Диалектика инженерного творчества

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 формирует у специалиста целостное диалектико-

материалистическое мировоззрение и, в этой связи, полностью соответствует

современным задачам нашего общества и экономики страны.

Системная теория основывается на том, что при изучении казалось бы внешне

различных системных объектов могут оказаться полезными обобщающие

взаимосвязанные оценки, подходы, понятия, перенос результатов из одной

области в другую, желание разговаривать на одном языке.

Системный подход нельзя воспринимать как одноразовую процедуру, это обычно

многоцикловый процесс познания и поиска причин и решений для достижения

определенной цели, для которой создается (выделяется) нами некоторая

искусственная система.

    

С чего начинается система.

 

Философы учат, что все начинается с потребности.

Исследование потребности состоит в том, что прежде, чем разрабатывать новую

систему, необходимо установить – нужна ли она? На этом этапе ставятся и

решаются следующие вопросы:

- удовлетворяет ли проект новую  потребность;

- удовлетворяет ли его эффективность, стоимость качество и др.?

Рост потребностей обуславливает производство все новых и новых технических

средств. Этот рост определен жизнью, но он обусловлен и потребностью в

творчестве, присущей человеку  как разумному существу.

При создании техносферы установление потребностей выступает как

концептуальная задача. Установление потребностей ведет к формированию

технической задачи.

Дальше необходимо уяснить задачу (проблему). Уяснить в чем заключается

задача,- значит существенно продвинуться в исследованиях. И наоборот –

неправильно понять задачу – значит, направить исследование по ложному пути.

Этот этап творчества непосредственно связан с фундаментальным философским

понятием цели, т.е. мысленным предвосхищением результата.

Сформулировать цель значительно труднее, чем следовать принятой цели.

    

Функционально-структурный подход.

 

Мы рассматриваем функционально-структурный подход как сердцевину (основу)

системного подхода.

Чему отдать предпочтение функции или структуре, этим основным понятиям

системного подхода? Это принципиальное положение, выражающее

мировоззренческую позицию в системном подходе.

Действительно, между функцией и структурой существует связь, как между

философскими категориями – содержанием и формой. Другими словами, функция –

это содержание, структура – форма системы. Это «типичная взаимосвязь

диалектических противоположностей, преодоление которых является источником

развития и познания систем [2]».

Функционально-структурный подход базируется на взаимозависимости функции и

структуры в процессе развития системы при определяющей роли функции системы

по отношению к ее структуре.

Изменение этого положения ведет к крайностям в виде «функционализма» или

«структурализма».

Функционально структурный подход, выражая сущность системного подхода

характеризуется следующими факторами [2].

- учетом диалектической взаимосвязи  функции и структуры объектов  при

определяющей роли функции по отношению к структуре.

- целостным подходом к анализу (расчленению, декомпозиции) и синтезу

(воссоединению целого из частей) многоуровневых систем общностью  этих двух

сторон познания.

-  учетом вещественных энергетических  и информационных связей между

элементами системы и взаимосвязью системы со средой.

- рассмотрением систем в развитии.

- единством философского и специального  знания проявляющегося в совместном

использовании общих законов материального мира и закономерностей развития

антропогенных систем.

На основе функционально-структурного подхода можно сделать следующие

заключения [2]:

1. Структура системы определяется  совокупностью реализуемых функции  данной

системы.

2. Между реализуемыми функциями  и структурой системы не существует  взаимно-

однозначного соответствия (т.е. может быть несколько систем с одинаковыми

функциями, но с различной структурой).

3. Функционально структурная организация  системы адаптируется к изменяющимися

условиями ее существования. Изменение условий существования системы (внешней

среды) вызывает изменение ее функции и ведет соответственно к изменениям

структуры.

4. Процесс эволюции систем формирует  различные типы систем, функционально

структурная организация которых в возрастающей мере соответствует