо.

Вопрос: как в этой линии развития проявляется закон сохранения вещества и закон сохранения энергии?

Насчет же «сохранения информации» я, видимо, чего-то не понимаю. Информации в природе вообще не существует. Информация – это наша, человеческая трактовка тех или иных явлений. Лежит на земле камень странной формы – какая в нем информация? А вот с точки зрения какой-либо сугубо человеческой концепции, можно говорить о множестве вариантов информации. Если возьмем концепцию механики, то увидим пример равновесия давления на почву и сопротивления почвы. Если концепцию палеолитической антропологии – то это древнее каменное рубило. Если у нас уже выстроена концепция развития каменной индустрии – мы можем вывести информацию о том, в какой период палеолита это рубило изготовлено. Если посмотрим на камень с сельскохозяйственных позиций, то этот участок надо основательно очищать от камней, прежде чем вспахивать. Так какая информация сохраняется в этом камне?

И уж совсем не вижу, каким образом этот закон объясняет ПРИЧИНЫ развития систем. Поясните, пожалуйста.

Не знаю, как Вы, но я бы выбросил этот принцип из картотеки, предназначенной для классификации приемов развития техники. А вот в картотеку закономерностей эволюции научных представлений с удовольствем бы вложил. Как пример одного из этапов развития этих представлений.

2. Гаусса: наименьшего действия, наименьшего принуждения + Онсагера: наименьшего рассеяния энергии + Герца: наименьшей кривизны, стоимости,

Например: рекуперация (наименьшей затраты энергии)

К этому комплекту принципов представлен только один пример, да и тот неочевиден. Поэтому я не понимаю, чем это отличается от известного закона повышения степени идеальности.

3. Ле Шателье: действие рождает противодействие + 2-ой закон Ньютона (у каждой тенденции развития техники есть тенденция противоположной направленности, например: усложнение/упрощение, удорожание/удешевление, многоразовость/одноразовость)

Прежде всего, давайте договоримся о терминах. Принцип Ле Шателье относится к физической химии, он не всеобщ. В электродинамике ему аналогично явление индукции. В механике – 3-й закон Ньютона о равенстве действия и реакции. Насчет «тенденций противоположной направленности» в развитии техники я ничего серьезного не слышал. Может быть, Вы можете привести корректные примеры?

Для КОНСТРУИРОВАНИЯ механической техники 3-й закон Ньютона несомненно важен. Но для развития? Как он проявился в приведенном выше примере с протезированием сердечного клапана? От полного клапана перешли к кольцу – где тут сила и реакция? Для расчета равновесных состояний растворов принцип Ле Шателье просто-таки необходим. Но как он проявляется при переходе от жесткого кольца к полужесткому?

Попробуем сформулировать (в качестве гипотезы!) более общий принцип: при любом воздействии на систему в ней возникает действие, направленное на стабилизацию, то есть противоположное по направлению и пропорциональное по силе.

Я понимаю, как такой принцип можно было бы применить к развитию техники. Об этом прекрасно сказано в работе Саламатова и Кондракова о тепловых трубах. Как только мы строим систему для выполнения некоего требования, к этой системе тут же предъявляется претензия. По сути, это более детальная проработка уже известного нам закона неравномерного развития.

4. Перехода количества в качество (например, «проскок», «динамичность», «антивес» * ЗРТС). Проекции явлений на микроуровне.

Это закон философский, то есть, гораздо более высокого ранга. Уже по одному этому его не стоит включать в выстраиваемую классификацию. А вот приемы разрешения технических противоречий находятся на гораздо более низких рангах. Приведенные Вами приемы (как, впрочем, и все остальные) действительно иллюстрируют закон перехода количества в качество. Но этот закон, как всеобщую категорию, иллюстрирует любой процесс в мире, связанный с переходом через граничные условия.

5. Эйлера – Дж. Бруно: В мире не происходит ничего, в чём не был бы виден смысл какого-либо max/min(гипотеза: все процессы развития «колебательные»,

Например, процесс перемещения места энергоисточника внутри системы: автомобили заднего привода и переднеприводные, с размещением двигателя сзади и впереди, концепция «буллпап в оружии». Количество упорядоченности (видов симметрии) в башнях и небоскрёбах.

Знаете, меня всегда умиляло доверчивое отношение людей к такого рода «законам». Например, «все происходит от космических энергий». Вот яблоко висит на ветке – это от «энергий». Упало – от «энергий». Вот человек заболел – от «энергий». Выздоровел – от «энергий». Попробуйте доказать, что это не так.

В любом процессе есть некий разброс? Да, есть. В этом разбросе есть максимум и минимум? Конечно, есть. И под это общее место мы можем теперь подставить абсолютно все. Автомобили могут быть окрашены в цвета от черного до белого. Да и люди тоже. Трамваи идут то пустые, то переполненные. Закон Эйлера-Бруно во всей красе!

В эту же категорию попадают всеобщие законы эволюции Захарова, невероятное количество законов развития техники Половинкина, совершенно фантастические законы Скворцова[1] и иже с ними. А рядом рука об руку идут гороскопы («в этом месяце Сатурн обещает вам интересные встречи»), гадания («на твоем пути, красавица, будет пиковый король, ох, нехороший король!») и т.п.

Беда этих «законов» в том, что им задним числом действительно можно приписать все, что угодно. Но попробуйте с помощью этого закона спрогнозировать что-то конкретное, серьезное. Какого цвета автомобили будут в моде в следующем году? В какое время трамваи опустеют? Как зовут «бубнового короля»? Я уж не говорю о вопросе, каким будет следующий вид лечения сердечного клапана?

6. Нелинейности развития (S – образная кривая, экспоненциальные кривые развития)

В Византии теологи придумали потрясающий способ доказательства существования Бога. «Иконы есть? – спрашивали они. – Есть. А как может быть изображение без оригинала? Значит, Бог есть!» Не менее глубокую мысль высказал Козьма Прутков: «Не будь портных, - скажи: как различил бы ты служебные ведомства?»

Здесь налицо элементарная путаница. Оригинал путают с иллюстрацией. Эс-образная кривая – приблизительная иллюстрация неких процессов. Кривую, которой когда-то проиллюстрировали развитие колоний бактерий в условиях ограниченных ресурсов питания, которой затем иллюстрировали некоторые экономические процессы, ГСА использовал для ИЛЛЮСТРАЦИИ некоторых мыслей о развитии технических систем. А затем, в неуемном стремлении «застолбить» максимально широкую область, один из наших коллег назвал эту иллюстрацию законом.

Я строил такие кривые для некоторых художественных систем. Парочка их есть в книге. С известной долей воображения полученные графики можно назвать эс-образной кривой. Но эти кривые не дают возможности делать конкретные прогнозы. А ведь Вы стремитесь получить систему представлений для прогнозирования!

Письмо явно затягивается... Поэтому я предлагаю остановиться. Мы уже сейчас можем сделать некоторые выводы.

Во-первых, среди отобранных Вами принципов есть интересные, которые стоит рассмотреть как кандидатов в систему принципов развития техники. Но нужно отделить новые от уже известных.

Во-вторых, среди остальных есть определенная доля, если можно так выразиться, «гороскопических» - общих слов обо всем, но ни о чем конкретно. По моему опыту, их стоит отложить в сторону. Не выкинуть совсем – иногда даже это способно навести на полезную аналогию – а именно отложить.

В-третьих, нужно тщательно разобраться, относятся ли выбранные принципы к развитию техники или к ее статическим состояниям.

В-четвертых, нужно не менее тщательно разложить пригодные для Ваших целей принципы по рангам представлений. Принципы разных рангов не должны попадать в один «таксон».

И еще одно. Среди Ваших формулировок попадаются новые употребления уже принятых терминов. Например, принцип эмерджентности. В теории систем этим термином уже много лет обозначают «наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих ее подсистемам». В науковедении этот термин применяют для описания того факта, что законы, описывающие один ранг систем неприменимы для других рангов. Сравните с Вашим применением этого термина. Это вносит путаницу, приводит к непониманию.

Возможно, я просто не понял Ваших формулировок. В этом случае заранее приношу свои извинения. Если Вы не согласны с моим мнением о рассмотренных принципах – буду рад обсудить Ваши комментарии.

С уважением,

Юлий

[1] Как Вам такой “принцип»: «Принцип качеств новатора. Для плодотворной деятельности новатор должен обладать в достаточной мере следующими качествами: интерес к новому (любознательность), умственное трудолюбие, способность выявить противио, выдвинуть гипотезу, осуществить её проверку и актуализировать свой результат». (Цит. по рассылке А.Кондратьева)

Или такое чудо: «Закон базы знаний. Для получения новых знаний необходима широкая база знаний, упорядоченная системным образом, концентрированная, содержащая алгоритм актуализации». (Цит. по рассылке А.Кондратьева)

И таких там – море разливанное.