Выполнение функций за счёт окружающей среды
Фундаментальное отличие политических целей от служебных функций состоит в том, что цели описывают упорядочивание реальности в направлениях, признаваемых в данном обществе ценностью сами по себе. Служебные же функции, напротив, представляют собой «необходимое зло», расходную часть, на которую приходится идти только потому, что политических целей иначе достичь нельзя.
Например, никого не радуют расходы на оборону или ЖКХ, но их приходится нести, ведь иначе никакие цели достигнуты не будут. В конечном счёте, ради выполнения служебных функций приходится мириться с разупорядочиванием реальности, возрастанием беспорядка в самом прямом физическом смысле этого слова: материалы превращаются в отходы, энергия, пригодная к использованию рассеивается в виде тепла, и так далее.
В соответствии со вторым законом термодинамики такая ситуация является неизбежной и общей для природы в целом — чтобы создать немного порядка там, где это нужно, приходится создать несколько больше (обычно — значительно больше) беспорядка где-то ещё. Однако наша цивилизация тем не менее развивается — наряду с живой природой — путём упорядочивания себя за счёт разупорядочивания окружающей среды.
Это имеет конкретное выражение в физической мере беспорядка — количестве энтропии и в мере порядка — количестве информации. Согласно современным воззрениям, объединяющим термодинамику и теорию информации, энтропию можно считать информацией со знаком «минус». В результате жизни организмов, работы машин и их систем, в частности, государств, количество информации (порядок) внутри их увеличивается, а вне — необратимо убывает.
Фундаментальное отличие политических целей от служебных функций состоит в том, что цели описывают упорядочивание реальности в направлениях, признаваемых в данном обществе ценностью сами по себе. Служебные же функции, напротив, представляют собой «необходимое зло», расходную часть, на которую приходится идти только потому, что политических целей иначе достичь нельзя.
Например, никого не радуют расходы на оборону или ЖКХ, но их приходится нести, ведь иначе никакие цели достигнуты не будут. В конечном счёте, ради выполнения служебных функций приходится мириться с разупорядочиванием реальности, возрастанием беспорядка в самом прямом физическом смысле этого слова: материалы превращаются в отходы, энергия, пригодная к использованию рассеивается в виде тепла, и так далее.
В соответствии со вторым законом термодинамики такая ситуация является неизбежной и общей для природы в целом — чтобы создать немного порядка там, где это нужно, приходится создать несколько больше (обычно — значительно больше) беспорядка где-то ещё. Однако наша цивилизация тем не менее развивается — наряду с живой природой — путём упорядочивания себя за счёт разупорядочивания окружающей среды.
Это имеет конкретное выражение в физической мере беспорядка — количестве энтропии и в мере порядка — количестве информации. Согласно современным воззрениям, объединяющим термодинамику и теорию информации, энтропию можно считать информацией со знаком «минус». В результате жизни организмов, работы машин и их систем, в частности, государств, количество информации (порядок) внутри их увеличивается, а вне — необратимо убывает.
Наука и техника в статике (теория Мальтуса)
Как бы ни расстраивал экологов факт жизни и развития за счёт окружающей среды, по другому — физически невозможно. Да и не нужно — природные ресурсы на самом деле практически неисчерпаемы. Страшилки об их дефиците берут начало от Томаса Мальтуса (начало XIX века) — яркого представителя статического взгляда на науку и технику.
Возможно, Мальтус добросовестно заблуждался, не понимая динамики освоения человечеством все новых и более богатых источников энергии и материалов по мере развития науки и техники. Однако его теория о том, что с ростом населения «всего на всех не хватит» вела и ведёт к официальным шагам в направлении сознательного снижения рождаемости и повышения смертности населения: войн, эпидемий, разрушения семьи, агрессивной пропаганды нетрадиционных отношений, эвтаназии и абортов.
Несмотря на то, что теория Мальтуса почти сразу же была раскритикована (одним из её противников был, в частности, Карл Маркс), она по сей день очень широко распространена. Секрет её популярности — в её способности к цементированию status quo.
Действительно, с одной стороны - давно ясно, что вовлечение в хозяйственный оборот все новых природных ресурсов — угля, нефти, ядерного и термоядерного горючего, всех видов ископаемых, солнечной энергии, невообразимых ресурсов Луны и планет способно обеспечить немыслимый уровень изобилия не одному или десяти миллиардам, а триллионам триллионов людей.
С другой стороны, освоение этих богатств требует активного научно-технического развития, неизбежно ведущего к перестройке экономической — а значит, и политической структуры общества. А именно — к замене держащихся за старые, исчерпавшие возможности для развития процессы, элит, на новые, опирающиеся на вновь вводимые в хозяйственный оборот виды ресурсов и способы их обработки.
Припоминая плачевную судьбу феодальных землевладельцев и индейских вождей перед лицом индустриальной цивилизации, её наследники пытаются «быть умнее», чтобы избежать смены элит.
Поскольку прямо скрыть ближайшие возможности науки и техники не представляется возможным (они открываются вовсе не теми, кто захотел бы их скрыть), широко распространено их исключение из политической повестки дня и медиакультурного поля, ориентация в образовании и воспитании населения на подходы, при которых возможности достижения «блага для всех» при помощи науки и техники представляются все менее реальными.
Фокус внимания как масс, так и лиц, принимающих решения смещается пропагандой в сторону перераспределения уже освоенных нашей цивилизацией ресурсов (а значит, в итоге — войн и революций, направленных на их передел). Так получает свою силу и популярность философия застоя, философия людей, остановившихся в развитии и творчестве. Отсюда и типичные болезни обществ, поражённых такой философией: недоиспользование интеллекта и творчества, попытки решения задач и проблем, требующих творческого подхода за счёт массовости, повышенного финансирования, излишнего усложнения системы и т.п.
Вопреки этому, люди находят все более и более эффективные способы добычи и использования ресурсов, открывают или создают новые ресурсы. Такими новыми ресурсами было открытие способов добычи и применения металлов, использование энергии пара и электричества, повышения урожайности за счёт развития сельского хозяйства, использования удобрений и пестицидов, селекция растений и животных и т.п.
За тысячи лет технологического развтития мы видим не исчерпание, а, наоборот, постоянное умножение ресурсов за счёт улучшения организации работы, изобретений и научных открытий. Нет никаких оснований думать, что этот процесс остановится. Технология сама становится лекарством от болезней, порождённых технологиями.
Как бы ни расстраивал экологов факт жизни и развития за счёт окружающей среды, по другому — физически невозможно. Да и не нужно — природные ресурсы на самом деле практически неисчерпаемы. Страшилки об их дефиците берут начало от Томаса Мальтуса (начало XIX века) — яркого представителя статического взгляда на науку и технику.
Возможно, Мальтус добросовестно заблуждался, не понимая динамики освоения человечеством все новых и более богатых источников энергии и материалов по мере развития науки и техники. Однако его теория о том, что с ростом населения «всего на всех не хватит» вела и ведёт к официальным шагам в направлении сознательного снижения рождаемости и повышения смертности населения: войн, эпидемий, разрушения семьи, агрессивной пропаганды нетрадиционных отношений, эвтаназии и абортов.
Несмотря на то, что теория Мальтуса почти сразу же была раскритикована (одним из её противников был, в частности, Карл Маркс), она по сей день очень широко распространена. Секрет её популярности — в её способности к цементированию status quo.
Действительно, с одной стороны - давно ясно, что вовлечение в хозяйственный оборот все новых природных ресурсов — угля, нефти, ядерного и термоядерного горючего, всех видов ископаемых, солнечной энергии, невообразимых ресурсов Луны и планет способно обеспечить немыслимый уровень изобилия не одному или десяти миллиардам, а триллионам триллионов людей.
С другой стороны, освоение этих богатств требует активного научно-технического развития, неизбежно ведущего к перестройке экономической — а значит, и политической структуры общества. А именно — к замене держащихся за старые, исчерпавшие возможности для развития процессы, элит, на новые, опирающиеся на вновь вводимые в хозяйственный оборот виды ресурсов и способы их обработки.
Припоминая плачевную судьбу феодальных землевладельцев и индейских вождей перед лицом индустриальной цивилизации, её наследники пытаются «быть умнее», чтобы избежать смены элит.
Поскольку прямо скрыть ближайшие возможности науки и техники не представляется возможным (они открываются вовсе не теми, кто захотел бы их скрыть), широко распространено их исключение из политической повестки дня и медиакультурного поля, ориентация в образовании и воспитании населения на подходы, при которых возможности достижения «блага для всех» при помощи науки и техники представляются все менее реальными.
Фокус внимания как масс, так и лиц, принимающих решения смещается пропагандой в сторону перераспределения уже освоенных нашей цивилизацией ресурсов (а значит, в итоге — войн и революций, направленных на их передел). Так получает свою силу и популярность философия застоя, философия людей, остановившихся в развитии и творчестве. Отсюда и типичные болезни обществ, поражённых такой философией: недоиспользование интеллекта и творчества, попытки решения задач и проблем, требующих творческого подхода за счёт массовости, повышенного финансирования, излишнего усложнения системы и т.п.
Вопреки этому, люди находят все более и более эффективные способы добычи и использования ресурсов, открывают или создают новые ресурсы. Такими новыми ресурсами было открытие способов добычи и применения металлов, использование энергии пара и электричества, повышения урожайности за счёт развития сельского хозяйства, использования удобрений и пестицидов, селекция растений и животных и т.п.
За тысячи лет технологического развтития мы видим не исчерпание, а, наоборот, постоянное умножение ресурсов за счёт улучшения организации работы, изобретений и научных открытий. Нет никаких оснований думать, что этот процесс остановится. Технология сама становится лекарством от болезней, порождённых технологиями.
Channel name was changed to «Научно-техническая стратегия государства»
Наука и техника в динамике (физическая экономика)
В противоположность этому, существует отечественная традиция рассмотрения науки и техники в их динамике, закономерном развитии, восходящая ещё к М. В. Ломоносову и Д.И.Менделееву (известным не только своим вкладом в естественные науки, но и активным участием в решении вопросов государственной важности).
Оба учёных оставили актуальные и поныне труды, посвящённые развитию научно-технической сферы государства и её роли в развитии функций и достижении целей государства. До революции их идеи развивал выдающийся экономист С. А. Подолинский. В настоящее время он малоизвестен, т.к. из-за спора с К. Марксом в советское время не издавался.
Суть самого спора примечательна. Если согласно «Капиталу» Маркса источником ценности является затраченный труд, то, по Подолинскому, не всякий труд вообще ценен, а только вовлекающий в хозяйственный оборот природные ресурсы и направляющий их на общественно важные функции и цели.
Сегодня же, в массе своей, люди, воспитанные в марксистской если не философии, то психологии, оценивают ценность своего труда по потраченному времени и усилиям, таким образом, учитель и продавец водки, получая одинаковую зарплату чувствуют себя внёсшими одинаково ценный вклад и заслужившими одинаковую награду.
В то же время, согласно Подолинскому, учитель (толковый) способствует тому, что обученные им люди вовлекут в экономику больше природных ресурсов и используют их более эффективно (путём применения, а ещё лучше - усовершенствования научных знаний и технических приспособлений), а продавец водки лишь способствует прямому и косвенному уничтожению имеющихся в экономике ресурсов — его труд имеет отрицательную ценность.
Эта довольно жёсткая мерка, конечно, встретила общественное сопротивление ещё в царской России (уже тогда ценность труда значительной доли населения согласно ей была сомнительной), но, в отличие от «Капитала», и уж тем более, либеральных экономических теорий, она является научно доказуемой, нравится это кому-либо или нет.
Для опровержения теории физической экономики Подолинского, развитой в нашей стране П. Г. Кузнецовым, а на Западе — Л. Ларушем потребовалось бы опровергнуть физику на уровне Ньютона и Джоуля, чего в обозримом будущем не предвидится.
В противоположность этому, существует отечественная традиция рассмотрения науки и техники в их динамике, закономерном развитии, восходящая ещё к М. В. Ломоносову и Д.И.Менделееву (известным не только своим вкладом в естественные науки, но и активным участием в решении вопросов государственной важности).
Оба учёных оставили актуальные и поныне труды, посвящённые развитию научно-технической сферы государства и её роли в развитии функций и достижении целей государства. До революции их идеи развивал выдающийся экономист С. А. Подолинский. В настоящее время он малоизвестен, т.к. из-за спора с К. Марксом в советское время не издавался.
Суть самого спора примечательна. Если согласно «Капиталу» Маркса источником ценности является затраченный труд, то, по Подолинскому, не всякий труд вообще ценен, а только вовлекающий в хозяйственный оборот природные ресурсы и направляющий их на общественно важные функции и цели.
Сегодня же, в массе своей, люди, воспитанные в марксистской если не философии, то психологии, оценивают ценность своего труда по потраченному времени и усилиям, таким образом, учитель и продавец водки, получая одинаковую зарплату чувствуют себя внёсшими одинаково ценный вклад и заслужившими одинаковую награду.
В то же время, согласно Подолинскому, учитель (толковый) способствует тому, что обученные им люди вовлекут в экономику больше природных ресурсов и используют их более эффективно (путём применения, а ещё лучше - усовершенствования научных знаний и технических приспособлений), а продавец водки лишь способствует прямому и косвенному уничтожению имеющихся в экономике ресурсов — его труд имеет отрицательную ценность.
Эта довольно жёсткая мерка, конечно, встретила общественное сопротивление ещё в царской России (уже тогда ценность труда значительной доли населения согласно ей была сомнительной), но, в отличие от «Капитала», и уж тем более, либеральных экономических теорий, она является научно доказуемой, нравится это кому-либо или нет.
Для опровержения теории физической экономики Подолинского, развитой в нашей стране П. Г. Кузнецовым, а на Западе — Л. Ларушем потребовалось бы опровергнуть физику на уровне Ньютона и Джоуля, чего в обозримом будущем не предвидится.
Влияние статического и динамического подходов на мировоззрение
Интересующимся сущностью экономических процессов с позиций динамического подхода можно порекомендовать классическую работу С. А. Подолинского (1880) - основоположника новой (по тем временам), совершенно оригинальной теории труда, не только как экономической, но и нравственной категории, рассматриваемой под углом естественнонаучных процессов.
Например, не одно столетие продолжается дискуссия на тему «что же плохого в спекуляциях валютами и товарами» - ведь каждый волен продавать и покупать что ему угодно. Согласно же Подолинскому каждое целенаправленное человеческое действие связано с затратами определённого количества энергии. Не только перевозка грузов или заваривание чая, но даже мышление и речь. Но отнюдь не каждое действие вводит дополнительную энергию в хозяйственный оборот или способствует этому.
Строительство ветряных и гидроэлектростанций имеет, к сожалению, ограниченный потенциал - энергии рек и ветра не так уж много. Зато атомная, термоядерная и энергия размещаемых на Земле, а затем - и в космосе солнечных электростанций практически безграничны. Они могут обеспечить изобилием не только миллиард, а миллиарды миллиардов людей.
Так вот, спекулируя или ещё как-то перераспределяя в свою пользу чужую энергию, мы движем мир в одну сторону. Создавая новые технологии, материалы, совершая открытия, способствующие преодолению энергетического дефицита для всех - мы движем его в другую. А кому какая сторона нравится - это уже вопрос смысловой, духовный, этический.
Выразителем динамического подхода к науке и технике в XIX-XX веках стала философия русского космизма, подразумевающая неограниченное расширение могущества человека и общества путём исследования и научно-технического преобразования просторов Вселенной и самих себя. Эта философия, несмотря на конфликт с официальной идеологией партии, двигала творцами наиболее грандиозных достижений советского периода.
Сегодня, когда стало очевидным убожество и либеральной и консервативной политики, основанной на статическом взгляде на науку и технику, философия русского космизма вновь востребована и актуальна.
Интересующимся сущностью экономических процессов с позиций динамического подхода можно порекомендовать классическую работу С. А. Подолинского (1880) - основоположника новой (по тем временам), совершенно оригинальной теории труда, не только как экономической, но и нравственной категории, рассматриваемой под углом естественнонаучных процессов.
Например, не одно столетие продолжается дискуссия на тему «что же плохого в спекуляциях валютами и товарами» - ведь каждый волен продавать и покупать что ему угодно. Согласно же Подолинскому каждое целенаправленное человеческое действие связано с затратами определённого количества энергии. Не только перевозка грузов или заваривание чая, но даже мышление и речь. Но отнюдь не каждое действие вводит дополнительную энергию в хозяйственный оборот или способствует этому.
Строительство ветряных и гидроэлектростанций имеет, к сожалению, ограниченный потенциал - энергии рек и ветра не так уж много. Зато атомная, термоядерная и энергия размещаемых на Земле, а затем - и в космосе солнечных электростанций практически безграничны. Они могут обеспечить изобилием не только миллиард, а миллиарды миллиардов людей.
Так вот, спекулируя или ещё как-то перераспределяя в свою пользу чужую энергию, мы движем мир в одну сторону. Создавая новые технологии, материалы, совершая открытия, способствующие преодолению энергетического дефицита для всех - мы движем его в другую. А кому какая сторона нравится - это уже вопрос смысловой, духовный, этический.
Выразителем динамического подхода к науке и технике в XIX-XX веках стала философия русского космизма, подразумевающая неограниченное расширение могущества человека и общества путём исследования и научно-технического преобразования просторов Вселенной и самих себя. Эта философия, несмотря на конфликт с официальной идеологией партии, двигала творцами наиболее грандиозных достижений советского периода.
Сегодня, когда стало очевидным убожество и либеральной и консервативной политики, основанной на статическом взгляде на науку и технику, философия русского космизма вновь востребована и актуальна.
Нравственная характеристика мальтузианской и физической экономики
Важно отметить нравственное превосходство физической экономики, вероятно, обусловленное работой её авторов вне «придворных политэкономических школ» (а порой и в концлагерях) и, соответственно, отсутствием у них конфликта интересов между объективностью исследования и собственной карьерой. Данный подход позволяет воплотить в экономике «золотое правило нравственности» — поступать с другими так, как мы хотим, чтобы поступали с нами.
Ведь у человека, компании или государства есть только два способа получить какой-либо ресурс — взять у себе подобного или взять из природы. Сам по себе человек, как это ни прискорбно, ничего не создаёт, а только наоборот, интенсивно расходует все виды ресурсов — за возможность сознательно направить их небольшую часть по своему усмотрению.
Действительно, с энергетической точки зрения человек сам по себе потребляет в среднем около 100 Вт (а с приборами, обслуживающими его — отопление, бытовые функции и пр. — около 400 Вт). Полезную же работу в постоянном режиме человек может осуществлять примерно на 10 Вт (например, поднимать каждую секунду груз весом 1 кг на 1 метр), и то, отнюдь не круглосуточно.
Таким образом, энергетический КПД человека составляет, в лучшем случае, единицы процентов. Аналогично, ценность потребляемых и выделяемых его организмом веществ несопоставима. Наконец, выдаваемая человеком — даже самым умным и учёным — информация составляет ничтожно малую долю от потребляемой им (см. § … ).
Человек является вовсе не двигателем экономики, а лишь не очень удачным «костылём», которым приходится «затыкать дыры» в процессе общественного производства за неимением лучшего, за неимением адекватных научно-технических решений — например, крутить какое-нибудь колесо (вместо электродвигателя, КПД которых достигает на сегодня 99%), стругать деревяшки (в миллионы раз медленнее токарного станка), вычислять математические примеры (в миллиарды раз медленнее компьютера при том же энергопотреблении).
Использование человека в экономике является не более чем необходимым злом эпох низкого технологического развития, и стремление некоторых политиков «создать больше рабочих мест» означает лишь «создать в экономике больше прорех, затыкаемых живым человеком, который больше ни на что не годен». Тем не менее, труд человека может быть очень ценным когда он работает над экономикой — а именно — вовлекает в неё новые потоки энергии, материи и информации из природы и выстраивает её максимально так, чтобы человек как конструктивный элемент в ней не требовался вовсе.
Абсолютно все материальные блага, окружающие современного человека, все что отличает в экономическом плане нашу величественную цивилизацию от стаи обезьян — создано исключительно благодаря творческому вовлечению в экономику природных ресурсов, а не какой-либо формы их перераспределения и уж тем подавно не эксплуатации человека.
Кроме того, отбирание у себе подобных противоречит «золотому правилу нравственности», а добыча из природы — нет. Наука и техника как раз и позволяют извлекать из природы и использовать то, что раньше казалось (и было!) недоступным и бесполезным.
Поэтому остановка научно-технического прогресса неминуемо ставит государственных деятелей перед выбором из двух зол: сокращения населения по Мальтусу или войны за перераспределение дефицитных ресурсов. Обычно эти явления идут рука об руку: первое достигается посредством второго.
(см. далее 👇)
Важно отметить нравственное превосходство физической экономики, вероятно, обусловленное работой её авторов вне «придворных политэкономических школ» (а порой и в концлагерях) и, соответственно, отсутствием у них конфликта интересов между объективностью исследования и собственной карьерой. Данный подход позволяет воплотить в экономике «золотое правило нравственности» — поступать с другими так, как мы хотим, чтобы поступали с нами.
Ведь у человека, компании или государства есть только два способа получить какой-либо ресурс — взять у себе подобного или взять из природы. Сам по себе человек, как это ни прискорбно, ничего не создаёт, а только наоборот, интенсивно расходует все виды ресурсов — за возможность сознательно направить их небольшую часть по своему усмотрению.
Действительно, с энергетической точки зрения человек сам по себе потребляет в среднем около 100 Вт (а с приборами, обслуживающими его — отопление, бытовые функции и пр. — около 400 Вт). Полезную же работу в постоянном режиме человек может осуществлять примерно на 10 Вт (например, поднимать каждую секунду груз весом 1 кг на 1 метр), и то, отнюдь не круглосуточно.
Таким образом, энергетический КПД человека составляет, в лучшем случае, единицы процентов. Аналогично, ценность потребляемых и выделяемых его организмом веществ несопоставима. Наконец, выдаваемая человеком — даже самым умным и учёным — информация составляет ничтожно малую долю от потребляемой им (см. § … ).
Человек является вовсе не двигателем экономики, а лишь не очень удачным «костылём», которым приходится «затыкать дыры» в процессе общественного производства за неимением лучшего, за неимением адекватных научно-технических решений — например, крутить какое-нибудь колесо (вместо электродвигателя, КПД которых достигает на сегодня 99%), стругать деревяшки (в миллионы раз медленнее токарного станка), вычислять математические примеры (в миллиарды раз медленнее компьютера при том же энергопотреблении).
Использование человека в экономике является не более чем необходимым злом эпох низкого технологического развития, и стремление некоторых политиков «создать больше рабочих мест» означает лишь «создать в экономике больше прорех, затыкаемых живым человеком, который больше ни на что не годен». Тем не менее, труд человека может быть очень ценным когда он работает над экономикой — а именно — вовлекает в неё новые потоки энергии, материи и информации из природы и выстраивает её максимально так, чтобы человек как конструктивный элемент в ней не требовался вовсе.
Абсолютно все материальные блага, окружающие современного человека, все что отличает в экономическом плане нашу величественную цивилизацию от стаи обезьян — создано исключительно благодаря творческому вовлечению в экономику природных ресурсов, а не какой-либо формы их перераспределения и уж тем подавно не эксплуатации человека.
Кроме того, отбирание у себе подобных противоречит «золотому правилу нравственности», а добыча из природы — нет. Наука и техника как раз и позволяют извлекать из природы и использовать то, что раньше казалось (и было!) недоступным и бесполезным.
Поэтому остановка научно-технического прогресса неминуемо ставит государственных деятелей перед выбором из двух зол: сокращения населения по Мальтусу или войны за перераспределение дефицитных ресурсов. Обычно эти явления идут рука об руку: первое достигается посредством второго.
(см. далее 👇)
(продолжение)
Напротив, активное, осмысленное развитие науки и техники приносит столь великие плоды всем сторонам государственной жизни, что их подстройка под интересы научно-технического развития нередко оказывалась более плодотворной, чем замыкание в себе и концентрация на решении внутриотраслевых проблем на статическом уровне науки и техники.
Разительно отличается при статическом и динамическом подходе и отношение к развитию человека. Статический подход представляет лицам принимающим решения в выгодном свете меры, ведущие на самом деле к личностной деградации народа, низведению граждан до уровня животных. Динамический подход, напротив, требует активного массового передового образования, а также формирования у граждан волевых и психологических качеств творческой личности.
Примером этого может служить введение массового образования в нашей стране в начале XX века раннесоветскими лидерами, признававшими динамический подход к науке и технике и его значение для подготовки ко II мировой войне.
Напротив, активное, осмысленное развитие науки и техники приносит столь великие плоды всем сторонам государственной жизни, что их подстройка под интересы научно-технического развития нередко оказывалась более плодотворной, чем замыкание в себе и концентрация на решении внутриотраслевых проблем на статическом уровне науки и техники.
Разительно отличается при статическом и динамическом подходе и отношение к развитию человека. Статический подход представляет лицам принимающим решения в выгодном свете меры, ведущие на самом деле к личностной деградации народа, низведению граждан до уровня животных. Динамический подход, напротив, требует активного массового передового образования, а также формирования у граждан волевых и психологических качеств творческой личности.
Примером этого может служить введение массового образования в нашей стране в начале XX века раннесоветскими лидерами, признававшими динамический подход к науке и технике и его значение для подготовки ко II мировой войне.
Закономерный характер развития науки и техники
Но всегда ли есть возможности для такого развития? Не является ли прогресс случайным и непредсказуемым, чрезмерно дорогим и чреватым дополнительными проблемами? Долгое время так и считалось. И по сей день эта точка зрения весьма распространена — в первую очередь, потому что она соответствует как интересам научной бюрократии («платите и не ждите от нас многого»), так и чрезмерно консервативных элит («видите мы финансируем, даже есть локальные яркие достижения, чего вам ещё надо»).
Однако, с середины XX века благодаря работам Г. С. Альтшуллера, Б. Л. Злотина, А. Л. Зусман и др. достоверно установлена подчинённость развития науки и техники ряду закономерностей. Это открыло прямую возможность их прогнозирования и реального управления с учётом актуальных возможностей и потребностей различных сфер жизни.
Их подходы уже несколько десятилетий активно (и сбольшимм успехом) используются почти всеми крупными инновационными компаниями мира. До сих пор, правда, в истории не известно значимых примеров использования этих знаний в государственном управлении. Устранить это недоразумение и призвано настоящее издание.
Большую часть истории считалось, что новые изобретения и открытия делаются случайно или под действием неконтролируемых факторов, что развитие техники идёт в непредсказуемом направлении.
Идеи о том, что развитие техники может подчиняться объективным законам, появились существенно позднее, чем идеи о закономерностях социального развития (17-й век) и биологической эволюции (начало 19-го века). Поскольку технику создают люди, казалось, что все зависит только от изобретателя. Однако лавинообразное накопление патентной информации позволило к середине XX века обнаружить существенные закономерности.
Первым эти закономерности классифицировал советский учёный Г. С. Альтшуллер, которому принадлежит авторство самого понятия «законы развития технических систем». Спустя полвека, уже в наши дни, первоначальная система законов Альтшуллера была уточнена и дополнена его учениками Б. Злотиным и А. Зусман, на основе громадного опыта работы в условиях как СССР, так и стран Запада. Была на практике доказана огромная инструментальная и в то же время прогнозная ценность этих законов, особенно системного, совместного применения законов, объединения идей, связанных с разными законами в единую концепцию.
К основным законам развития технических систем можно отнести:
• Закон повышения идеальности
• Закон развития за счёт использования ресурсов
• Закон кризисного развития
• Закон развёртывания–свёртывания
• Закон расширения ассортимента задействованных уровней строения материи
• Закон повышения адаптивности
• Закон развития отношений человек-техника
Оказалось, что технические системы любого назначения — сельскохозяйственные, промышленные, военные, развлекательные — эволюционируют совершенно одинаково и в значительной степени — предсказуемо. Историческая специфика влияет не на то, какими будут системы будущего, а лишь на то. кто и когда создаст и использует их. Конкретное выражение законы развития находят в т.н. линиях развития технических систем.
Этот детерминизм не лишает труда учёных и инженеров творческой составляющей, а наоборот, позволяет фокусировано использовать способности и ресурсы на действительно перспективных направлениях, заведомо избегая тупиков. Соответственно, знание этих законов является неоценимым для осмысленного планирования науки и техники.
В следующих нескольких параграфах приводится очень краткий обзор основных законов развития технических систем в их современной формулировке. Полное представление о содержании и практическом применении данных законов можно получить из литературы, указанной в заданиях к настоящему параграфу.
Но всегда ли есть возможности для такого развития? Не является ли прогресс случайным и непредсказуемым, чрезмерно дорогим и чреватым дополнительными проблемами? Долгое время так и считалось. И по сей день эта точка зрения весьма распространена — в первую очередь, потому что она соответствует как интересам научной бюрократии («платите и не ждите от нас многого»), так и чрезмерно консервативных элит («видите мы финансируем, даже есть локальные яркие достижения, чего вам ещё надо»).
Однако, с середины XX века благодаря работам Г. С. Альтшуллера, Б. Л. Злотина, А. Л. Зусман и др. достоверно установлена подчинённость развития науки и техники ряду закономерностей. Это открыло прямую возможность их прогнозирования и реального управления с учётом актуальных возможностей и потребностей различных сфер жизни.
Их подходы уже несколько десятилетий активно (и сбольшимм успехом) используются почти всеми крупными инновационными компаниями мира. До сих пор, правда, в истории не известно значимых примеров использования этих знаний в государственном управлении. Устранить это недоразумение и призвано настоящее издание.
Большую часть истории считалось, что новые изобретения и открытия делаются случайно или под действием неконтролируемых факторов, что развитие техники идёт в непредсказуемом направлении.
Идеи о том, что развитие техники может подчиняться объективным законам, появились существенно позднее, чем идеи о закономерностях социального развития (17-й век) и биологической эволюции (начало 19-го века). Поскольку технику создают люди, казалось, что все зависит только от изобретателя. Однако лавинообразное накопление патентной информации позволило к середине XX века обнаружить существенные закономерности.
Первым эти закономерности классифицировал советский учёный Г. С. Альтшуллер, которому принадлежит авторство самого понятия «законы развития технических систем». Спустя полвека, уже в наши дни, первоначальная система законов Альтшуллера была уточнена и дополнена его учениками Б. Злотиным и А. Зусман, на основе громадного опыта работы в условиях как СССР, так и стран Запада. Была на практике доказана огромная инструментальная и в то же время прогнозная ценность этих законов, особенно системного, совместного применения законов, объединения идей, связанных с разными законами в единую концепцию.
К основным законам развития технических систем можно отнести:
• Закон повышения идеальности
• Закон развития за счёт использования ресурсов
• Закон кризисного развития
• Закон развёртывания–свёртывания
• Закон расширения ассортимента задействованных уровней строения материи
• Закон повышения адаптивности
• Закон развития отношений человек-техника
Оказалось, что технические системы любого назначения — сельскохозяйственные, промышленные, военные, развлекательные — эволюционируют совершенно одинаково и в значительной степени — предсказуемо. Историческая специфика влияет не на то, какими будут системы будущего, а лишь на то. кто и когда создаст и использует их. Конкретное выражение законы развития находят в т.н. линиях развития технических систем.
Этот детерминизм не лишает труда учёных и инженеров творческой составляющей, а наоборот, позволяет фокусировано использовать способности и ресурсы на действительно перспективных направлениях, заведомо избегая тупиков. Соответственно, знание этих законов является неоценимым для осмысленного планирования науки и техники.
В следующих нескольких параграфах приводится очень краткий обзор основных законов развития технических систем в их современной формулировке. Полное представление о содержании и практическом применении данных законов можно получить из литературы, указанной в заданиях к настоящему параграфу.
Закон роста идеальности
Развитие всех систем идёт в направлении увеличения степени идеальности, то есть отношения суммы её полезных функций к сумме «факторов расплаты» - стоимости, труд- и материалоемкости, занимаемого системой места и т.д.
Идеальная техническая система — это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не уменьшается. Когда системы нет - а функция её сохраняется и выполняется.
Существование любой системы (в том числе и государства) – не самоцель, она нужна для выполнения полезных функций. Идеально, когда такая техническая система выполняет их без всякой расплаты – не имеет веса, размеров, не затрачивает энергию, материалы и т. д. Разумеется, достижение этого в реальности невозможно, за исключением тех случаев, когда выполнение нужных функций берет на себя (по совместительству) какая–то другая, уже имеющаяся система.
Понятие "идеальная техническая система или "идеальная машина" оказалось чрезвычайно полезным для решения конкретных изобретательских задач. И биологические системы в своём развитии следуют в направлении увеличения отношения полезных функций к факторам расплаты.
Повышение идеальности технических систем часто проявляется в росте относительных параметров (характеристик), то есть отношения полезных характеристик (мощности, усиления, производительности, точности, надёжности и других) к вредным (потери, помехи, количество брака и т. д.) или к конструктивным (вес, размеры, трудоёмкость изготовления и т. д.). В том числе, как правило растут коэффициенты полезного действия (КПД), удельного функционирования (числа функций, выполняемых на единицу веса, объёма, площади, длины, затрат энергии и т.п.), полезного использования времени, материалов, труда и т.п.
Для практического использования формулы идеальности при оценке или улучшении того или иного изобретения вполне достаточно увидеть направление и динамику изменения идеальности, создаваемой этим изобретением. Очевидно, повышение идеальности системы возможно как при опережающем росте числителя (увеличение количества и качества выполняемых полезных функций), так и при опережающем уменьшении знаменателя (снижение затрат, уменьшение числа вредных функций). Особенно интенсивно идёт повышение идеальности при одновременном росте числителя и снижении знаменателя.
Повышение идеальности может происходить как в рамках существующей конструктивной концепции, так и в результате радикального изменения конструкции, принципа действия системы.
Добавление новых полезных для пользователя функций в систему осуществляется путём изобретения новых, ранее неизвестных функций, переноса на систему функций, выполнявшихся ранее другими системами или объектами из систем, входящих в ту же надсистему или связанных с данной в жизненном цикле, надсистем, конкурентных систем, функций, ранее выполнявшихся человеком и др.
Если изначально функции системы были неполны (отсутствовали функции поддержания её пространственной и временной структуры, ввода-вывода потоков энергии и вещества, регенерации, контроля взаимодействия с окружающей средой), то развитие обычно идёт путём восполнения недостающих функций.
Полезные функции всегда связаны с какими-то вредными функциями или эффектами. Развитие средств устранения вредного эффекта часто запаздывает по сравнению с развитием полезных функций и развивается, как правило, под нажимом потребителей, проходя стадии: ограничения вредных эффектов за счёт снижения полезных, замены одних факторов расплаты на другие, более приемлемые, компенсации вредных факторов, обращения их в пользу. Уменьшение факторов расплаты осуществляется в трёх основных направлениях: снижение стоимости системы и расходов на её функционирование, уменьшение связанных с системой вредных эффектов, уменьшение связи между полезными и вредными функциями.
Закон повышения идеальности позволяет при решении задач формулировать представление об идеальном конечном результате (ИКР), ценное тем, что позволяет выбрать среди множества направлений решения наиболее радикальное. Хотя сам ИКР, как правило, недостижим
Развитие всех систем идёт в направлении увеличения степени идеальности, то есть отношения суммы её полезных функций к сумме «факторов расплаты» - стоимости, труд- и материалоемкости, занимаемого системой места и т.д.
Идеальная техническая система — это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не уменьшается. Когда системы нет - а функция её сохраняется и выполняется.
Существование любой системы (в том числе и государства) – не самоцель, она нужна для выполнения полезных функций. Идеально, когда такая техническая система выполняет их без всякой расплаты – не имеет веса, размеров, не затрачивает энергию, материалы и т. д. Разумеется, достижение этого в реальности невозможно, за исключением тех случаев, когда выполнение нужных функций берет на себя (по совместительству) какая–то другая, уже имеющаяся система.
Понятие "идеальная техническая система или "идеальная машина" оказалось чрезвычайно полезным для решения конкретных изобретательских задач. И биологические системы в своём развитии следуют в направлении увеличения отношения полезных функций к факторам расплаты.
Повышение идеальности технических систем часто проявляется в росте относительных параметров (характеристик), то есть отношения полезных характеристик (мощности, усиления, производительности, точности, надёжности и других) к вредным (потери, помехи, количество брака и т. д.) или к конструктивным (вес, размеры, трудоёмкость изготовления и т. д.). В том числе, как правило растут коэффициенты полезного действия (КПД), удельного функционирования (числа функций, выполняемых на единицу веса, объёма, площади, длины, затрат энергии и т.п.), полезного использования времени, материалов, труда и т.п.
Для практического использования формулы идеальности при оценке или улучшении того или иного изобретения вполне достаточно увидеть направление и динамику изменения идеальности, создаваемой этим изобретением. Очевидно, повышение идеальности системы возможно как при опережающем росте числителя (увеличение количества и качества выполняемых полезных функций), так и при опережающем уменьшении знаменателя (снижение затрат, уменьшение числа вредных функций). Особенно интенсивно идёт повышение идеальности при одновременном росте числителя и снижении знаменателя.
Повышение идеальности может происходить как в рамках существующей конструктивной концепции, так и в результате радикального изменения конструкции, принципа действия системы.
Добавление новых полезных для пользователя функций в систему осуществляется путём изобретения новых, ранее неизвестных функций, переноса на систему функций, выполнявшихся ранее другими системами или объектами из систем, входящих в ту же надсистему или связанных с данной в жизненном цикле, надсистем, конкурентных систем, функций, ранее выполнявшихся человеком и др.
Если изначально функции системы были неполны (отсутствовали функции поддержания её пространственной и временной структуры, ввода-вывода потоков энергии и вещества, регенерации, контроля взаимодействия с окружающей средой), то развитие обычно идёт путём восполнения недостающих функций.
Полезные функции всегда связаны с какими-то вредными функциями или эффектами. Развитие средств устранения вредного эффекта часто запаздывает по сравнению с развитием полезных функций и развивается, как правило, под нажимом потребителей, проходя стадии: ограничения вредных эффектов за счёт снижения полезных, замены одних факторов расплаты на другие, более приемлемые, компенсации вредных факторов, обращения их в пользу. Уменьшение факторов расплаты осуществляется в трёх основных направлениях: снижение стоимости системы и расходов на её функционирование, уменьшение связанных с системой вредных эффектов, уменьшение связи между полезными и вредными функциями.
Закон повышения идеальности позволяет при решении задач формулировать представление об идеальном конечном результате (ИКР), ценное тем, что позволяет выбрать среди множества направлений решения наиболее радикальное. Хотя сам ИКР, как правило, недостижим
Закон развития за счёт использования ресурсов
Развитие любых систем в направлении повышения идеальности происходит путём все более эффективного использования системой все более разнообразных и сложных ресурсов из разных источников.
Под ресурсом здесь понимается всё, что целенаправленно используется для достижения тех или иных результатов. Практика показала, что иногда высокоэффективные изобретательские решения, связанные с качественным изменением системы, сильно повышающие степень идеальности, очень долго не внедряются. В то же время другие решения, пусть и не дающие такого эффекта, внедряются куда быстрее.
Чаще всего это связано с наличием необходимых ресурсов – веществ, энергии, оборудования, знаний и т. п. Одни элементы системы, окружения, надсистем и т.п. часто становятся ресурсами, другие – реже. Для любого конкретного предприятия изобретательские решения, учитывающие наличие имеющихся ресурсов и местные ограничения предпочтительнее. То есть, их локальная идеальность выше.
Любая инновация становится возможной потому, что для неё существуют некоторые ресурс, и сама открывает доступ к новым ресурсам. Каждая инновация – очередной шаг эволюции, который использует имеющиеся ресурсы и создаёт новые ресурсы, порождая таким образом положительную обратную связь (инновации способствуют появлению инноваций), тем самым продолжая эволюционную лавину. нет никаких признаков возможного прекращения и даже торможения этого процесса ни в обозримом, ни в далёком будущем.
Всю историю цивилизации идёт постоянное превращение «нересурсов» в ресурсы в результате творческой деятельности человека на базе новых научных открытий и изобретения все новых технологий. Системы все более эффективно используют все более разнообразные и все более сложные ресурсы, как “собственные”, имеющиеся в самой системе или её подсистемах, так и получаемых из окружения, от других систем, из надсистемы и т.п. Практически любую реальную систему можно «форсировать», заставить работать более эффективно, выполнять дополнительные функции и т.п. используя избыточность её ресурсов.
При развитии могут появляться и вредные ресурсы, порождающие нежелательные явления (немедленные или отложенные), но появляются и средства борьбы с ними. Лекарство от «плохой технологии» – «хорошая технология»
Необходимые ресурсы могут присутствовать в системе в годном для применения виде либо после определённой подготовки: накопления, видоизменения и т. п.
Нередко в качестве ресурсов используются способность имеющихся в систем веществ претерпевать фазовые переходы, менять свои свойства, вступать в химические реакции и т. п. В других случаях ресурсами являются не вещества, а поля в широком смысле, как формы распространения энергии: механической, тепловой, химической, электромагнитной и т. д.
Наиболее эффективным оказывается суммарное использование различных полей, в том числе парных комплексов - электромеханики, электротермии, электрохимии, электромагнетизма, термохимии, механохимии и т. п. В некоторых задачах бывает полезно рассматривать «как бы поля» – биологические, психологические, социальные и т.п.
Оказалось полезным кроме вещественных и полевых рассматривать более абстрактные типы ресурсов: энергетические, информационные, пространственные и временные, функциональные, системные, дифференциальные и др.
(см. продолжение 👇)
Развитие любых систем в направлении повышения идеальности происходит путём все более эффективного использования системой все более разнообразных и сложных ресурсов из разных источников.
Под ресурсом здесь понимается всё, что целенаправленно используется для достижения тех или иных результатов. Практика показала, что иногда высокоэффективные изобретательские решения, связанные с качественным изменением системы, сильно повышающие степень идеальности, очень долго не внедряются. В то же время другие решения, пусть и не дающие такого эффекта, внедряются куда быстрее.
Чаще всего это связано с наличием необходимых ресурсов – веществ, энергии, оборудования, знаний и т. п. Одни элементы системы, окружения, надсистем и т.п. часто становятся ресурсами, другие – реже. Для любого конкретного предприятия изобретательские решения, учитывающие наличие имеющихся ресурсов и местные ограничения предпочтительнее. То есть, их локальная идеальность выше.
Любая инновация становится возможной потому, что для неё существуют некоторые ресурс, и сама открывает доступ к новым ресурсам. Каждая инновация – очередной шаг эволюции, который использует имеющиеся ресурсы и создаёт новые ресурсы, порождая таким образом положительную обратную связь (инновации способствуют появлению инноваций), тем самым продолжая эволюционную лавину. нет никаких признаков возможного прекращения и даже торможения этого процесса ни в обозримом, ни в далёком будущем.
Всю историю цивилизации идёт постоянное превращение «нересурсов» в ресурсы в результате творческой деятельности человека на базе новых научных открытий и изобретения все новых технологий. Системы все более эффективно используют все более разнообразные и все более сложные ресурсы, как “собственные”, имеющиеся в самой системе или её подсистемах, так и получаемых из окружения, от других систем, из надсистемы и т.п. Практически любую реальную систему можно «форсировать», заставить работать более эффективно, выполнять дополнительные функции и т.п. используя избыточность её ресурсов.
При развитии могут появляться и вредные ресурсы, порождающие нежелательные явления (немедленные или отложенные), но появляются и средства борьбы с ними. Лекарство от «плохой технологии» – «хорошая технология»
Необходимые ресурсы могут присутствовать в системе в годном для применения виде либо после определённой подготовки: накопления, видоизменения и т. п.
Нередко в качестве ресурсов используются способность имеющихся в систем веществ претерпевать фазовые переходы, менять свои свойства, вступать в химические реакции и т. п. В других случаях ресурсами являются не вещества, а поля в широком смысле, как формы распространения энергии: механической, тепловой, химической, электромагнитной и т. д.
Наиболее эффективным оказывается суммарное использование различных полей, в том числе парных комплексов - электромеханики, электротермии, электрохимии, электромагнетизма, термохимии, механохимии и т. п. В некоторых задачах бывает полезно рассматривать «как бы поля» – биологические, психологические, социальные и т.п.
Оказалось полезным кроме вещественных и полевых рассматривать более абстрактные типы ресурсов: энергетические, информационные, пространственные и временные, функциональные, системные, дифференциальные и др.
(см. продолжение 👇)
(Продолжение. Начало 👆)
Наиболее эффективно решаются задачи, когда удаётся использовать в качестве ресурсов вредные вещества, поля, вредные функции системы. В этом случае получается двойной эффект – избавление от вреда и дополнительный выигрыш. Весьма эффективным является комбинированное использование ресурсов разных видов.
Местонахождение источников ресурсов может быть различным. Ресурсы могут располагаться в оперативной зоне, где непосредственно происходит рабочий процесс, в других подсистемах данной системы либо являться её продукцией или отходами. Другими источниками ресурсов могут быть системы – соседи по общей надсистеме, их продукция или отходы, а также внешняя среда (воздух, вода, почва, различные фоновые поля: гравитационное, электрическое, магнитное, тепловое и т. п.). Среди ресурсов надсистемы и внешней среды необходимо особо отметить «копеечные» ресурсы – широкодоступные, дешёвые вещества.
Выявленные ресурсы могут использоваться по– разному. Самое простое – избавиться от ненужных ресурсов. Другая возможность использования – использование ресурсов для решения поставленной задачи. Ещё одна возможность использования ресурсов – поиск задач, для решения которых могли бы быть использованы выявленные ресурсы. Такая ситуация часто возникает при попытке использования отходов производства, свободных промежутков между операциями технологических процессов, дополнительных функциональных возможностей технической системы.
При повышении требований к системе конкуренция подсистем за ресурсы, «борьбы за ресурс» и противоречия между разными функциями. По мере развития любой конкретной системы происходит постепенное исчерпание ресурсов. Если большинство доступных ресурсов уже исчерпаны, чаще всего следующим шагом развития будет создание новой генерации системы, использующей ресурсы иначе, более экономно или же использующей другие ресурсы.
Наиболее эффективно решаются задачи, когда удаётся использовать в качестве ресурсов вредные вещества, поля, вредные функции системы. В этом случае получается двойной эффект – избавление от вреда и дополнительный выигрыш. Весьма эффективным является комбинированное использование ресурсов разных видов.
Местонахождение источников ресурсов может быть различным. Ресурсы могут располагаться в оперативной зоне, где непосредственно происходит рабочий процесс, в других подсистемах данной системы либо являться её продукцией или отходами. Другими источниками ресурсов могут быть системы – соседи по общей надсистеме, их продукция или отходы, а также внешняя среда (воздух, вода, почва, различные фоновые поля: гравитационное, электрическое, магнитное, тепловое и т. п.). Среди ресурсов надсистемы и внешней среды необходимо особо отметить «копеечные» ресурсы – широкодоступные, дешёвые вещества.
Выявленные ресурсы могут использоваться по– разному. Самое простое – избавиться от ненужных ресурсов. Другая возможность использования – использование ресурсов для решения поставленной задачи. Ещё одна возможность использования ресурсов – поиск задач, для решения которых могли бы быть использованы выявленные ресурсы. Такая ситуация часто возникает при попытке использования отходов производства, свободных промежутков между операциями технологических процессов, дополнительных функциональных возможностей технической системы.
При повышении требований к системе конкуренция подсистем за ресурсы, «борьбы за ресурс» и противоречия между разными функциями. По мере развития любой конкретной системы происходит постепенное исчерпание ресурсов. Если большинство доступных ресурсов уже исчерпаны, чаще всего следующим шагом развития будет создание новой генерации системы, использующей ресурсы иначе, более экономно или же использующей другие ресурсы.
Закон кризисного развития
Развитие всех систем идёт в направлении появления, обострения и разрешения противоречий.
В соответствии с законами диалектики развитие происходит через чередование этапов количественного роста и качественных скачков. В процессе количественного роста в результате неравномерного развития характеристик технической системы появляются противоречия.
Противоречие – это проявление несоответствия между разными требованиями, предъявляемыми человеком к системе, и ограничениями, налагаемыми на неё законами природы, социальными, юридическими и экономическими законами, уровнем развития науки и техники, конкретными условиями применения и т. п.
На начальных этапах развития, когда требования к системе относительно невысоки, а сама система обладает большими ресурсами, противоречия чаще всего легко решаются путём компромисса – отыскиваются варианты конструкции, обеспечивающие приемлемые значения обеих конкурирующих характеристик. Но при продолжении количественного роста происходит накопление и обострение противоречий, которые разрешаются (снимаются) в результате качественных скачков – создания принципиально новых технических решений.
Стихийное развитие техники шло без понимания роли противоречий и без их целенаправленного формулирования, путём решения некоторых, часто случайным образом выбранных и плохо сформулированных задач. Поэтому очень многие задачи долгое время оставались нерешенными и даже считались принципиально неразрешимыми.
Техническое противоречие - ситуация, когда попытки улучшить одну характеристику (часть) системы приводят к ухудшению другой. Физическое противоречие - ситуация, когда к объекту или его части по условиям задачи предъявляются противоположные (несовместимые) требования. Формулирование противоречий обостряет конфликт до предела и, как ни странно, именно благодаря этому облегчает решение.
Если противоречие не очень острое, то иногда оно допускает компромиссное решение. Если противоречие обострено и не допускает компромиссного решения, используются специальные приёмы разрешения физических противоречий, то есть «разнесения» противоположных требований, так чтобы оба могли выполниться например: в пространстве, времени или некоторым другим условиям, с помощью физико-химических превращений, с помощью преобразования системы.
Противоречия, относящиеся к одной технической системе, обычно образуют некоторую совокупность – они взаимосвязаны, вытекают одно из другого, составляют собственную иерархию. Этим объясняется возникновение сверхэффектов, когда разрешение одного из локальных противоречий может привести к существенному усовершенствованию всей системы или каких-то её важных параметров. Нередко это оказывается даже важнее решения исходной изобретательской задачи.
Учитывая сложность системы противоречий, очень важно найти среди них главное, центральное, ограничивающее развитие системы и устранить или разрешить его (как в известных головоломках, где достаточно найти и вынуть одну деталь – ключ, чтобы головоломка распалась на части). Часто противоречия вообще не видны, а на поверхности лежит только тот или иной недостаток, ограничение, одна сторона противоречия.
Противоречие ограничивает возможность развития системы, требует качественно нового решения. Но нередко бывает и так, что противоречия как будто бы нет, а есть «непреодолимое ограничение». В подавляющем большинстве случаев такие ситуации возникают вследствие одностороннего подхода к системе, и пока этот подход не изменится, задача действительно неразрешима. Поэтому нужно в первую очередь осознать ограничение как одну из сторон противоречия, найти его вторую сторону, сформулировать его и найти приём разрешения.
Работа по выявлению и разрешению противоречий для не подготовленного к этому человека трудна и психологически дискомфортна так как вводит неопределённость и нарушает привычную логическую «модель мира». Поэтому формирование «небоязни противоречий» привычки к их формулированию и разрешению резко повышает творческую эффективность человека и его защиту от стрессов неопределённости.
Развитие всех систем идёт в направлении появления, обострения и разрешения противоречий.
В соответствии с законами диалектики развитие происходит через чередование этапов количественного роста и качественных скачков. В процессе количественного роста в результате неравномерного развития характеристик технической системы появляются противоречия.
Противоречие – это проявление несоответствия между разными требованиями, предъявляемыми человеком к системе, и ограничениями, налагаемыми на неё законами природы, социальными, юридическими и экономическими законами, уровнем развития науки и техники, конкретными условиями применения и т. п.
На начальных этапах развития, когда требования к системе относительно невысоки, а сама система обладает большими ресурсами, противоречия чаще всего легко решаются путём компромисса – отыскиваются варианты конструкции, обеспечивающие приемлемые значения обеих конкурирующих характеристик. Но при продолжении количественного роста происходит накопление и обострение противоречий, которые разрешаются (снимаются) в результате качественных скачков – создания принципиально новых технических решений.
Стихийное развитие техники шло без понимания роли противоречий и без их целенаправленного формулирования, путём решения некоторых, часто случайным образом выбранных и плохо сформулированных задач. Поэтому очень многие задачи долгое время оставались нерешенными и даже считались принципиально неразрешимыми.
Техническое противоречие - ситуация, когда попытки улучшить одну характеристику (часть) системы приводят к ухудшению другой. Физическое противоречие - ситуация, когда к объекту или его части по условиям задачи предъявляются противоположные (несовместимые) требования. Формулирование противоречий обостряет конфликт до предела и, как ни странно, именно благодаря этому облегчает решение.
Если противоречие не очень острое, то иногда оно допускает компромиссное решение. Если противоречие обострено и не допускает компромиссного решения, используются специальные приёмы разрешения физических противоречий, то есть «разнесения» противоположных требований, так чтобы оба могли выполниться например: в пространстве, времени или некоторым другим условиям, с помощью физико-химических превращений, с помощью преобразования системы.
Противоречия, относящиеся к одной технической системе, обычно образуют некоторую совокупность – они взаимосвязаны, вытекают одно из другого, составляют собственную иерархию. Этим объясняется возникновение сверхэффектов, когда разрешение одного из локальных противоречий может привести к существенному усовершенствованию всей системы или каких-то её важных параметров. Нередко это оказывается даже важнее решения исходной изобретательской задачи.
Учитывая сложность системы противоречий, очень важно найти среди них главное, центральное, ограничивающее развитие системы и устранить или разрешить его (как в известных головоломках, где достаточно найти и вынуть одну деталь – ключ, чтобы головоломка распалась на части). Часто противоречия вообще не видны, а на поверхности лежит только тот или иной недостаток, ограничение, одна сторона противоречия.
Противоречие ограничивает возможность развития системы, требует качественно нового решения. Но нередко бывает и так, что противоречия как будто бы нет, а есть «непреодолимое ограничение». В подавляющем большинстве случаев такие ситуации возникают вследствие одностороннего подхода к системе, и пока этот подход не изменится, задача действительно неразрешима. Поэтому нужно в первую очередь осознать ограничение как одну из сторон противоречия, найти его вторую сторону, сформулировать его и найти приём разрешения.
Работа по выявлению и разрешению противоречий для не подготовленного к этому человека трудна и психологически дискомфортна так как вводит неопределённость и нарушает привычную логическую «модель мира». Поэтому формирование «небоязни противоречий» привычки к их формулированию и разрешению резко повышает творческую эффективность человека и его защиту от стрессов неопределённости.
Закон развёртывания - свёртывания
Развитие всех систем идёт в направлениях развёртывания и свёртывания.
Повышение идеальности технических систем осуществляется путём развёртывания – увеличения количества и качества выполняемых полезных функций за счёт усложнения системы, и свёртывания – упрощения системы при сохранении или увеличении количества и качества полезных функций.
На всех этапах развития процессы развёртывания и свёртывания могут чередоваться, приходя на смену друг другу, частично или полностью перекрываться, действуя параллельно, то есть при общем развёртывании системы отдельные её подсистемы могут свёртываться, и наоборот.
Развёртывание системы начинается с момента её рождения, то есть создания функционального центра – основной функциональной цепочки из подсистем (элементов), способных в совокупности выполнить основную функцию системы, и продолжается сначала в рамках существующей конструктивной концепции, а затем и при её изменении.
Функциональный центр создаётся путём объединения ранее самостоятельных систем (со своими функциями) и подсистем, специально созданных для работы в новой системе и обеспечения в совокупности с первыми получения нового системного свойства. При этом объединяются системы, дополняющие действие друг друга, а также компенсирующие (устраняющие, не допускающие) вредные функции. При создании функционального центра все звенья основной функциональной цепочки должны быть минимально жизнеспособны и связаны между собой.
Развёртывание технической системы в процессе её развития в рамках существующей конструкции идёт от функционального центра к периферии системы и предусматривает включение в систему дополнительных подсистем, повышающих качество выполнения основных функций, компенсирующих недостатки, расширяющих функциональные возможности. Увеличивается число уровней в иерархии за счёт её внутрисистемного дробления путём разделения системы на однородные либо разнородные подсистемы, перехода к сетевой структуре.
Развёртывание системы происходит также за счёт перехода в надсистему путём объединения одинаковых или разных систем таким образом, чтобы создавался дополнительный полезный эффект.
Свёртывание идёт, как правило, в направлении, обратном развёртыванию – от периферии системы к её функциональному центру (от вспомогательных, сервисных, защитных и т. п. подсистем, системообразующих элементов и т.п.). Свёртывание системы проходит три последовательных этапа: минимальное, частичное и полное.
Минимальное свёртывание технической системы – создание связей между исходными системами, обеспечивающих появление системного эффекта при минимальном их изменении. В большинстве случаев связи носят временный характер, возможен возврат исходных систем к самостоятельному функционированию.
Частичное свёртывание – изменение подсистем с целью упрощения, подгонки друг к другу, при этом улучшается работа системы: уменьшаются потери, повышается надёжность и т. п. Усиливаются связи между подсистемами, но возможность их выхода из системы нередко ещё сохраняется, правда, с понижением эффективности работы.
Полное свёртывание – полное изменение подсистем, установление между ними неразрывных связей. Система становится более простой, выход из неё бывших подсистем становится невозможным. На этом этапе система со всеми её подсистемами, связями и т. д. часто заменяется «умным» веществом, выполняющим нужные функции за счёт использования разных физических, химических и других эффектов.
(продолжение 👇)
Развитие всех систем идёт в направлениях развёртывания и свёртывания.
Повышение идеальности технических систем осуществляется путём развёртывания – увеличения количества и качества выполняемых полезных функций за счёт усложнения системы, и свёртывания – упрощения системы при сохранении или увеличении количества и качества полезных функций.
На всех этапах развития процессы развёртывания и свёртывания могут чередоваться, приходя на смену друг другу, частично или полностью перекрываться, действуя параллельно, то есть при общем развёртывании системы отдельные её подсистемы могут свёртываться, и наоборот.
Развёртывание системы начинается с момента её рождения, то есть создания функционального центра – основной функциональной цепочки из подсистем (элементов), способных в совокупности выполнить основную функцию системы, и продолжается сначала в рамках существующей конструктивной концепции, а затем и при её изменении.
Функциональный центр создаётся путём объединения ранее самостоятельных систем (со своими функциями) и подсистем, специально созданных для работы в новой системе и обеспечения в совокупности с первыми получения нового системного свойства. При этом объединяются системы, дополняющие действие друг друга, а также компенсирующие (устраняющие, не допускающие) вредные функции. При создании функционального центра все звенья основной функциональной цепочки должны быть минимально жизнеспособны и связаны между собой.
Развёртывание технической системы в процессе её развития в рамках существующей конструкции идёт от функционального центра к периферии системы и предусматривает включение в систему дополнительных подсистем, повышающих качество выполнения основных функций, компенсирующих недостатки, расширяющих функциональные возможности. Увеличивается число уровней в иерархии за счёт её внутрисистемного дробления путём разделения системы на однородные либо разнородные подсистемы, перехода к сетевой структуре.
Развёртывание системы происходит также за счёт перехода в надсистему путём объединения одинаковых или разных систем таким образом, чтобы создавался дополнительный полезный эффект.
Свёртывание идёт, как правило, в направлении, обратном развёртыванию – от периферии системы к её функциональному центру (от вспомогательных, сервисных, защитных и т. п. подсистем, системообразующих элементов и т.п.). Свёртывание системы проходит три последовательных этапа: минимальное, частичное и полное.
Минимальное свёртывание технической системы – создание связей между исходными системами, обеспечивающих появление системного эффекта при минимальном их изменении. В большинстве случаев связи носят временный характер, возможен возврат исходных систем к самостоятельному функционированию.
Частичное свёртывание – изменение подсистем с целью упрощения, подгонки друг к другу, при этом улучшается работа системы: уменьшаются потери, повышается надёжность и т. п. Усиливаются связи между подсистемами, но возможность их выхода из системы нередко ещё сохраняется, правда, с понижением эффективности работы.
Полное свёртывание – полное изменение подсистем, установление между ними неразрывных связей. Система становится более простой, выход из неё бывших подсистем становится невозможным. На этом этапе система со всеми её подсистемами, связями и т. д. часто заменяется «умным» веществом, выполняющим нужные функции за счёт использования разных физических, химических и других эффектов.
(продолжение 👇)
(окончание. начало 👆)
Процесс свёртывания включает использование всех видов ресурсов и предусматривает исключение дублирования функций отдельных подсистем, передача определённых функций специализированным подсистемам, совмещение отдельных подсистем, слияние их функций, переход от последовательных технологических процессов к параллельным, совмещение технологических операций, упрощение внутренней структуры системы и её подсистем, в том числе: исключение отдельных элементов и операций; укрупнение элементарных подсистем.
Полностью свёрнутая техническая система может продолжать развитие, включаться в различные надсистемы, снова развёртываться при условии постоянного повышения идеальности. Свёртывание, как правило, сильнее изменяет исходную систему, чем развёртывание, даёт решения более высокого уровня.
Процесс свёртывания включает использование всех видов ресурсов и предусматривает исключение дублирования функций отдельных подсистем, передача определённых функций специализированным подсистемам, совмещение отдельных подсистем, слияние их функций, переход от последовательных технологических процессов к параллельным, совмещение технологических операций, упрощение внутренней структуры системы и её подсистем, в том числе: исключение отдельных элементов и операций; укрупнение элементарных подсистем.
Полностью свёрнутая техническая система может продолжать развитие, включаться в различные надсистемы, снова развёртываться при условии постоянного повышения идеальности. Свёртывание, как правило, сильнее изменяет исходную систему, чем развёртывание, даёт решения более высокого уровня.
Закон расширения ассортимента задействованных уровней строения материи
Развитие всех систем идёт в направлении увеличения числа используемых уровней строения материи.
При развитии систем и появлении новых систем в большинстве случаев происходит переход к использованию все более глубинных уровней строения материи. Одновременно с этим, происходит и переход к все большему количеству совместно используемых различных уровней строения материи. Возможности, даруемые обоими переходами позволяют осуществлять более дерзкие и масштабные проекты на крупных, (в т.ч. космических) уровнях строения материи.
Во всем многообразии окружающего мира можно объективно выделить ряд уровней строения систем, каждый из которых характеризуется размерами типовых элементов, видом связи между ними, а также применяемыми эффектами и явлениями:
1. Мегасистемы космического уровня – гравитация и излучения Солнца, космические лучи и частицы и т.п.
2. Системы планетарного уровня – климатические зоны, океаны, континентальные плиты, климат, солнечное излучение и т.п.
3. Подсистемы планетарного уровня - моря, озера, реки, леса, степи, пустыни, залежи ископаемых ресурсов, ураганы, океанские течения и т.п.
4. Крупномасштабные искусственные системы – государства, города, транспортные сети, крупные предприятия, шахты и т.п.
5. Макросистемы масштаба человека – системы из элементов и/или подсистем с размерами, более или менее сопоставимых с человеческими - от десятков метров до миллиметров. Они - основа нашего окружения, с ними мы более всего взаимодействуем, и именно они имеют самую сильную тенденцию вовлекать в использование ресурсы выше- и нижестоящих уровней.
6. Дисперсные макро-полисистемы - системы из однородных элементов и/или подсистем макро масштаба.
7. Поли-системы из малых (доли миллиметров) элементов - порошки, гранулы, капли, капилляры, гели, микрокапсулы и т.п.
8. Микросистемы – системы из элементов микронных размеров и микронного размера структур – кристаллы, домены, молекулярные кластеры
9. Наносистемы – системы из элементов нано размеров и нано-структур и т.п. Наномашины, наноэффекты.
10. Системы использующие молекулярные явления – биология, химия, биохимия.
11. Системы использующие атомные и квантовые явления ядерная энергетика, оружие, системы измерения.
12. Системы, построенные на основе полей, использующая поля вместо веществ – микроволновые устройства, лазеры, электростатическая окраска, системы электролиза и т.п.
Человек достаточно рано овладел макроуровнем и некоторыми операциями уровня 10 (различными химическими процессами, плавлением и т. д.). По мере развития техники человек все более масштабно осваивает и другие уровни. Для современной техники характерно все более сильное использование полей (уровень 12) совместно со всеми уровнями используемых вещественных структур.
Большинство функций, выполняемых техническими системами, могут быть реализованы с использованием разных уровней строения системы. Каждый из уровней имеет свои собственные специфические ресурсы. В процессе развития происходит как бы «насыщение» системы ресурсами за счёт использования ресурсов разных уровней.
Развитие всех систем идёт в направлении увеличения числа используемых уровней строения материи.
При развитии систем и появлении новых систем в большинстве случаев происходит переход к использованию все более глубинных уровней строения материи. Одновременно с этим, происходит и переход к все большему количеству совместно используемых различных уровней строения материи. Возможности, даруемые обоими переходами позволяют осуществлять более дерзкие и масштабные проекты на крупных, (в т.ч. космических) уровнях строения материи.
Во всем многообразии окружающего мира можно объективно выделить ряд уровней строения систем, каждый из которых характеризуется размерами типовых элементов, видом связи между ними, а также применяемыми эффектами и явлениями:
1. Мегасистемы космического уровня – гравитация и излучения Солнца, космические лучи и частицы и т.п.
2. Системы планетарного уровня – климатические зоны, океаны, континентальные плиты, климат, солнечное излучение и т.п.
3. Подсистемы планетарного уровня - моря, озера, реки, леса, степи, пустыни, залежи ископаемых ресурсов, ураганы, океанские течения и т.п.
4. Крупномасштабные искусственные системы – государства, города, транспортные сети, крупные предприятия, шахты и т.п.
5. Макросистемы масштаба человека – системы из элементов и/или подсистем с размерами, более или менее сопоставимых с человеческими - от десятков метров до миллиметров. Они - основа нашего окружения, с ними мы более всего взаимодействуем, и именно они имеют самую сильную тенденцию вовлекать в использование ресурсы выше- и нижестоящих уровней.
6. Дисперсные макро-полисистемы - системы из однородных элементов и/или подсистем макро масштаба.
7. Поли-системы из малых (доли миллиметров) элементов - порошки, гранулы, капли, капилляры, гели, микрокапсулы и т.п.
8. Микросистемы – системы из элементов микронных размеров и микронного размера структур – кристаллы, домены, молекулярные кластеры
9. Наносистемы – системы из элементов нано размеров и нано-структур и т.п. Наномашины, наноэффекты.
10. Системы использующие молекулярные явления – биология, химия, биохимия.
11. Системы использующие атомные и квантовые явления ядерная энергетика, оружие, системы измерения.
12. Системы, построенные на основе полей, использующая поля вместо веществ – микроволновые устройства, лазеры, электростатическая окраска, системы электролиза и т.п.
Человек достаточно рано овладел макроуровнем и некоторыми операциями уровня 10 (различными химическими процессами, плавлением и т. д.). По мере развития техники человек все более масштабно осваивает и другие уровни. Для современной техники характерно все более сильное использование полей (уровень 12) совместно со всеми уровнями используемых вещественных структур.
Большинство функций, выполняемых техническими системами, могут быть реализованы с использованием разных уровней строения системы. Каждый из уровней имеет свои собственные специфические ресурсы. В процессе развития происходит как бы «насыщение» системы ресурсами за счёт использования ресурсов разных уровней.
Закон повышения адаптивности
Эволюция системы в направлении повышения идеальности происходит путём улучшения их адаптации к взаимодействующей с ней изменяющейся в широких пределах среде.
Все организмы и искусственные системы (технические, научные, культурные, социальные и т.п.), дожившие до наших дней, в ходе своего развития прошли через множество циклов улучшения и кризисов развития, через периоды положительного и отрицательного отбора и т.п. Те системы, которые не могли быстро и эффективно адаптироваться к меняющимся условиям, в большинстве своём вымерли, потеряли рынок или найдя узкую экологическую нишу закапсулировались в ней, превратились в «живые ископаемые». Поэтому в наши дни биосферу, техносферу, сферы научного знания и искусства, социальную сферу и т.п. "населяют" достаточно устойчивые и пластичные системы, хорошо приспособленные к существованию "здесь и сегодня", но способные выжить и при сильных изменениях окружения.
Адаптивность - способность системы приспосабливаться, перестраиваться, менять свою структуру, состояние и поведение (функционирование) для сохранения или достижения оптимального состояния при изменении, как внешних условий, так и своего внутреннего состояния.
Необходимость адаптации возникает в результате изменения «условий существования системы», появления новых требований к системе и/или новых вредных факторов влияющих на систему, или среду её использования, появление новых применений, новых ресурсов или изменения цен на имеющиеся ресурсы, включение системы в новые надсистемы, изменение масштабов производства и потребления, переход к серийному или массовому производству, переход к масс-кастомизации.
К основным путям повышения адаптивности систем относятся повышение способности системы к согласованию и рассогласованию, как внутри себя (разных элементов, связей, подсистем, процессов, потоков), так и "снаружи" – с другими системами, условиями среды, предъявляемыми требованиями и т. п. Повышение динамичности – богатства системы движением, способности к изменениям, без чего невозможно эффективное согласование. Повышение управляемости, без чего динамичность не может быть реализована. Повышение интеллектуальности, определяющей возможности наилучшего (оптимального) управления согласованием и динамичностью. Создание адаптивного окружения.
В процессе развития технической системы происходит повышение её динамичности, то есть способности к целенаправленным изменениям, обеспечивающим улучшение адаптации системы к изменению требований к ней и изменению её окружения.
Очень часто система должна обладать определёнными параметрами в одном режиме (например, при функционировании) и другими параметрами в другом режиме (например, при транспортировке). Это противоречие разрешается превращением прежде постоянного, неизменяемого параметра в переменный, изменяемый. Повышение динамичности даёт системе возможность сохранять высокую степень идеальности при значительных изменениях условий, требований и режимов работы.
В процессе развития технических систем происходит переход к системам с увеличенным числом степеней свободы, с повышением возможностей системы к изменениям.
В процессе развития системы происходит даже своеобразный процесс «динамизация динамичности», то есть сама динамичность системы становится изменяемой, увеличивается или уменьшается тем или иным образом в соответствии с обстоятельствами и требованиями к системе.
В процессе развития технической системы происходит согласование - рассогласование системы и её подсистем между собой, с надсистемой и/или с другими системами для оптимизации её работы, заключающееся в:
(продолжение 👇)
Эволюция системы в направлении повышения идеальности происходит путём улучшения их адаптации к взаимодействующей с ней изменяющейся в широких пределах среде.
Все организмы и искусственные системы (технические, научные, культурные, социальные и т.п.), дожившие до наших дней, в ходе своего развития прошли через множество циклов улучшения и кризисов развития, через периоды положительного и отрицательного отбора и т.п. Те системы, которые не могли быстро и эффективно адаптироваться к меняющимся условиям, в большинстве своём вымерли, потеряли рынок или найдя узкую экологическую нишу закапсулировались в ней, превратились в «живые ископаемые». Поэтому в наши дни биосферу, техносферу, сферы научного знания и искусства, социальную сферу и т.п. "населяют" достаточно устойчивые и пластичные системы, хорошо приспособленные к существованию "здесь и сегодня", но способные выжить и при сильных изменениях окружения.
Адаптивность - способность системы приспосабливаться, перестраиваться, менять свою структуру, состояние и поведение (функционирование) для сохранения или достижения оптимального состояния при изменении, как внешних условий, так и своего внутреннего состояния.
Необходимость адаптации возникает в результате изменения «условий существования системы», появления новых требований к системе и/или новых вредных факторов влияющих на систему, или среду её использования, появление новых применений, новых ресурсов или изменения цен на имеющиеся ресурсы, включение системы в новые надсистемы, изменение масштабов производства и потребления, переход к серийному или массовому производству, переход к масс-кастомизации.
К основным путям повышения адаптивности систем относятся повышение способности системы к согласованию и рассогласованию, как внутри себя (разных элементов, связей, подсистем, процессов, потоков), так и "снаружи" – с другими системами, условиями среды, предъявляемыми требованиями и т. п. Повышение динамичности – богатства системы движением, способности к изменениям, без чего невозможно эффективное согласование. Повышение управляемости, без чего динамичность не может быть реализована. Повышение интеллектуальности, определяющей возможности наилучшего (оптимального) управления согласованием и динамичностью. Создание адаптивного окружения.
В процессе развития технической системы происходит повышение её динамичности, то есть способности к целенаправленным изменениям, обеспечивающим улучшение адаптации системы к изменению требований к ней и изменению её окружения.
Очень часто система должна обладать определёнными параметрами в одном режиме (например, при функционировании) и другими параметрами в другом режиме (например, при транспортировке). Это противоречие разрешается превращением прежде постоянного, неизменяемого параметра в переменный, изменяемый. Повышение динамичности даёт системе возможность сохранять высокую степень идеальности при значительных изменениях условий, требований и режимов работы.
В процессе развития технических систем происходит переход к системам с увеличенным числом степеней свободы, с повышением возможностей системы к изменениям.
В процессе развития системы происходит даже своеобразный процесс «динамизация динамичности», то есть сама динамичность системы становится изменяемой, увеличивается или уменьшается тем или иным образом в соответствии с обстоятельствами и требованиями к системе.
В процессе развития технической системы происходит согласование - рассогласование системы и её подсистем между собой, с надсистемой и/или с другими системами для оптимизации её работы, заключающееся в:
(продолжение 👇)
(Окончание. Начало 👆)
Согласование - приведение основных параметров к определенным значениям, обеспечивающим наиболее эффективное функционирование, условия для лучшего прохождения нужных потоков вещества, энергии, информации и протекания нужных процессов в системе, а также между системой, её надсистемами и другими системами.
Рассогласование – целенаправленное изменение отдельных параметров, обеспечивающее предотвращение прохождения ненужных или вредных для системы потоков вещества, энергии, информации и/или возникновения в системе процессов, вредных для неё самой или для других систем, а также получение дополнительных полезных эффектов (сверхэффектов).
Согласование проявляется уже при создании системы, когда идёт подбор необходимых подсистем, образующих основную функциональную цепочку. К подсистемам, помимо требования обеспечения минимальной работоспособности, предъявляется требование совместимости друг с другом, поэтому случается, что подсистема, наилучшим образом выполняющая свою функцию вне системы, оказывается не лучшей для создаваемой системы. Процесс согласования–рассогласования сопровождается повышением идеальности системы как за счёт уменьшения функций расплаты, так и за счёт повышения качества выполнения полезных функций. При этом часто возникает типичное противоречие: согласование одних параметров приводит к ухудшению согласования других.
Согласованию–рассогласованию подлежат любые параметры технических систем, в том числе материалы, формы и размеры, ритмика действия, структура, энергетические, информационные и другие потоки и т. п.
Система рождается, как правило, минимально управляемой. Повышение её управляемости предусматривает такие стадии развития, как принудительное управление, автоматическое управление, и, наконец — самоуправление.
Повышение адаптивности систем тесно связано с их «интеллектуализацией». Системы эволюционируют от некоторых жёстких, стабильных, неизменяемых устройств для выполнения заданных ограниченных функций к более «умным», вплоть до моделирующих самих себя, своё окружение, и то, как воспринимает их интеллектуальное окружение.
Согласование - приведение основных параметров к определенным значениям, обеспечивающим наиболее эффективное функционирование, условия для лучшего прохождения нужных потоков вещества, энергии, информации и протекания нужных процессов в системе, а также между системой, её надсистемами и другими системами.
Рассогласование – целенаправленное изменение отдельных параметров, обеспечивающее предотвращение прохождения ненужных или вредных для системы потоков вещества, энергии, информации и/или возникновения в системе процессов, вредных для неё самой или для других систем, а также получение дополнительных полезных эффектов (сверхэффектов).
Согласование проявляется уже при создании системы, когда идёт подбор необходимых подсистем, образующих основную функциональную цепочку. К подсистемам, помимо требования обеспечения минимальной работоспособности, предъявляется требование совместимости друг с другом, поэтому случается, что подсистема, наилучшим образом выполняющая свою функцию вне системы, оказывается не лучшей для создаваемой системы. Процесс согласования–рассогласования сопровождается повышением идеальности системы как за счёт уменьшения функций расплаты, так и за счёт повышения качества выполнения полезных функций. При этом часто возникает типичное противоречие: согласование одних параметров приводит к ухудшению согласования других.
Согласованию–рассогласованию подлежат любые параметры технических систем, в том числе материалы, формы и размеры, ритмика действия, структура, энергетические, информационные и другие потоки и т. п.
Система рождается, как правило, минимально управляемой. Повышение её управляемости предусматривает такие стадии развития, как принудительное управление, автоматическое управление, и, наконец — самоуправление.
Повышение адаптивности систем тесно связано с их «интеллектуализацией». Системы эволюционируют от некоторых жёстких, стабильных, неизменяемых устройств для выполнения заданных ограниченных функций к более «умным», вплоть до моделирующих самих себя, своё окружение, и то, как воспринимает их интеллектуальное окружение.
Закон развития отношений человек-техника
В процессе развития человечества постоянно происходило приспособление человека к окружающим его искусственным системам и наоборот, приспособление этих систем к человеку.
Приспособление шло в направлениях:
• Переход к «внешнему» выполнению функций, передача технике функций, которые ранее выполнял непосредственно человек, используя свои органы.
• Вытеснение человека из техники, передача все большего количества все более важных функций непосредственно машинам и устройствам, замена ими человека, все большее вторжение техники в отношения человека с другими людьми и т.п.
• Повышение полноты технических систем, то есть количества и качества выполняемых ими функций.
• Втягивание человека в технику, расширение контактов между человеком и техническими устройствами, их все лучшая адаптация к человеку, обеспечивающая их лучшую службу.
• Использование техники для усовершенствования естественных элементов и процессов в человеке
Для существования любого живого существа необходимо выполнение многих функций, типа пищеварения, поддержания приемлемой температуры тела, защиты от врагов, перемещения и т.п. У всех живых существ, кроме человека это осуществляется почти полностью за счёт некоторых биологических приспособлений, органов тела. Только люди научились передавать большую часть этих функций созданным ими искусственным системам, в частности:
• Искусственное пищеварение – приготовление пищи с использованием различных механических, термических и химических процессов.
• Защита от действия окружающей среды за счёт одежды, костров, домов, печей, кондиционеров, фильтров и т.п.
• Обеспечение коммуникаций за счёт письменности, почты, телефонов, средств массовой информации, Интернет и т.п.
• Защита от болезней за счёт развития санитарии и медицины.
• Развитие мышления за счёт накопления, распространения и обработки информации – развития науки, баз знаний, компьютеров.
Развитие техники позволило изменять окружение человека от природного, случайного, неизменного к более адаптивному.
1 Окружение, защищающее от наиболее опасных или неприятных внешних воздействий – изменений погоды, животных и паразитов, враждебных действий других людей и т.п.
2 Окружение, настроенное на оптимизацию производственных или других процессов с неприятными для человека характеристиками - шум, загрязнения, высокие температуры и т.п.
3 Окружение, согласованное с общечеловеческими требованиями, медицинскими и другими нормами (температура, освещённость, уровень шума, степень загрязнённости и т.п.).
4 Окружение, согласованное с индивидуальными требованиями конкретных людей.
5 Окружение динамично меняющееся, настраивающееся на оптимальное соответствие меняющимся требованиям людей.
6 Окружение, активно «сотрудничающее» с людьми или конкретным человеком (например, компьютер, не только настраивающийся на человека, но и «угадывающий», что пользователь хочет и помогающий ему)
В процессе развития технические системы также начинают выполнять некоторые чисто человеческие, «внутренние» функции, особенно те, которые люди или некоторый конкретный человек не может сам выполнять. Появляются искусственные части организма - костыли, палки для опоры при ходьбе, позже – протезы органов, искусственные органы типа «искусственной почки» или протеза сердца. Появляются также устройства типа очков, слуховых аппаратов, кардиостимуляторов, робоскелетов и т.п., которые не замещают некоторые органы, но помогают им работать эффективнее.
В процессе развития технических систем происходит последовательный многошаговый переход к выполнению системой все большего количества функций (сперва вспомогательных, а потом и основных), ранее выполнявшихся непосредственно человеком. То есть человек перестаёт быть частью технической системы машинам передаются все больше функций, требующих тяжёлого и/или монотонного труда, как физического, так и умственного (например, выполнение вычислений), а человек переходит к все более интеллектуальным видам деятельности.
(продолжение 👇)
В процессе развития человечества постоянно происходило приспособление человека к окружающим его искусственным системам и наоборот, приспособление этих систем к человеку.
Приспособление шло в направлениях:
• Переход к «внешнему» выполнению функций, передача технике функций, которые ранее выполнял непосредственно человек, используя свои органы.
• Вытеснение человека из техники, передача все большего количества все более важных функций непосредственно машинам и устройствам, замена ими человека, все большее вторжение техники в отношения человека с другими людьми и т.п.
• Повышение полноты технических систем, то есть количества и качества выполняемых ими функций.
• Втягивание человека в технику, расширение контактов между человеком и техническими устройствами, их все лучшая адаптация к человеку, обеспечивающая их лучшую службу.
• Использование техники для усовершенствования естественных элементов и процессов в человеке
Для существования любого живого существа необходимо выполнение многих функций, типа пищеварения, поддержания приемлемой температуры тела, защиты от врагов, перемещения и т.п. У всех живых существ, кроме человека это осуществляется почти полностью за счёт некоторых биологических приспособлений, органов тела. Только люди научились передавать большую часть этих функций созданным ими искусственным системам, в частности:
• Искусственное пищеварение – приготовление пищи с использованием различных механических, термических и химических процессов.
• Защита от действия окружающей среды за счёт одежды, костров, домов, печей, кондиционеров, фильтров и т.п.
• Обеспечение коммуникаций за счёт письменности, почты, телефонов, средств массовой информации, Интернет и т.п.
• Защита от болезней за счёт развития санитарии и медицины.
• Развитие мышления за счёт накопления, распространения и обработки информации – развития науки, баз знаний, компьютеров.
Развитие техники позволило изменять окружение человека от природного, случайного, неизменного к более адаптивному.
1 Окружение, защищающее от наиболее опасных или неприятных внешних воздействий – изменений погоды, животных и паразитов, враждебных действий других людей и т.п.
2 Окружение, настроенное на оптимизацию производственных или других процессов с неприятными для человека характеристиками - шум, загрязнения, высокие температуры и т.п.
3 Окружение, согласованное с общечеловеческими требованиями, медицинскими и другими нормами (температура, освещённость, уровень шума, степень загрязнённости и т.п.).
4 Окружение, согласованное с индивидуальными требованиями конкретных людей.
5 Окружение динамично меняющееся, настраивающееся на оптимальное соответствие меняющимся требованиям людей.
6 Окружение, активно «сотрудничающее» с людьми или конкретным человеком (например, компьютер, не только настраивающийся на человека, но и «угадывающий», что пользователь хочет и помогающий ему)
В процессе развития технические системы также начинают выполнять некоторые чисто человеческие, «внутренние» функции, особенно те, которые люди или некоторый конкретный человек не может сам выполнять. Появляются искусственные части организма - костыли, палки для опоры при ходьбе, позже – протезы органов, искусственные органы типа «искусственной почки» или протеза сердца. Появляются также устройства типа очков, слуховых аппаратов, кардиостимуляторов, робоскелетов и т.п., которые не замещают некоторые органы, но помогают им работать эффективнее.
В процессе развития технических систем происходит последовательный многошаговый переход к выполнению системой все большего количества функций (сперва вспомогательных, а потом и основных), ранее выполнявшихся непосредственно человеком. То есть человек перестаёт быть частью технической системы машинам передаются все больше функций, требующих тяжёлого и/или монотонного труда, как физического, так и умственного (например, выполнение вычислений), а человек переходит к все более интеллектуальным видам деятельности.
(продолжение 👇)
(окончание. начало 👆)
Возможны два основных пути вытеснения человека из технической системы:
1. Вытеснение человека как индивида, замена его деятельности устройствами, выполняющими те же операции и, как правило, тем же человеческим или близким к человеческому способом. В подавляющем большинстве случаев это неверный, тупиковый путь.
2. Правильный в большинстве случаев путь развития – отказ от «человеческого» принципа работы, от технологии, рассчитанной на человеческие возможности и интеллект. Это становится возможным только после выявления, упрощения и, очень часто, «де-интеллектуализации» выполняемых функций.
Типичный процесс де-интеллектуализации функций включает следующие последовательные шаги:
1 Выполнение функции творчески одарёнными, талантливыми специалистами
2 Выполнение функции специально подготовленными специалистами
3 Выполнение функции неподготовленными людьми
4 Выполнение функции специализированными машинами при участии людей
5 Выполнение функции универсальными машинами при участии людей
6 Выполнение функции без участия людей.
Технические системы постоянно развиваются в направлении все большего приспособления к человеку, все лучшего удовлетворения его потребностей. При этом в систему добавляется множество вспомогательных функций, например, защита системы от среды и защита среды от системы, безопасность, удобство, роскошь и т.п. Создаётся множество обратных связей, систем адаптации, настройки, самонастройки и т.п. Система становится все более «полной». Полная система не нуждается вообще в участии человека.
Несмотря на локальные успехи автоматизации, подавляющее большинство существующих систем по сей день неполно. Недостающие части замещает человек, но по мере развития системы все большее количество функций передаётся системе, полнота её растёт.
Вытеснение человека из технической системы в роли исполнителя некоторых функций нередко сопровождается все более глубоким «втягиванием» человека в систему как «цели функционирования» и разработчика. То есть, человек вытесняется из рутинной работы и втягивается в творческую.
Имеет место и физическое взаимопроникновение техники и человека, а также переосмысление понятия о человеке с развитием техники.
Возможны два основных пути вытеснения человека из технической системы:
1. Вытеснение человека как индивида, замена его деятельности устройствами, выполняющими те же операции и, как правило, тем же человеческим или близким к человеческому способом. В подавляющем большинстве случаев это неверный, тупиковый путь.
2. Правильный в большинстве случаев путь развития – отказ от «человеческого» принципа работы, от технологии, рассчитанной на человеческие возможности и интеллект. Это становится возможным только после выявления, упрощения и, очень часто, «де-интеллектуализации» выполняемых функций.
Типичный процесс де-интеллектуализации функций включает следующие последовательные шаги:
1 Выполнение функции творчески одарёнными, талантливыми специалистами
2 Выполнение функции специально подготовленными специалистами
3 Выполнение функции неподготовленными людьми
4 Выполнение функции специализированными машинами при участии людей
5 Выполнение функции универсальными машинами при участии людей
6 Выполнение функции без участия людей.
Технические системы постоянно развиваются в направлении все большего приспособления к человеку, все лучшего удовлетворения его потребностей. При этом в систему добавляется множество вспомогательных функций, например, защита системы от среды и защита среды от системы, безопасность, удобство, роскошь и т.п. Создаётся множество обратных связей, систем адаптации, настройки, самонастройки и т.п. Система становится все более «полной». Полная система не нуждается вообще в участии человека.
Несмотря на локальные успехи автоматизации, подавляющее большинство существующих систем по сей день неполно. Недостающие части замещает человек, но по мере развития системы все большее количество функций передаётся системе, полнота её растёт.
Вытеснение человека из технической системы в роли исполнителя некоторых функций нередко сопровождается все более глубоким «втягиванием» человека в систему как «цели функционирования» и разработчика. То есть, человек вытесняется из рутинной работы и втягивается в творческую.
Имеет место и физическое взаимопроникновение техники и человека, а также переосмысление понятия о человеке с развитием техники.
Закон роста упорядочивающей способности
Развитие систем сопровождается увеличением их способности упорядочивать обрабатываемые изделия.
Всё, что нужно от техники — это порядок: чтобы все было так, как мы хотим. Нам нужны не еда, воздух и отопление, а определённый порядок в наших внутриклеточных растворах. Не столы, а определённый порядок в положении предметов, не станки, а определённый порядок атомов.
Способность к упорядочиванию является общим признаком живых и технических систем. Термодинамика позволяет делать это только ценой ещё большего разупорядочивания вокруг (роста энтропии). Системы потребляют порядок (измеримый в битах) и, с тем или иным КПД, сообщают его изделию.
Система сообщает изделию больше информации, если параметры продукции на ее выходе являются очень стабильными, несмотря на большой разброс входных параметров (размер заготовок, температура, напряжение питания, точность сборки самой системы, квалификация персонала), но
Создание конкретной системы становится возможным, когда «окошко» допустимых для ее работы входных параметров перестает быть «нулевым». Развитие происходит путем его расширения. Системы становятся все более всеядными и неприхотливыми. Но на выходе дают все более стандартизированные, чистые, точные, однородные продкты, что создает возможность для появления новых пока еще капризных к входным параметрам систем. Например, без прогресса в области очистки полупроводников нельзя было создать транзисторы из-за их высокой чувствительности к малейшим примесям в материалах.
Повышение потока порядка к изделиям идет путем последовательного устранения ее неоправданных потерь. Например, в XIX веке русский изобретатель ракет К.Константинов смог добиться точности попадания, когда обнаружил и устранил «источники недостаточного порядка» - разнобой в ручном изготовлении корпусов и составе пороха.
В первую очередь, порядок поступает в систему с энергией. Но кроме этого, обязательно должно быть упорядоченым положение каждой ее части относительно других в пространстве и времени.
Например, станок опирается на пол цеха ножками, и, благодаря действию сил тяжести и реакции опоры базируется в определенном положении. Базирование по разным деталям доводится до каждого мельчайшего элемента машины. Базированию заготовок на столах станков посвящено множество литературы. Там есть свои помехи — неточности изготовления, силовые нагрузки. Есть и свои барьеры к смещению деталей и заготовок под действием этих нагрузок. Ошибки, вызванные неопределенностью базирования, непосредственно сказываются на качесте изделий.
Другой поток порядка — работа системы управления, то есть синхронизации работы разных частей машины во времени или по состояниям. Сигналы управления могут содержать ошибки и даже злонамеренные фрагменты. Машины нуждаются в своего рода иммунной активности (отличать пользователя от взломщика), выбраковывать помехи и ложные данные.
В машину вместе с сырьём поступает и такой вид, «материальных помех», как брак, мусор, неадекватные виды сырья, посторонние предметы, вода, руки оператора, пыль, влажный воздух, насекомые — все это нужно не пускать в машину, а если попало внутрь, то организованно выводить. И наоброт: не создавать лишнего беспорядка вокруг себя, не выпускать из машины дым, излучения, шум, помехи.
Есть и другие источники порядка в машине — например, подача растворителей, чистых технологических жидкостей, действия связанные с ремонтом или регенерацией ее частей, проектированием, производством, диагностикой, отладкой, обслуживанием и утилизацией машины.
Развитие систем сопровождается увеличением их способности упорядочивать обрабатываемые изделия.
Всё, что нужно от техники — это порядок: чтобы все было так, как мы хотим. Нам нужны не еда, воздух и отопление, а определённый порядок в наших внутриклеточных растворах. Не столы, а определённый порядок в положении предметов, не станки, а определённый порядок атомов.
Способность к упорядочиванию является общим признаком живых и технических систем. Термодинамика позволяет делать это только ценой ещё большего разупорядочивания вокруг (роста энтропии). Системы потребляют порядок (измеримый в битах) и, с тем или иным КПД, сообщают его изделию.
Система сообщает изделию больше информации, если параметры продукции на ее выходе являются очень стабильными, несмотря на большой разброс входных параметров (размер заготовок, температура, напряжение питания, точность сборки самой системы, квалификация персонала), но
Создание конкретной системы становится возможным, когда «окошко» допустимых для ее работы входных параметров перестает быть «нулевым». Развитие происходит путем его расширения. Системы становятся все более всеядными и неприхотливыми. Но на выходе дают все более стандартизированные, чистые, точные, однородные продкты, что создает возможность для появления новых пока еще капризных к входным параметрам систем. Например, без прогресса в области очистки полупроводников нельзя было создать транзисторы из-за их высокой чувствительности к малейшим примесям в материалах.
Повышение потока порядка к изделиям идет путем последовательного устранения ее неоправданных потерь. Например, в XIX веке русский изобретатель ракет К.Константинов смог добиться точности попадания, когда обнаружил и устранил «источники недостаточного порядка» - разнобой в ручном изготовлении корпусов и составе пороха.
В первую очередь, порядок поступает в систему с энергией. Но кроме этого, обязательно должно быть упорядоченым положение каждой ее части относительно других в пространстве и времени.
Например, станок опирается на пол цеха ножками, и, благодаря действию сил тяжести и реакции опоры базируется в определенном положении. Базирование по разным деталям доводится до каждого мельчайшего элемента машины. Базированию заготовок на столах станков посвящено множество литературы. Там есть свои помехи — неточности изготовления, силовые нагрузки. Есть и свои барьеры к смещению деталей и заготовок под действием этих нагрузок. Ошибки, вызванные неопределенностью базирования, непосредственно сказываются на качесте изделий.
Другой поток порядка — работа системы управления, то есть синхронизации работы разных частей машины во времени или по состояниям. Сигналы управления могут содержать ошибки и даже злонамеренные фрагменты. Машины нуждаются в своего рода иммунной активности (отличать пользователя от взломщика), выбраковывать помехи и ложные данные.
В машину вместе с сырьём поступает и такой вид, «материальных помех», как брак, мусор, неадекватные виды сырья, посторонние предметы, вода, руки оператора, пыль, влажный воздух, насекомые — все это нужно не пускать в машину, а если попало внутрь, то организованно выводить. И наоброт: не создавать лишнего беспорядка вокруг себя, не выпускать из машины дым, излучения, шум, помехи.
Есть и другие источники порядка в машине — например, подача растворителей, чистых технологических жидкостей, действия связанные с ремонтом или регенерацией ее частей, проектированием, производством, диагностикой, отладкой, обслуживанием и утилизацией машины.
Аннотация
Изложены концептуальные основы, порядок разработки и реализации научно-технической стратегии государства — базы для выполнения его функций и достижения политических целей.
Наука и техника рассматриваются не в статике, а в динамике — с учетом возможностей и потребностей различных сфер государственной жизни.
Издание адресовано представителям органов власти, экспертам, преподавателям и студентам ВУЗов, а также широкому кругу читателей, интересующихся научно-технической политикой государства.
Как работать с книгой
Основные принципы и подходы, лежащие в основе разработки научно-технической стратегии государства должны быть известны и понятны каждому. В то же время, непосредственных разработчикам стратегии требуется знать и уметь очень многое, чего невозможно вместить ни в одной, ни в десятках книг.
Поэтому каждый параграф состоит из небольшого теоретического материала для широкой аудитории и практических заданий, призванных помочь подготовиться к разработке стратегии непосредственным ее участникам.
В I части рассматриваются цели и функции государства, статический и динамический подходы к науке, технике и экономике. II часть посвящена законам развития технических систем. III часть кратко рассматривает текущее состояние дел в области стратегического планирования науки и техники в РФ.
В IV части рассматривается содержание, сущность и основные понятия научно-технической стратегии, основанной на последовательности технологических платформ. Обсуждаются практические сценарии ее реализации и подходы к разработке.
Технологическая платформа представляет собой множества автономных (с участием человека или автоматических) универсальных научно-производственных комплексов, способных каждый произвести свою копию, весь ассортимент продукции, востребованный обществом и государством, и оборудование для перехода к следующей платформе, (основанной на свойствах более глубоких уровней строения материи).
V часть описывает взаимосвязь научно-технической стратегии государства с его основными функциями и тенденции их развития в свете законов развития технических систем. VI часть посвящена практике разработки стратегии на примере современной России. Рассматриваются исходные предпосылки, формирование эскизного набора платформ, их взаимоувязка с целями и функциями государства, межплатформенные переходы, вопросы архитектры, реализации, документирования и отладки платформ. Затрагиваются темы программно-аппаратного обеспечения, вопросы научно-технической информации и конкуренции.
Часть VII посвящена кадровой базе для разработки и реализации научно-технической стратегии. Рассматриваются теории развития творческой личности и научных коллективов, система культура-религия-этика и способы ускоренной высококачественной подготовки кадров.
Часть VIII содержит техническую информацию об автоматических самовоспроизводящихся системах, подходах к автоматизации фундаментальной и прикладной науки, последовательности из четырех технологических платформ, спроектированных в качестве примера (и предполагаемых переходах между ними). Платформы основаны на макроскопическом, микрометровом, атомно-молекулярном и ядерном уровнях строения материи для наиболее полного использования свойств и явлений на каждом из них в интересах достижения целей и выполнения функций государства на соответствующих этапах реализации стратегии.
В конце приводится словарь основных понятий и определений.
Изложены концептуальные основы, порядок разработки и реализации научно-технической стратегии государства — базы для выполнения его функций и достижения политических целей.
Наука и техника рассматриваются не в статике, а в динамике — с учетом возможностей и потребностей различных сфер государственной жизни.
Издание адресовано представителям органов власти, экспертам, преподавателям и студентам ВУЗов, а также широкому кругу читателей, интересующихся научно-технической политикой государства.
Как работать с книгой
Основные принципы и подходы, лежащие в основе разработки научно-технической стратегии государства должны быть известны и понятны каждому. В то же время, непосредственных разработчикам стратегии требуется знать и уметь очень многое, чего невозможно вместить ни в одной, ни в десятках книг.
Поэтому каждый параграф состоит из небольшого теоретического материала для широкой аудитории и практических заданий, призванных помочь подготовиться к разработке стратегии непосредственным ее участникам.
В I части рассматриваются цели и функции государства, статический и динамический подходы к науке, технике и экономике. II часть посвящена законам развития технических систем. III часть кратко рассматривает текущее состояние дел в области стратегического планирования науки и техники в РФ.
В IV части рассматривается содержание, сущность и основные понятия научно-технической стратегии, основанной на последовательности технологических платформ. Обсуждаются практические сценарии ее реализации и подходы к разработке.
Технологическая платформа представляет собой множества автономных (с участием человека или автоматических) универсальных научно-производственных комплексов, способных каждый произвести свою копию, весь ассортимент продукции, востребованный обществом и государством, и оборудование для перехода к следующей платформе, (основанной на свойствах более глубоких уровней строения материи).
V часть описывает взаимосвязь научно-технической стратегии государства с его основными функциями и тенденции их развития в свете законов развития технических систем. VI часть посвящена практике разработки стратегии на примере современной России. Рассматриваются исходные предпосылки, формирование эскизного набора платформ, их взаимоувязка с целями и функциями государства, межплатформенные переходы, вопросы архитектры, реализации, документирования и отладки платформ. Затрагиваются темы программно-аппаратного обеспечения, вопросы научно-технической информации и конкуренции.
Часть VII посвящена кадровой базе для разработки и реализации научно-технической стратегии. Рассматриваются теории развития творческой личности и научных коллективов, система культура-религия-этика и способы ускоренной высококачественной подготовки кадров.
Часть VIII содержит техническую информацию об автоматических самовоспроизводящихся системах, подходах к автоматизации фундаментальной и прикладной науки, последовательности из четырех технологических платформ, спроектированных в качестве примера (и предполагаемых переходах между ними). Платформы основаны на макроскопическом, микрометровом, атомно-молекулярном и ядерном уровнях строения материи для наиболее полного использования свойств и явлений на каждом из них в интересах достижения целей и выполнения функций государства на соответствующих этапах реализации стратегии.
В конце приводится словарь основных понятий и определений.