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.
Научно-техническая стратегия государства pinned «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…»
Закон роста информационного КПД
Развитие систем идет в направлении повышения информационного КПД — отношения количества информации сообщаемой системой изделиям к росту энтропии во внешней среде.
Любая система принимает столько же энергии, сколько и отдаёт. Системы, принимающие энергию, и не выдающие столько же, будут неминуемо нагреваться (что и происходит при коротком замыкании). Энергия служит лишь носителем порядка (или, что тоже самое, информации), часть которого машина оставляет в обрабатываемом изделии.
Техника возможна там, где возможны устойчивые состояния и целенаправленные переходы между ними. Но среди помех — вибраций, полей, пыли, вспышек, скачков давления и температуры устойчивыми являются только состояния, между разделенные энергетическим барьером, достаточно высоким по сравнению с энергией помех. Для преодоления этих барьеров при работе системы используют соответствующие количества энергии, которая после преодоления барьера должна быть необратимо рассеяна чтобы сделать переход между состояниями необратимым.
Отношение высоты энергетического барьера между состояниями системы к средней энергии помех имеет размерность информации. Таким образом, технические системы потребляют не джоули (ватты), а биты (биты в секунду). Бит пропорционален джоулю деленному на кельвин. Обычно машины работают в узком довольно диапазоне масштабов температур и кельвины как константа сокращаются. Потому обычно полезно рассуждать и о джоулях, тогда как на самом деле идут потоки бит.
Упорядоченное вещество (электроны с разной концентрацией на контактах розетки), создаёт упорядоченное поле. Упорядоченное поле действует на вещество упорядочивающим образом. Цепочка заканчивается упорядочиванием изделия или какой-то его части. Изделием здесь может служить тоже как вещество (пила) так и поле (фонарик). Отслеживая такие цепочки, мы видим, каким именно образом движется порядок, то есть информация, по технической системе.
Потоки энергии служат только носителем, который позволяет передавать информацию в заданном количестве при заданной температуре машины согласно уравнению Гиббса. Сама же по себе энергия, сколько бы ее ни было, в состоянии равновесия (например, теплового) - для целесообразной деятельности не только бесполезна, но вредна, создавая помехи и заставляя нас повышать барьеры на путях переходов между состояниями машин.
В мире присутствует неравномерное распределение энергии по степеням свободы, и она самопроизвольно и необратимо распределяется равномерно. Только это и позволяет совершать целенаправленные переходы между состояниями системы, при чем Здесь расходуются конкретные объекты - пары степеней свободы системы с неравным наполнением энергией.
Бит информации – это пара из энергетически богатой и бедной степеней свободы. Она зависит от температуры, то есть фоновых помех. Фотон инфракрасного света (с фиксированной энергией) несёт много информации (Дж/К) при температуре жидкого гелия, но ничтожно мало при температуре кипящего вольфрама. Можно предположить, что техника будущего станет стараться работать при глубоко криогенных температурах, потому при низком уровне тепловых помех (kt), один джоуль мы можем сделать больше полезных шагов через барьеры, сфорировавав в изделии больше бит порядка. К счастью, в космосе достаточно холода для этого.
Таким образом, в машине обязательно присутствуют потоки энергии, их вход и выход и вместе с ним сними параллельно, или, точнее, по ним идут потоки информации. Если поток энергии всегда проходит сквозь машину то поток информации частично передаётся изделию, доходит до него, а частично рассеивается прочь. Можно рассмотреть эту особенность как критерий того, где начинается собственно техническая (или биологическая) система, а где мы имеем ещё лишь потенциальные детали технической системы - устойчивые в некотором диапазоне параметров окружающей среды материальные структуры.
(продолжение 👇)
Развитие систем идет в направлении повышения информационного КПД — отношения количества информации сообщаемой системой изделиям к росту энтропии во внешней среде.
Любая система принимает столько же энергии, сколько и отдаёт. Системы, принимающие энергию, и не выдающие столько же, будут неминуемо нагреваться (что и происходит при коротком замыкании). Энергия служит лишь носителем порядка (или, что тоже самое, информации), часть которого машина оставляет в обрабатываемом изделии.
Техника возможна там, где возможны устойчивые состояния и целенаправленные переходы между ними. Но среди помех — вибраций, полей, пыли, вспышек, скачков давления и температуры устойчивыми являются только состояния, между разделенные энергетическим барьером, достаточно высоким по сравнению с энергией помех. Для преодоления этих барьеров при работе системы используют соответствующие количества энергии, которая после преодоления барьера должна быть необратимо рассеяна чтобы сделать переход между состояниями необратимым.
Отношение высоты энергетического барьера между состояниями системы к средней энергии помех имеет размерность информации. Таким образом, технические системы потребляют не джоули (ватты), а биты (биты в секунду). Бит пропорционален джоулю деленному на кельвин. Обычно машины работают в узком довольно диапазоне масштабов температур и кельвины как константа сокращаются. Потому обычно полезно рассуждать и о джоулях, тогда как на самом деле идут потоки бит.
Упорядоченное вещество (электроны с разной концентрацией на контактах розетки), создаёт упорядоченное поле. Упорядоченное поле действует на вещество упорядочивающим образом. Цепочка заканчивается упорядочиванием изделия или какой-то его части. Изделием здесь может служить тоже как вещество (пила) так и поле (фонарик). Отслеживая такие цепочки, мы видим, каким именно образом движется порядок, то есть информация, по технической системе.
Потоки энергии служат только носителем, который позволяет передавать информацию в заданном количестве при заданной температуре машины согласно уравнению Гиббса. Сама же по себе энергия, сколько бы ее ни было, в состоянии равновесия (например, теплового) - для целесообразной деятельности не только бесполезна, но вредна, создавая помехи и заставляя нас повышать барьеры на путях переходов между состояниями машин.
В мире присутствует неравномерное распределение энергии по степеням свободы, и она самопроизвольно и необратимо распределяется равномерно. Только это и позволяет совершать целенаправленные переходы между состояниями системы, при чем Здесь расходуются конкретные объекты - пары степеней свободы системы с неравным наполнением энергией.
Бит информации – это пара из энергетически богатой и бедной степеней свободы. Она зависит от температуры, то есть фоновых помех. Фотон инфракрасного света (с фиксированной энергией) несёт много информации (Дж/К) при температуре жидкого гелия, но ничтожно мало при температуре кипящего вольфрама. Можно предположить, что техника будущего станет стараться работать при глубоко криогенных температурах, потому при низком уровне тепловых помех (kt), один джоуль мы можем сделать больше полезных шагов через барьеры, сфорировавав в изделии больше бит порядка. К счастью, в космосе достаточно холода для этого.
Таким образом, в машине обязательно присутствуют потоки энергии, их вход и выход и вместе с ним сними параллельно, или, точнее, по ним идут потоки информации. Если поток энергии всегда проходит сквозь машину то поток информации частично передаётся изделию, доходит до него, а частично рассеивается прочь. Можно рассмотреть эту особенность как критерий того, где начинается собственно техническая (или биологическая) система, а где мы имеем ещё лишь потенциальные детали технической системы - устойчивые в некотором диапазоне параметров окружающей среды материальные структуры.
(продолжение 👇)
(окончание. начало 👆)
Информационным КПД (ИКПД) можно назвать отношение информации, сообщенной изделию, к информации, которая была принята извне.
Увеличивая ИКПД, мы доводим большую часть информации до изделия. Тем самым, мы уменьшаем потребность в информации на входе машины и, таким образом она может нуждаться в меньшем количестве энергии при том же уровне помех, либо потреблять столько же ватт, но стабильно работать и при гораздо более высоких уровнях помех, то есть быть надёжнее. Либо, при прочих равных, сообщать изделию больше информации, что напрямую связано с качеством продукции.
Наблюдаемое в истории техники снижение энергоёмкости, повышение точности, повторяемости, кучности боя, надёжности, информационной насыщенности изделий являются следствиями повышения их ИКПД .
Мы не видим обычно этих закономерностей: ИКПД в миллиардную долю для нас пока не отличим от триллионной. ИКПД известных нам машин чудовищно мал, минус двадцатые степени, за исключением вычислительной техники и биотехнологии. Там уже ИКПД достигает миллионных, а то и тысячных долей процента. Закон повышения ИКПД свидетельствует, что и у других областей техники есть потенциал такого же грандиозного развития какое претерпели микрочипы.
Смену ламп накаливания на светодиоды мало кто предвидел. А с точки зрения данного закона этот переход самоочевиден. Как и следующие переходы: вообще не освещать поверхности, на которые в данный момент никто не смотрит, а если уж смотрит, то сканировать штучными количествами квантов и подавать в сетчатку глаза то изображение, которое нужно видеть. Очевидно, это в миллиарды раз экономичнее светодиодов.
Везде, где мы сегодня что-то греем, можно почти не греть. Везде, где выделяется какое-то тепло, это, скорее всего, зря происходит. Где что-то смешивается, рассыпается, – это, скорее всего, можно и нужно исключить. Например, от современной медицины, которая лечит человека как целое, создавая хаос на уровне клеток (при хирургии, химио- и радиотерапии) можно предположить переход к «поклеточной» микромедицине, которая учитывает координаты каждой клетки и бережно их подвигает если надо сделать. И далее - к молекулярной наномедицине в стиле Р.Фрайтаса, где мы уже без необходимости не тревожим даже единичные молекулы белков.
То же можно сказать и об ИКПД человека. Чтобы написать статью в 10 килобайт, человеку нужно потратить известное число калорий, то есть превратить сотни грамм глюкозы в углекислый газ. Молекула глюкозы устроена гораздо сложнее, чем образующиеся при ее окислении молекулы воды и углекислого газа. Атомы в ней имеют более или менее чёткие относительные координаты. А продукты реакции хаотически разлетаются во всех направлениях.
Энергия никуда не пропала — рассеявшись при работе нейронов она направилась на обогрев помещения. А вот информация, заключавшаяся в структуре молекулы утрачена безвозвратно. Как исчезает информация о том, в какой части цилиндра находилась конкретная молекула пара до того, как передвинула поршень.
Термодинамические расчёты свидетельствуют, что окисляя одну молекулу глюкозы мы бесповоротно уничтожает около 240 бит информации. Примерно столько, нужно чтобы описать взаимное положение всех 24 атомов глюкозы с учётом допусков, заданных длинами связей.
То есть, за день человек может выдать 10^5, а погубить более 10^25 бит. Больше, чем создано человечеством за всю его историю! Притом, что наш организм - весьма продвинутая машина по меркам современной техники.
Информационным КПД (ИКПД) можно назвать отношение информации, сообщенной изделию, к информации, которая была принята извне.
Увеличивая ИКПД, мы доводим большую часть информации до изделия. Тем самым, мы уменьшаем потребность в информации на входе машины и, таким образом она может нуждаться в меньшем количестве энергии при том же уровне помех, либо потреблять столько же ватт, но стабильно работать и при гораздо более высоких уровнях помех, то есть быть надёжнее. Либо, при прочих равных, сообщать изделию больше информации, что напрямую связано с качеством продукции.
Наблюдаемое в истории техники снижение энергоёмкости, повышение точности, повторяемости, кучности боя, надёжности, информационной насыщенности изделий являются следствиями повышения их ИКПД .
Мы не видим обычно этих закономерностей: ИКПД в миллиардную долю для нас пока не отличим от триллионной. ИКПД известных нам машин чудовищно мал, минус двадцатые степени, за исключением вычислительной техники и биотехнологии. Там уже ИКПД достигает миллионных, а то и тысячных долей процента. Закон повышения ИКПД свидетельствует, что и у других областей техники есть потенциал такого же грандиозного развития какое претерпели микрочипы.
Смену ламп накаливания на светодиоды мало кто предвидел. А с точки зрения данного закона этот переход самоочевиден. Как и следующие переходы: вообще не освещать поверхности, на которые в данный момент никто не смотрит, а если уж смотрит, то сканировать штучными количествами квантов и подавать в сетчатку глаза то изображение, которое нужно видеть. Очевидно, это в миллиарды раз экономичнее светодиодов.
Везде, где мы сегодня что-то греем, можно почти не греть. Везде, где выделяется какое-то тепло, это, скорее всего, зря происходит. Где что-то смешивается, рассыпается, – это, скорее всего, можно и нужно исключить. Например, от современной медицины, которая лечит человека как целое, создавая хаос на уровне клеток (при хирургии, химио- и радиотерапии) можно предположить переход к «поклеточной» микромедицине, которая учитывает координаты каждой клетки и бережно их подвигает если надо сделать. И далее - к молекулярной наномедицине в стиле Р.Фрайтаса, где мы уже без необходимости не тревожим даже единичные молекулы белков.
То же можно сказать и об ИКПД человека. Чтобы написать статью в 10 килобайт, человеку нужно потратить известное число калорий, то есть превратить сотни грамм глюкозы в углекислый газ. Молекула глюкозы устроена гораздо сложнее, чем образующиеся при ее окислении молекулы воды и углекислого газа. Атомы в ней имеют более или менее чёткие относительные координаты. А продукты реакции хаотически разлетаются во всех направлениях.
Энергия никуда не пропала — рассеявшись при работе нейронов она направилась на обогрев помещения. А вот информация, заключавшаяся в структуре молекулы утрачена безвозвратно. Как исчезает информация о том, в какой части цилиндра находилась конкретная молекула пара до того, как передвинула поршень.
Термодинамические расчёты свидетельствуют, что окисляя одну молекулу глюкозы мы бесповоротно уничтожает около 240 бит информации. Примерно столько, нужно чтобы описать взаимное положение всех 24 атомов глюкозы с учётом допусков, заданных длинами связей.
То есть, за день человек может выдать 10^5, а погубить более 10^25 бит. Больше, чем создано человечеством за всю его историю! Притом, что наш организм - весьма продвинутая машина по меркам современной техники.
Закон двухчастной структуры
Системы состоят из упорядочивающей и разупорядочивающей частей.
Рабочая часть системы упорядочивает фрагмент окружающей среды (сырье превращает в продукт), а служебная — разупорядочивает более крупный фрагмент окружающей среды ради выполнения полезной функции машины и поддержания ее структуры.
Будучи совершенно противоположными по существу, эти части сильно отличаются друг от друга по структуре, роли, подходам к проектированию.
Рабочая часть из безликой заготовки делает продукт. Служебная часть «портит» всё вовне: сжигает бензин, превращает электричество в тепло, чистые смазочные материалы в грязные, и все это ради того, чтобы обеспечивать функционирование рабочей части.
Рабочая часть состоит из подсистем (модулей) ввода-вывода, преобразования и перемещеняи ресурсов. Служебная часть состоит из подсистем, подводящих к рабочим модулям информационные потоки и отводящих энтропийные, обеспечивающих поддержание структуры машины в пространстве и времени и постоянство ее состава.
Подсистема менеджмента информационных потоков (содержащих высокоупорядоченые виды энергии или материи) - электричества, сжатого воздуха, топлива, пороха и др. обеспечивает их поставку каждому из рабочих модулей. К ней относятся функции, проверки качества, защиты от помех, преобразования, распределения каждого из этих потоков и питания им всех подсистем машины, включая и эту.
Подсистема менеджмента энтропийных потоков необходима потому, что после того, как мы упорядочили что-то в изделии, использованная при этом энергия стала беспорядочной (обычно - тепловой) и её нужно отвести вовне машины - через раму, обшивку, воздушное пространство, специальную теплоотводящую сеть, и т.д. Сюда относится и удаление материальных отходов, брака, вышедших из строя компонентов, мусора, воды, посторонних предметов, пыли и др.
Подсистема менеджмента пространственной структуры обеспечивает базирование, фиксацию, иными словами пространственную (силовую) синхронизацию всех подсистем машины с надсистемой, в которую она входит. Это как бы скелет, на ней крепятся все другие модули данного системного уровня, как служебные, так и рабочие.
Подсистема менеджмента временной структуры обеспечивает управление (приведение в действие частей машины в нужные моменты времени, в зависимости от определнных условий) и обмен сигналами с надсистемой, с отладчиком, оператором. Она обрабатывает данные с рабочих модулей, выполняет всю информационную работу на уровне данной технической системы. Для неё рабочие модули - это чёрные ящики. Она также мониторит состояние служебной части, возможно, обесточивает её если есть аварийные признаки. На нее могут возлагаться функции сбора статистики, диагностики, тестирования.
Подсистема менеджмента состава системы обеспечивает ее первоначальное изготовление, ремонт и утилизацию. На современном уровне развития техники она обысно включает в себя человека (вместе с системой заводов), а также пространство, через которое он может подобраться к разным участкам машины со своими инструментами. Но не всегда: системы автоматической смены инструментов, автоматического залечивания пробоин создаются уже сегодня. В развитом виде она включает в себя функцию иммунитета: распознавание штатных и нештатных объектов, воздействий, ситуаций и реагирование на них. Это антивирусы, контрольные видеокамеры, распознаватели брака, детекторы несанкционированного вскрытия, диспетчеры паролей и обычные замки с ключами.
Полноценными частями этой системы являются поверхность обшивки и пустой внутренний объем, через который одни воздействия на машину избирательно проходят (ремонтные, диагностические, руки наладчика, свет сигнальных огней, свет отражённый от поверхностей для любующихся машиной зрителей) а другие нет: пыль, мусор, действия хакеров и вандалов… Пустота - важная деталь машины. Ей надо быть проводимой для тепла, для света (чтобы было видно что происходит внутри), она должна быть проницаема для рук и инструментов.
(продолжение 👇)
Системы состоят из упорядочивающей и разупорядочивающей частей.
Рабочая часть системы упорядочивает фрагмент окружающей среды (сырье превращает в продукт), а служебная — разупорядочивает более крупный фрагмент окружающей среды ради выполнения полезной функции машины и поддержания ее структуры.
Будучи совершенно противоположными по существу, эти части сильно отличаются друг от друга по структуре, роли, подходам к проектированию.
Рабочая часть из безликой заготовки делает продукт. Служебная часть «портит» всё вовне: сжигает бензин, превращает электричество в тепло, чистые смазочные материалы в грязные, и все это ради того, чтобы обеспечивать функционирование рабочей части.
Рабочая часть состоит из подсистем (модулей) ввода-вывода, преобразования и перемещеняи ресурсов. Служебная часть состоит из подсистем, подводящих к рабочим модулям информационные потоки и отводящих энтропийные, обеспечивающих поддержание структуры машины в пространстве и времени и постоянство ее состава.
Подсистема менеджмента информационных потоков (содержащих высокоупорядоченые виды энергии или материи) - электричества, сжатого воздуха, топлива, пороха и др. обеспечивает их поставку каждому из рабочих модулей. К ней относятся функции, проверки качества, защиты от помех, преобразования, распределения каждого из этих потоков и питания им всех подсистем машины, включая и эту.
Подсистема менеджмента энтропийных потоков необходима потому, что после того, как мы упорядочили что-то в изделии, использованная при этом энергия стала беспорядочной (обычно - тепловой) и её нужно отвести вовне машины - через раму, обшивку, воздушное пространство, специальную теплоотводящую сеть, и т.д. Сюда относится и удаление материальных отходов, брака, вышедших из строя компонентов, мусора, воды, посторонних предметов, пыли и др.
Подсистема менеджмента пространственной структуры обеспечивает базирование, фиксацию, иными словами пространственную (силовую) синхронизацию всех подсистем машины с надсистемой, в которую она входит. Это как бы скелет, на ней крепятся все другие модули данного системного уровня, как служебные, так и рабочие.
Подсистема менеджмента временной структуры обеспечивает управление (приведение в действие частей машины в нужные моменты времени, в зависимости от определнных условий) и обмен сигналами с надсистемой, с отладчиком, оператором. Она обрабатывает данные с рабочих модулей, выполняет всю информационную работу на уровне данной технической системы. Для неё рабочие модули - это чёрные ящики. Она также мониторит состояние служебной части, возможно, обесточивает её если есть аварийные признаки. На нее могут возлагаться функции сбора статистики, диагностики, тестирования.
Подсистема менеджмента состава системы обеспечивает ее первоначальное изготовление, ремонт и утилизацию. На современном уровне развития техники она обысно включает в себя человека (вместе с системой заводов), а также пространство, через которое он может подобраться к разным участкам машины со своими инструментами. Но не всегда: системы автоматической смены инструментов, автоматического залечивания пробоин создаются уже сегодня. В развитом виде она включает в себя функцию иммунитета: распознавание штатных и нештатных объектов, воздействий, ситуаций и реагирование на них. Это антивирусы, контрольные видеокамеры, распознаватели брака, детекторы несанкционированного вскрытия, диспетчеры паролей и обычные замки с ключами.
Полноценными частями этой системы являются поверхность обшивки и пустой внутренний объем, через который одни воздействия на машину избирательно проходят (ремонтные, диагностические, руки наладчика, свет сигнальных огней, свет отражённый от поверхностей для любующихся машиной зрителей) а другие нет: пыль, мусор, действия хакеров и вандалов… Пустота - важная деталь машины. Ей надо быть проводимой для тепла, для света (чтобы было видно что происходит внутри), она должна быть проницаема для рук и инструментов.
(продолжение 👇)
(продолжение. Начало 👆)
Сюда относятся места для доступа сборочных и контрольных инструментов, технологических отверстий, путей подвода фрез и сварочных электродов. Она обеспечивает возможность перестраивать состав системы в зависимости от ситуации, расширять и развивать (слоты расширения, разъемы для перепрошивки, пустое место с крепёжными планками для дополнительных модулей, кронштейны для навесного оборудования.
Подсистемы служебной части самых разных систем часто бывает одинаковой, типовой для достигнутого обществом уровня техники. Например, система «вилка-розетка-блок питания», типична сегодня для многих тысяч технических систем — от пылесоса до лазера. Из-за того, что служебная часть мало зависит от конкретики рабочей части, она легко может адаптироваться к ней как при первоначальном проектировании, так и при внесении изменений.
Это позволяет использовать оду и ту же служебную часть для обслуживания всех рабочих модулей (как одна и та же система кровообращения снабжает все органы). Она детально проектируется уже после рабочих модулей, так как обладает высокой адаптивностью и гораздо легче подстроить ее под рабочую часть, чем наоборот. Рабочие модули соединяеются со служебным при помощи, типовых внутренних интерфейсов. Один и тот же интерфейс для рабочего модуля является служебным (приносит порядок), а для служебного — рабочим (уносит порядок). По ним, как по пуповине подаётся все нужное и отводится все ненужное.
При этом целесообразно где это возможно соединять рабочие модули через служебную часть и только через неё, как бы погружая их в служебную часть, которая изолирует рабочие модули от паразитных связей и необходимости согласования (инкапсуляция). Это обеспечивает лёгкую замену и модернизацию рабочих модулей. Их можно отдельно и независимо разрабатывать, собирать отлаживать, испытывать, перемещать. Конструкторам модулей не надо ни ждать друг от друга, ни вообще обмениваться информацией.
Это позволяет избегать тупиков когда мы не можем спроектировать А потому что не знаем, каким будет Б и не можем спроектировать Б без готового А, а также избегать порочных кругов и разбегающихся по системе «волн исправлений»: когда доработали А, от этого поменялось Б, а это опять вызвало изменение в А.
В служебной части сосредоточена большая часть сложности системы, так как каждая ее подсистема взаимодействует с каждой: нужен и подвод электричества к вентилятору охлаждения, и теплоотвод от системы смазки и т.д. Получаются матрицы с сотнями связей.
Поэтому мысленное разделение рабочей и служебной части разгружает от этой сложности конструкторов рабочих модулей, давая им сосредоточиться на главных функциях машины. Затем, благодаря высокой адаптивности подсистем служебной части, справитсья с этйо сложностью оказывается посильным.
У каждого рабочего и служебного модуля есть собственные рабочая и служебная часть — и так на каждом уровне архитектуры машины. Именно своими служебными частям дочерние модули подключаются к служебной части материнскй системы, иерерхически наследуя интерфейсы: охлаждения, управления, энергии, базирования, отвода мусора и так далее — что обусловливает древовидную структуру машины.
В ходе развития систем каждый компонент не только рабочей, но и служебной части начинает обрастать полноценной собственной служебной частью формируя иерархии произвольного уровня. То есть, скорее всего, в будущем мы увидим такие вещи как:
• Провода, которые потребляют энергию чтобы активно охлаждаться, мониторить своё состояние, залечивать повреждения...
• Теплоотводы с активной защитой от взлома...
• Маслопровод, обшивка которого способна с силой извиваться, избегая травм.
Это напоминает классификацию подсистем организмов в биологии, социальные системы. Большинство систем организма имеют аналоги в подсистемах служебного модуля, а система размножения является рабочим модулем, единственной системой организмов, производящей информационно нагруженные объекты.
Сюда относятся места для доступа сборочных и контрольных инструментов, технологических отверстий, путей подвода фрез и сварочных электродов. Она обеспечивает возможность перестраивать состав системы в зависимости от ситуации, расширять и развивать (слоты расширения, разъемы для перепрошивки, пустое место с крепёжными планками для дополнительных модулей, кронштейны для навесного оборудования.
Подсистемы служебной части самых разных систем часто бывает одинаковой, типовой для достигнутого обществом уровня техники. Например, система «вилка-розетка-блок питания», типична сегодня для многих тысяч технических систем — от пылесоса до лазера. Из-за того, что служебная часть мало зависит от конкретики рабочей части, она легко может адаптироваться к ней как при первоначальном проектировании, так и при внесении изменений.
Это позволяет использовать оду и ту же служебную часть для обслуживания всех рабочих модулей (как одна и та же система кровообращения снабжает все органы). Она детально проектируется уже после рабочих модулей, так как обладает высокой адаптивностью и гораздо легче подстроить ее под рабочую часть, чем наоборот. Рабочие модули соединяеются со служебным при помощи, типовых внутренних интерфейсов. Один и тот же интерфейс для рабочего модуля является служебным (приносит порядок), а для служебного — рабочим (уносит порядок). По ним, как по пуповине подаётся все нужное и отводится все ненужное.
При этом целесообразно где это возможно соединять рабочие модули через служебную часть и только через неё, как бы погружая их в служебную часть, которая изолирует рабочие модули от паразитных связей и необходимости согласования (инкапсуляция). Это обеспечивает лёгкую замену и модернизацию рабочих модулей. Их можно отдельно и независимо разрабатывать, собирать отлаживать, испытывать, перемещать. Конструкторам модулей не надо ни ждать друг от друга, ни вообще обмениваться информацией.
Это позволяет избегать тупиков когда мы не можем спроектировать А потому что не знаем, каким будет Б и не можем спроектировать Б без готового А, а также избегать порочных кругов и разбегающихся по системе «волн исправлений»: когда доработали А, от этого поменялось Б, а это опять вызвало изменение в А.
В служебной части сосредоточена большая часть сложности системы, так как каждая ее подсистема взаимодействует с каждой: нужен и подвод электричества к вентилятору охлаждения, и теплоотвод от системы смазки и т.д. Получаются матрицы с сотнями связей.
Поэтому мысленное разделение рабочей и служебной части разгружает от этой сложности конструкторов рабочих модулей, давая им сосредоточиться на главных функциях машины. Затем, благодаря высокой адаптивности подсистем служебной части, справитсья с этйо сложностью оказывается посильным.
У каждого рабочего и служебного модуля есть собственные рабочая и служебная часть — и так на каждом уровне архитектуры машины. Именно своими служебными частям дочерние модули подключаются к служебной части материнскй системы, иерерхически наследуя интерфейсы: охлаждения, управления, энергии, базирования, отвода мусора и так далее — что обусловливает древовидную структуру машины.
В ходе развития систем каждый компонент не только рабочей, но и служебной части начинает обрастать полноценной собственной служебной частью формируя иерархии произвольного уровня. То есть, скорее всего, в будущем мы увидим такие вещи как:
• Провода, которые потребляют энергию чтобы активно охлаждаться, мониторить своё состояние, залечивать повреждения...
• Теплоотводы с активной защитой от взлома...
• Маслопровод, обшивка которого способна с силой извиваться, избегая травм.
Это напоминает классификацию подсистем организмов в биологии, социальные системы. Большинство систем организма имеют аналоги в подсистемах служебного модуля, а система размножения является рабочим модулем, единственной системой организмов, производящей информационно нагруженные объекты.
Закон S-образного развития
В конце XIX века были установлены некоторые общие закономерности развития различных биологических систем: рост численности колоний бактерий, популяций насекомых, массы развивающегося плода и т. п. Впоследствии было показано, что такой же характер имеет развитие множества систем любой природы - от тропического урагана до империи и от каменных топоров до космических челноков.… Кривые, отражающие этот рост, были похожи в первую очередь тем, что на каждой из них можно было довольно четко выделить три последовательных этапа: медленное нарастание, быстрый лавинообразный рост и стабилизация (иногда убывание) численности (или другой характеристики). В 1920–х было показано, что аналогичные этапы проходят в своем развитии и различные технические системы.
Кривые, построенные в системе координат, где по вертикали откладывали численные значения одной из эксплуатационных характеристик системы (например, скорость самолета, мощность электрогенератора и т. п.), а по горизонтали – «возраст» технической системы или затраты на её развитие, получили название S–образных (по внешнему виду). Хотя реальные кривые развития могут иметь более сложную форму, простые S-кривые дают богатые возможности понимания и анализа эволюции, позволяя иногда довольно надежно предсказывать развитие и предотвращать или устранять типичные проблемы. В многочисленных публикациях в СССР и за рубежом были приведены S–кривые развития для кораблей, тракторов, авиации, бумагоделательных машин и т. д.
S–кривые являются удобной иллюстрацией качественного развития технических систем. Рассмотрим подробнее этапы развития типичной технической системы.
• Этап 1 («детство») – благодаря изобретению новая система появляется и начинает медленно развиваться. Характерны разнообразные «детские болезни».
• Этап 2 («расцвет») - общество осознает ценность данной системы, начинается ее лавинообразное развитие. Характерны типичные «болезни роста».
• Этап 3 («старость») – исчерпываются ресурсы для развития данной системы, развитие замедляется. Характерны многочисленные «старческие болезни»
• Этап 4 («отступление») – система нового поколения вытесняет старую в узкоспециальные рыночные ниши, где она сохраняет преимущество
На первом этапе развития технической системы по S–кривой рост идеальности идет преимущественно за счет снижения факторов расплаты, на втором – за счет опережающего роста полезных функций. На третьем этапе рост полезных функций практически идет при ускоряющемся росте факторов расплаты, в результате чего идеальность системы более или менее стабилизируется. А на четвертом этапе идеальность начинает падать, развитие системы сменяется ее регрессом, который чаще всего приводит к окончательной смерти системы, прекращением ее производства и продаж, нередко - банкротством или полным перепрофилированием компании, ее производившей.
Каждая из подсистем, входящих в сложную систему, рассматриваемая по отдельности, в своем развитии проходит через те же самые этапы. Поэтому S–кривые для сложных систем являются интегральными, состоящими из пучка отдельных S–кривых для каждой из подсистем. Развитие обычно лимитирует самая «слабая» её подсистема, ресурсы которой исчерпываются первыми. Исчерпавшая свои ресурсы, «загнувшаяся» подсистема становится тормозом для своей системы, и дальнейшее развитие возможно только после её замены.
В конце XIX века были установлены некоторые общие закономерности развития различных биологических систем: рост численности колоний бактерий, популяций насекомых, массы развивающегося плода и т. п. Впоследствии было показано, что такой же характер имеет развитие множества систем любой природы - от тропического урагана до империи и от каменных топоров до космических челноков.… Кривые, отражающие этот рост, были похожи в первую очередь тем, что на каждой из них можно было довольно четко выделить три последовательных этапа: медленное нарастание, быстрый лавинообразный рост и стабилизация (иногда убывание) численности (или другой характеристики). В 1920–х было показано, что аналогичные этапы проходят в своем развитии и различные технические системы.
Кривые, построенные в системе координат, где по вертикали откладывали численные значения одной из эксплуатационных характеристик системы (например, скорость самолета, мощность электрогенератора и т. п.), а по горизонтали – «возраст» технической системы или затраты на её развитие, получили название S–образных (по внешнему виду). Хотя реальные кривые развития могут иметь более сложную форму, простые S-кривые дают богатые возможности понимания и анализа эволюции, позволяя иногда довольно надежно предсказывать развитие и предотвращать или устранять типичные проблемы. В многочисленных публикациях в СССР и за рубежом были приведены S–кривые развития для кораблей, тракторов, авиации, бумагоделательных машин и т. д.
S–кривые являются удобной иллюстрацией качественного развития технических систем. Рассмотрим подробнее этапы развития типичной технической системы.
• Этап 1 («детство») – благодаря изобретению новая система появляется и начинает медленно развиваться. Характерны разнообразные «детские болезни».
• Этап 2 («расцвет») - общество осознает ценность данной системы, начинается ее лавинообразное развитие. Характерны типичные «болезни роста».
• Этап 3 («старость») – исчерпываются ресурсы для развития данной системы, развитие замедляется. Характерны многочисленные «старческие болезни»
• Этап 4 («отступление») – система нового поколения вытесняет старую в узкоспециальные рыночные ниши, где она сохраняет преимущество
На первом этапе развития технической системы по S–кривой рост идеальности идет преимущественно за счет снижения факторов расплаты, на втором – за счет опережающего роста полезных функций. На третьем этапе рост полезных функций практически идет при ускоряющемся росте факторов расплаты, в результате чего идеальность системы более или менее стабилизируется. А на четвертом этапе идеальность начинает падать, развитие системы сменяется ее регрессом, который чаще всего приводит к окончательной смерти системы, прекращением ее производства и продаж, нередко - банкротством или полным перепрофилированием компании, ее производившей.
Каждая из подсистем, входящих в сложную систему, рассматриваемая по отдельности, в своем развитии проходит через те же самые этапы. Поэтому S–кривые для сложных систем являются интегральными, состоящими из пучка отдельных S–кривых для каждой из подсистем. Развитие обычно лимитирует самая «слабая» её подсистема, ресурсы которой исчерпываются первыми. Исчерпавшая свои ресурсы, «загнувшаяся» подсистема становится тормозом для своей системы, и дальнейшее развитие возможно только после её замены.
Рождение и детство технической системы
Для рождения системы, основные элементы, необходимые для выполнения ее основной функции, уже должны существовать. В то же время, объединить подсистемы и заставить их совместно работать обычно нельзя без решения достаточно серьезных творческих задач, часто - изобретения новых элементов.
Главное - появление хотя бы одного человека глубоко (а не просто в плане выполнения некоторого задания или поручения) заинтересованного в развитии Дела. Только благодаря ему и вокруг него может начать формироваться серьезное, имеющее шансы на успех Дело и оно в начале сильно зависит от его индивидуальных особенностей.
Противостоят развитию мощные силы торможения. Появление новой системы всегда встречает недоверие и активное сопротивление её внедрению, которое усугубляется в тех случаях, когда новая система не пионерная, а идет на смену старой. К обычной психологической инерции общества добавляется сознательное сопротивление специалистов, разработавших и или использующих старую систему.
Нередко новорожденная система плохо выглядит, обладает очень низкими параметрами, не обеспечивает множества важных вспомогательных и вторичных функций и т.п. Она - как новорожденный ребенок, которому предстоит еще длительный путь чтобы вырасти и научиться быть полезным.
Постепенно система привлекает некоторых «ранних пользователей», энтузиастов, а также венчурных инвесторов, готовых рискнуть для будущей прибыли. Тут же начинается поиск наилучшей конструктивной реализации, увеличивается надежность, безаварийность, удобство эксплуатации.
Когда полезность системы осознается обществом, а уровень расплаты снижается до приемлемого, начинается новый этап в её развитии. Часто толчком к развитию становится изобретение новых функций и новых неожиданных применений, которые совсем не предвидели создатели системы.
На переходе ко второму этапу делается больше всего ошибок. В истории нашей страны, к сожалению, можно найти примеры таких ошибок почти по каждой системе. Но на самом деле, это характерно и для Запада:
• Развитие радиотехники позволяло обеспечить качественную передачу речи и музыки уже в 1912 - 1914 годах, но никто этим даже не заинтересовался - радио рассматривали только как «беспроволочный телеграф». Лавинообразное развитие коммерческого радиовещания началось только в 1922.
• Более 10 лет Честер Карлсон не мог никого заинтересовать изобретенным им процессом ксерографии, в результате первый коммерческий копировальный аппарат был продан через 20 лет после изобретения.
• Фирма IBM настолько не верила в перспективность персональных компьютеров, что не позаботилась сохранить за собой права на MS-DOS, что и позволило родиться Майкрософту.
• Фирма Xerox разработала все черты графического мышиного интерфейса с иконами, но разгласила эту идею, потому что не увидела возможности коммерциализации. На этой базе родились графические интерфейсы Apple и Windows.
• Идеи пионеров нанотехнологии Эрика Дрекслера и Роберта Фрайтаса, разработанные еще в 1990-х оказались не понятыми ни бизнесом, ни военными США, из огромной программы NNI ни цента не пошло на создание самовоспроизоводящихся наномашин. Этот же «подвиг» был повторен в России в рамках «Роснано», и, по-видимому, в десятках других государств.
Многими компаниями потеряны огромные деньги из-за непонимания эволюции техники, попыток поддержки устаревающих систем, борьбы против новых идей и продуктов:
• Эдисон отчаянно воевал против применения переменного тока и против развития кинотеатров, приводя доводы о «безнравственности» идей изобретателей - конкурентов.
• Американский автопром потратил кучу денег, противопоставляя свои неэкономичные, дорогие, низкокачественные и опасные автомобили японским машинам нового поколения.
• Известны дорогостоящие попытки сохранить производство больших винтомоторных самолетов, электромеханических касс, музыкальных пластинок, видеокассет и других старых систем, вытесняемых новой техникой.
Для рождения системы, основные элементы, необходимые для выполнения ее основной функции, уже должны существовать. В то же время, объединить подсистемы и заставить их совместно работать обычно нельзя без решения достаточно серьезных творческих задач, часто - изобретения новых элементов.
Главное - появление хотя бы одного человека глубоко (а не просто в плане выполнения некоторого задания или поручения) заинтересованного в развитии Дела. Только благодаря ему и вокруг него может начать формироваться серьезное, имеющее шансы на успех Дело и оно в начале сильно зависит от его индивидуальных особенностей.
Противостоят развитию мощные силы торможения. Появление новой системы всегда встречает недоверие и активное сопротивление её внедрению, которое усугубляется в тех случаях, когда новая система не пионерная, а идет на смену старой. К обычной психологической инерции общества добавляется сознательное сопротивление специалистов, разработавших и или использующих старую систему.
Нередко новорожденная система плохо выглядит, обладает очень низкими параметрами, не обеспечивает множества важных вспомогательных и вторичных функций и т.п. Она - как новорожденный ребенок, которому предстоит еще длительный путь чтобы вырасти и научиться быть полезным.
Постепенно система привлекает некоторых «ранних пользователей», энтузиастов, а также венчурных инвесторов, готовых рискнуть для будущей прибыли. Тут же начинается поиск наилучшей конструктивной реализации, увеличивается надежность, безаварийность, удобство эксплуатации.
Когда полезность системы осознается обществом, а уровень расплаты снижается до приемлемого, начинается новый этап в её развитии. Часто толчком к развитию становится изобретение новых функций и новых неожиданных применений, которые совсем не предвидели создатели системы.
На переходе ко второму этапу делается больше всего ошибок. В истории нашей страны, к сожалению, можно найти примеры таких ошибок почти по каждой системе. Но на самом деле, это характерно и для Запада:
• Развитие радиотехники позволяло обеспечить качественную передачу речи и музыки уже в 1912 - 1914 годах, но никто этим даже не заинтересовался - радио рассматривали только как «беспроволочный телеграф». Лавинообразное развитие коммерческого радиовещания началось только в 1922.
• Более 10 лет Честер Карлсон не мог никого заинтересовать изобретенным им процессом ксерографии, в результате первый коммерческий копировальный аппарат был продан через 20 лет после изобретения.
• Фирма IBM настолько не верила в перспективность персональных компьютеров, что не позаботилась сохранить за собой права на MS-DOS, что и позволило родиться Майкрософту.
• Фирма Xerox разработала все черты графического мышиного интерфейса с иконами, но разгласила эту идею, потому что не увидела возможности коммерциализации. На этой базе родились графические интерфейсы Apple и Windows.
• Идеи пионеров нанотехнологии Эрика Дрекслера и Роберта Фрайтаса, разработанные еще в 1990-х оказались не понятыми ни бизнесом, ни военными США, из огромной программы NNI ни цента не пошло на создание самовоспроизоводящихся наномашин. Этот же «подвиг» был повторен в России в рамках «Роснано», и, по-видимому, в десятках других государств.
Многими компаниями потеряны огромные деньги из-за непонимания эволюции техники, попыток поддержки устаревающих систем, борьбы против новых идей и продуктов:
• Эдисон отчаянно воевал против применения переменного тока и против развития кинотеатров, приводя доводы о «безнравственности» идей изобретателей - конкурентов.
• Американский автопром потратил кучу денег, противопоставляя свои неэкономичные, дорогие, низкокачественные и опасные автомобили японским машинам нового поколения.
• Известны дорогостоящие попытки сохранить производство больших винтомоторных самолетов, электромеханических касс, музыкальных пластинок, видеокассет и других старых систем, вытесняемых новой техникой.
Расцвет технической системы.
Второй этап развития начинается когда имеются все предпосылки к широкому внедрению: система приобрела достаточно высокую степень идеальности (отношения полезных функций к факторам расплаты), отработаны эффективные технологии тиражирования, имеется коллектив I этапа (разработчики), способный стать ядром коллектива II этапа (производственники и эксплуатационники), имеется конкретная большая потребность, которую может удовлетворить система, сопротивление общества существенно уменьшилось, появились представительные группы с позитивным отношением к внедрению.
Характерной чертой этого этапа становится активная экспансия новой системы – она вытесняет из экологических ниш другие, устаревшие, порождает множество модификаций и разновидностей, приспособленных для разных условий и целей. Главной движущей силой развития на втором этапе становится общественная потребность, которая проявляется в виде определенного рода требований или претензий к системе со стороны надсистемы, окружающей среды.
Часто из–за взаимного влияния систем друг на друга возникает ускоренное развитие по типу положительной обратной связи. Развитие пушек и снарядов способствует ускоренному совершенствованию брони, а это, в свою очередь, вызывает ускорение развития пушек и снарядов и т. д. Аналогичные положительные обратные связи возникают в развитии конструкции и технологии производства разного вида изделий – новые конструктивные решения требуют развития технологии, а улучшение технологии позволяет реализовать новые конструктивные решения.
На втором этапе техническая система становится экономически выгодной, приводя к ситуациям лавинообразного роста спроса. При этом лавина развития захватывает не только основной продукт, но и массу продуктов, с ним связанных или ему сопутствующих.
Силы торможения, характерные для первого этапа, ослабляются, и постепенно исчезают. Появляются новые тормозящие развитие факторы: недостатки инфраструктуры, нехватка обученных людей, нужного оборудования, ресурсов, информации для потребителей и т.п. Возникают и технические трудности: неразрешенность некоторых важных вопросов, отсутствие теоретического обоснования и т. п. В этом случае общество мобилизует силы и средства для преодоления трудностей.
Устанавливается некоторая достаточно большая постоянная скорость роста, ограниченная коростью развертывания производства и системы продаж, разработки новых модификаций системы и улучшения продукции, распространения знания о системе среди потенциальных потребителей и осознания ими своей потребности в ней.
Замедление развития начинается достаточно неожиданно и всегда связано с началом исчерпания ресурсов, среди которых главный - потребности людей. То есть ресурсов может быть еще и достаточно много, но скорость их «поступления» и «освоения» начинает падать.
К концу второго этапа, несмотря на все возрастающий вклад сил и средств в развитие системы, рост важнейших её характеристик замедляется. Обычно это происходит из–за того, что исчерпываются ресурсы развития для данной концепции продукта или резко, нелинейно начинает увеличиваться та или иная вредная функция, какой–то из факторов расплаты. Развитие системы переходит на третий этап.
Спасти от этого мог бы переход к новым принципам работы, развитие новой генерации продуктов, но, как правило, достигшие успеха в конкретном бизнесе компании не идут на это или идут крайне неохотно, под сильным нажимом и с большим опозданием. Развитие все более мощных луков, арбалетов и огнестрельного оружия вело к росту толщины брони рыцарей, пока она не стала такой тяжелой, что фактически не давала возможности нормально вести боевые действия. Вместо перехода на новую кривую развития большинство систем «проваливается» на третий этап развития.
(продолжение 👇)
Второй этап развития начинается когда имеются все предпосылки к широкому внедрению: система приобрела достаточно высокую степень идеальности (отношения полезных функций к факторам расплаты), отработаны эффективные технологии тиражирования, имеется коллектив I этапа (разработчики), способный стать ядром коллектива II этапа (производственники и эксплуатационники), имеется конкретная большая потребность, которую может удовлетворить система, сопротивление общества существенно уменьшилось, появились представительные группы с позитивным отношением к внедрению.
Характерной чертой этого этапа становится активная экспансия новой системы – она вытесняет из экологических ниш другие, устаревшие, порождает множество модификаций и разновидностей, приспособленных для разных условий и целей. Главной движущей силой развития на втором этапе становится общественная потребность, которая проявляется в виде определенного рода требований или претензий к системе со стороны надсистемы, окружающей среды.
Часто из–за взаимного влияния систем друг на друга возникает ускоренное развитие по типу положительной обратной связи. Развитие пушек и снарядов способствует ускоренному совершенствованию брони, а это, в свою очередь, вызывает ускорение развития пушек и снарядов и т. д. Аналогичные положительные обратные связи возникают в развитии конструкции и технологии производства разного вида изделий – новые конструктивные решения требуют развития технологии, а улучшение технологии позволяет реализовать новые конструктивные решения.
На втором этапе техническая система становится экономически выгодной, приводя к ситуациям лавинообразного роста спроса. При этом лавина развития захватывает не только основной продукт, но и массу продуктов, с ним связанных или ему сопутствующих.
Силы торможения, характерные для первого этапа, ослабляются, и постепенно исчезают. Появляются новые тормозящие развитие факторы: недостатки инфраструктуры, нехватка обученных людей, нужного оборудования, ресурсов, информации для потребителей и т.п. Возникают и технические трудности: неразрешенность некоторых важных вопросов, отсутствие теоретического обоснования и т. п. В этом случае общество мобилизует силы и средства для преодоления трудностей.
Устанавливается некоторая достаточно большая постоянная скорость роста, ограниченная коростью развертывания производства и системы продаж, разработки новых модификаций системы и улучшения продукции, распространения знания о системе среди потенциальных потребителей и осознания ими своей потребности в ней.
Замедление развития начинается достаточно неожиданно и всегда связано с началом исчерпания ресурсов, среди которых главный - потребности людей. То есть ресурсов может быть еще и достаточно много, но скорость их «поступления» и «освоения» начинает падать.
К концу второго этапа, несмотря на все возрастающий вклад сил и средств в развитие системы, рост важнейших её характеристик замедляется. Обычно это происходит из–за того, что исчерпываются ресурсы развития для данной концепции продукта или резко, нелинейно начинает увеличиваться та или иная вредная функция, какой–то из факторов расплаты. Развитие системы переходит на третий этап.
Спасти от этого мог бы переход к новым принципам работы, развитие новой генерации продуктов, но, как правило, достигшие успеха в конкретном бизнесе компании не идут на это или идут крайне неохотно, под сильным нажимом и с большим опозданием. Развитие все более мощных луков, арбалетов и огнестрельного оружия вело к росту толщины брони рыцарей, пока она не стала такой тяжелой, что фактически не давала возможности нормально вести боевые действия. Вместо перехода на новую кривую развития большинство систем «проваливается» на третий этап развития.
(продолжение 👇)
(окончание. начало 👆)
Социальные структуры на каждом этапе развития различны, оптимальны для своего этапа. Если тем или иным путем «наложить» на «команду», связанную с системой, находящейся на втором этапе, типичную для третьего этапа инфраструктуру, система преждевременно перейдет на 3-й этап, вовсе не исчерпав ресурсов своего развития. Довольно характерная ситуация: успешный стартап покупается большой компанией в расчете на «раскручивание» массового производства. Естественно, создается новое руководство, новая менеджерская команда, которая часто не может ужиться с «дикими» основателями Дела, меняются отношения людей внутри компании – и довольно скоро дальнейшее развитие Дела резко затормаживается
Типичная история. В начале 1970-х молодой изобретатель с университетской кафедры построил систему, которая случайно попалась на глаза крупному партийному боссу. Был отдан приказ - внедрить; создали специальный институт. Но кто же поставит директором института молодого беспартийного кандидата наук? Подобрали «крепкого руководителя» - он привел свою команду. Изобретателя выкинули через 3 месяца, далее делалось все, чтобы не внедрить его «чуждые» идеи, а главное - получать побольше финансирования. Когда изобретатель получил авторское свидетельство, институт начал его оспаривать и добиваться аннулирования. Тем временем, по исходной идее сделали систему в Японии, и институт вышел с предложением закупить у японцев лицензию.
Социальные структуры на каждом этапе развития различны, оптимальны для своего этапа. Если тем или иным путем «наложить» на «команду», связанную с системой, находящейся на втором этапе, типичную для третьего этапа инфраструктуру, система преждевременно перейдет на 3-й этап, вовсе не исчерпав ресурсов своего развития. Довольно характерная ситуация: успешный стартап покупается большой компанией в расчете на «раскручивание» массового производства. Естественно, создается новое руководство, новая менеджерская команда, которая часто не может ужиться с «дикими» основателями Дела, меняются отношения людей внутри компании – и довольно скоро дальнейшее развитие Дела резко затормаживается
Типичная история. В начале 1970-х молодой изобретатель с университетской кафедры построил систему, которая случайно попалась на глаза крупному партийному боссу. Был отдан приказ - внедрить; создали специальный институт. Но кто же поставит директором института молодого беспартийного кандидата наук? Подобрали «крепкого руководителя» - он привел свою команду. Изобретателя выкинули через 3 месяца, далее делалось все, чтобы не внедрить его «чуждые» идеи, а главное - получать побольше финансирования. Когда изобретатель получил авторское свидетельство, институт начал его оспаривать и добиваться аннулирования. Тем временем, по исходной идее сделали систему в Японии, и институт вышел с предложением закупить у японцев лицензию.
Старость и застой технической системы
Основным содержанием этого этапа является стабилизация параметров системы. Небольшой прирост характеристик еще наблюдается в начале этапа, но в дальнейшем практически сходит на нет, несмотря на то, что вложение сил и средств растет. Резко увеличивается сложность, наукоемкость системы, даже небольшие улучшения параметров требуют очень серьезных исследований, испытаний, согласований, перестройки производства и маркетинга. Вместе с тем экономичность системы остается еще достаточно высокой, потому что даже небольшое усовершенствование, помноженное на массовый выпуск, оказывается прибыльным.
Движущей силой развития на этом этапе остается потребность общества. Но оно может быть вполне удовлетворено достигнутым уровнем и не нуждаться в улучшениях. В этом случае затраты общества резко снижаются, так как они связаны именно с попытками совершенствования. А воспроизводство системы может быть достаточно дешевым; более того, затраты на него будут снижаться за счет повышения общего уровня технологии. Появляется большое количество продуктов и технологий, которые застывают на третьем этапе, и их разввитие стабилизируется просто потому, что общество вполне удовлетворено существующим положением (нож, лопата, молоток, посуда и т. п.)
Со второго этапа система плавно, почти незаметно переходит на третий, когда нарастающее замедление осознается как реальность, а не результат отдельных ошибок или неудач, и выявляются основные факторы, «виноватые» в замедлении. В какой-то момент устанавливается постоянный (с возможностью небольших колебаний) уровень производства, стабильный рынок со стандартной структурой. Система очень стабильна, ее менеджмент, работники, акционеры и, что самое важное, потребители удовлетворены и совсем не жаждут радикальных изменений.
Исчерпание ресурсов, которое привело к застою, чаще экономическое, чем физическое. Ресурсы еще есть, но дальнейшее развитие системы в рамках устоявшейся концепции приводит к слишком сильному ее удорожанию, такому, что потребители не хотят за это платить.
Основным содержанием этого этапа является стабилизация параметров системы. Небольшой прирост характеристик еще наблюдается в начале этапа, но в дальнейшем практически сходит на нет, несмотря на то, что вложение сил и средств растет. Резко увеличивается сложность, наукоемкость системы, даже небольшие улучшения параметров требуют очень серьезных исследований, испытаний, согласований, перестройки производства и маркетинга. Вместе с тем экономичность системы остается еще достаточно высокой, потому что даже небольшое усовершенствование, помноженное на массовый выпуск, оказывается прибыльным.
Движущей силой развития на этом этапе остается потребность общества. Но оно может быть вполне удовлетворено достигнутым уровнем и не нуждаться в улучшениях. В этом случае затраты общества резко снижаются, так как они связаны именно с попытками совершенствования. А воспроизводство системы может быть достаточно дешевым; более того, затраты на него будут снижаться за счет повышения общего уровня технологии. Появляется большое количество продуктов и технологий, которые застывают на третьем этапе, и их разввитие стабилизируется просто потому, что общество вполне удовлетворено существующим положением (нож, лопата, молоток, посуда и т. п.)
Со второго этапа система плавно, почти незаметно переходит на третий, когда нарастающее замедление осознается как реальность, а не результат отдельных ошибок или неудач, и выявляются основные факторы, «виноватые» в замедлении. В какой-то момент устанавливается постоянный (с возможностью небольших колебаний) уровень производства, стабильный рынок со стандартной структурой. Система очень стабильна, ее менеджмент, работники, акционеры и, что самое важное, потребители удовлетворены и совсем не жаждут радикальных изменений.
Исчерпание ресурсов, которое привело к застою, чаще экономическое, чем физическое. Ресурсы еще есть, но дальнейшее развитие системы в рамках устоявшейся концепции приводит к слишком сильному ее удорожанию, такому, что потребители не хотят за это платить.
Отступление технической системы
В один прекрасный день система нового поколения, со свежими ресурсами и большими по сравнению с данной системой потенциальными возможностями выходит на II этап, вытесняя прежнего «короля рынка». Это не происходит мгновенно, так как потребители достаточно инерционны, а новая система еще недостаточно развита, чтобы удовлетворить все категории потребителей и занять все сектора рынка. Старая система, защищаясь от «пришельца», мобилизует «последние ресурсы» и после долгого периода застоя начинает развиваться опять.
Эта «агония» вызывает вспышку творчества, способную в некоторых случаях обновить систему, хотя и ценой серьезной перестройки, но в большинстве случаев уже бесполезную. Такие вспышки творчества и создания новых технических систем - реактивных самолетов, ракет, «фауст-патронов», очень совершенных подводных лодок и танков и т.п. наблюдалисьв Германии и Японии накануне их поражения.
Но чаще всего попытки «самозащиты» сводятся к тупому наращиванию размеров и сложности систем. Возникает «гигантизм» – значительное увеличение размеров технических систем. Эти попытки любыми путями поднять экономичность старой системы прекращаются, когда факторы расплаты становятся недопустимыми для общества, либо наступает физический предел росту параметров, например нет материалов, способных выдержать нагрузки, либо когда новые системы демонстирурют свое абсолютное превосходство.
На этом этапе развития незнакомые с законами развития техники инвесторы, управленцы и государственные мужи, увидев, что, казалось бы, старая, стабильная система снова «пошла в рост», охотно вкладывают в нее ресурсы. Но если новая система существенно лучше старой, временное оживление развития «старушки» только несколько задерживает развитие новой, но не может его остановить. И те, кто поставил на старую систему, бывают сильно наказаны…
Появление системы нового поколения может быть связано с какими-то совсем новыми изобретениями, но, чаще всего, оно является следствием того, что в самом начале развития данной системы пробуются разные варианты выполнения основной функции новой системы, «разрешенные» существующим уровнем развития науки и техники. В какой-то момент один из вариантов признается наиболее перспективным; он начинает развиваться, «прорывается» на маркет, начинает переходить от этапа к этапу. Появление «чемпиона» фактически останавливает развитие остальных вариантов, отнимая у них ресурсы.
Рано или поздно «чемпион» достигает предела своего развития. И тогда начинает активно развиваться его возможный «заместитель», который рано или поздно побеждает, выталкивая бывшего «чемпиона» на 4-й или 5-й этап развития. Во многих случаях переход к новой генерации происходит более «благополучно» для бывшего «чемпиона», за счет создания гибридной системы, в которой «чемпион» объединяется с «претендентом» (см. ниже) Для компаний – производителей это – самый оптимальный вариант, позволяющий обеспечить «гладкое» развитие бизнеса. А иногда происходит объединение (гибридизация) двух или более «проигравших», создающих новое поколение системы.
С технической точки зрения переход к новой системе в большинстве случаев становится возможным уже в начале третьего этапа. Но отмирание старой системы – довольно длительный процесс. Достигая этапа стабилизации, система обладает огромной инерцией, её совершенствованием занимаются сотни, тысячи людей, которые вовсе не в восторге от перспективы серьезной переквалификации. Существование достигшей «загиба» системы нередко затягивается за счет паразитирования её на других системах, иногда хищнического уничтожения окружающей среды.
(продолжение 👇)
В один прекрасный день система нового поколения, со свежими ресурсами и большими по сравнению с данной системой потенциальными возможностями выходит на II этап, вытесняя прежнего «короля рынка». Это не происходит мгновенно, так как потребители достаточно инерционны, а новая система еще недостаточно развита, чтобы удовлетворить все категории потребителей и занять все сектора рынка. Старая система, защищаясь от «пришельца», мобилизует «последние ресурсы» и после долгого периода застоя начинает развиваться опять.
Эта «агония» вызывает вспышку творчества, способную в некоторых случаях обновить систему, хотя и ценой серьезной перестройки, но в большинстве случаев уже бесполезную. Такие вспышки творчества и создания новых технических систем - реактивных самолетов, ракет, «фауст-патронов», очень совершенных подводных лодок и танков и т.п. наблюдалисьв Германии и Японии накануне их поражения.
Но чаще всего попытки «самозащиты» сводятся к тупому наращиванию размеров и сложности систем. Возникает «гигантизм» – значительное увеличение размеров технических систем. Эти попытки любыми путями поднять экономичность старой системы прекращаются, когда факторы расплаты становятся недопустимыми для общества, либо наступает физический предел росту параметров, например нет материалов, способных выдержать нагрузки, либо когда новые системы демонстирурют свое абсолютное превосходство.
На этом этапе развития незнакомые с законами развития техники инвесторы, управленцы и государственные мужи, увидев, что, казалось бы, старая, стабильная система снова «пошла в рост», охотно вкладывают в нее ресурсы. Но если новая система существенно лучше старой, временное оживление развития «старушки» только несколько задерживает развитие новой, но не может его остановить. И те, кто поставил на старую систему, бывают сильно наказаны…
Появление системы нового поколения может быть связано с какими-то совсем новыми изобретениями, но, чаще всего, оно является следствием того, что в самом начале развития данной системы пробуются разные варианты выполнения основной функции новой системы, «разрешенные» существующим уровнем развития науки и техники. В какой-то момент один из вариантов признается наиболее перспективным; он начинает развиваться, «прорывается» на маркет, начинает переходить от этапа к этапу. Появление «чемпиона» фактически останавливает развитие остальных вариантов, отнимая у них ресурсы.
Рано или поздно «чемпион» достигает предела своего развития. И тогда начинает активно развиваться его возможный «заместитель», который рано или поздно побеждает, выталкивая бывшего «чемпиона» на 4-й или 5-й этап развития. Во многих случаях переход к новой генерации происходит более «благополучно» для бывшего «чемпиона», за счет создания гибридной системы, в которой «чемпион» объединяется с «претендентом» (см. ниже) Для компаний – производителей это – самый оптимальный вариант, позволяющий обеспечить «гладкое» развитие бизнеса. А иногда происходит объединение (гибридизация) двух или более «проигравших», создающих новое поколение системы.
С технической точки зрения переход к новой системе в большинстве случаев становится возможным уже в начале третьего этапа. Но отмирание старой системы – довольно длительный процесс. Достигая этапа стабилизации, система обладает огромной инерцией, её совершенствованием занимаются сотни, тысячи людей, которые вовсе не в восторге от перспективы серьезной переквалификации. Существование достигшей «загиба» системы нередко затягивается за счет паразитирования её на других системах, иногда хищнического уничтожения окружающей среды.
(продолжение 👇)
(продолжение. начало 👆)
Почти в любой момент в экономике доминируют системы третьего этапа, испытывающие растушее давление новых систем. Это является основным источником давления в общественно-политической сфере, культуре, искусстве в сторону статического подхода к науке и технике, блокирующего интерес и доверие к новым идеям.
Старая система вытесняется из основных ниш, оставаясь в каких-то особенных областях, где сменившая ее система непригодна или невыгодна. Чаще всего, перестав быть основным средством выполнения некоторой функции и упростившись, система остается в качестве вспомогательного средства, игрушки, спортивного снаряда. Луки и арбалеты, шпаги и рапиры, парусные суда, скаковые лошади, боевые искусства вроде бокса, карате или кунг-фу и т.п., утеряв свои прежние функции, превратились в элементы развлечений и соревнований.
Иногда система эффективно работает в некоторых обособленных, очень специализированных экологических нишах. Потомки воздушных шаров – метеорологические зонды прекрасно служат и сегодня. В проектировании замкнутых автономных технологических платформ могут оказаться предпочтительными давно забытые простые «дедовские» технологии, так как в этих системах независимость от сложного оборудования и цепочек поставок важнее экономичности.
Почти в любой момент в экономике доминируют системы третьего этапа, испытывающие растушее давление новых систем. Это является основным источником давления в общественно-политической сфере, культуре, искусстве в сторону статического подхода к науке и технике, блокирующего интерес и доверие к новым идеям.
Старая система вытесняется из основных ниш, оставаясь в каких-то особенных областях, где сменившая ее система непригодна или невыгодна. Чаще всего, перестав быть основным средством выполнения некоторой функции и упростившись, система остается в качестве вспомогательного средства, игрушки, спортивного снаряда. Луки и арбалеты, шпаги и рапиры, парусные суда, скаковые лошади, боевые искусства вроде бокса, карате или кунг-фу и т.п., утеряв свои прежние функции, превратились в элементы развлечений и соревнований.
Иногда система эффективно работает в некоторых обособленных, очень специализированных экологических нишах. Потомки воздушных шаров – метеорологические зонды прекрасно служат и сегодня. В проектировании замкнутых автономных технологических платформ могут оказаться предпочтительными давно забытые простые «дедовские» технологии, так как в этих системах независимость от сложного оборудования и цепочек поставок важнее экономичности.
Практика стратегического планирования в РФ
Стратегическое планирование в РФ основано на целях, которые, согласно Конституции определяет президент (Ст. 80 Конституции РФ: "Президент РФ в соответствии с Конституцией РФ и федеральными законами определяет основные направления внутренней и внешней политики государства".).
Действующим на момент написания книги президентским Указом (Указ Президента РФ от 21.07.2020 N 474 «О национальных целях развития РФ на период до 2030 года») определён ряд национальных целей, а также количественные показатели, которые должны быть достигнуты по каждой из них.
В тексте Указа дана и мотивировка выбора «национальных целей» более глобальными целями, которые можно отнести к собственно политическим: «осуществления прорывного развития РФ, увеличения численности населения страны, повышения уровня жизни граждан, создания комфортных условий для их проживания, а также раскрытия таланта каждого человека».
Правительство разрабатывает национальные проекты, направленные на достижение национальных целей (в количественных показателя) и единый план их реализации. Эти разработки представляются в Совет при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам (Положение о Совете при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам (Утверждено Указом Президента РФ от 19 июля 2018 г. N 444)), который, собственно и занимается разработкой целей и количественных показателей их достижения, осуществляет координацию и мониторинг их выполнения.
Реализация национальных целей обеспечивается приоритетным порядком направления на их реализацию бюджетных ассигнований и дополнительных доходов федерального бюджета. Подобным же образом осуществляется стратегическое планирование на уровне субъектов РФ и муниципальных образований.
Некоторые регионы начали практику стратегического планирования по своей инициативе, а с принятием ФЗ «О стратегическом планировании в РФ» это стало обязанностью и постепенно орган государственной власти каждого уровня формирует свой пакет документов стратегического планирования, подлежащих обязательной государственной регистрации. При этом содержание, объем и глубина проработки стратегий различных регионов существенно отличаются.
Вероятностный характер планирования находит своё отражение во включении в стратегии различных сценариев развития: инерционный и инновационный, пессимистический и оптимистический и т. д.
Однако отношение к этим сценариям на практике зачастую имеет характер прогноза, пассивного ожидания — как дело пойдёт, так и пойдёт. И сама мысль о возможности целенаправленного выбора сценария с учётом сложности и непредсказуемо от житейских реалий многим представляется неуместной. Тем не менее, вероятностный характер работы любых систем отнюдь не исключает возможности целенаправленного и значительного повышения вероятности желательного результата их работы.
Для удобства и повышения качества работы по стратегическому планированию на всех уровнях, служит государственная автоматизированная информационная система (ГАС) «Управление».
Проекты документов стратегического планирования выносятся на общественное обсуждение (онлайн), в ходе которого поступают замечания и предложения граждан, обязательные к рассмотрению (на момент написания книги это происходит на сайте ГАС «Управление»).
Стратегическое планирование в РФ основано на целях, которые, согласно Конституции определяет президент (Ст. 80 Конституции РФ: "Президент РФ в соответствии с Конституцией РФ и федеральными законами определяет основные направления внутренней и внешней политики государства".).
Действующим на момент написания книги президентским Указом (Указ Президента РФ от 21.07.2020 N 474 «О национальных целях развития РФ на период до 2030 года») определён ряд национальных целей, а также количественные показатели, которые должны быть достигнуты по каждой из них.
В тексте Указа дана и мотивировка выбора «национальных целей» более глобальными целями, которые можно отнести к собственно политическим: «осуществления прорывного развития РФ, увеличения численности населения страны, повышения уровня жизни граждан, создания комфортных условий для их проживания, а также раскрытия таланта каждого человека».
Правительство разрабатывает национальные проекты, направленные на достижение национальных целей (в количественных показателя) и единый план их реализации. Эти разработки представляются в Совет при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам (Положение о Совете при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам (Утверждено Указом Президента РФ от 19 июля 2018 г. N 444)), который, собственно и занимается разработкой целей и количественных показателей их достижения, осуществляет координацию и мониторинг их выполнения.
Реализация национальных целей обеспечивается приоритетным порядком направления на их реализацию бюджетных ассигнований и дополнительных доходов федерального бюджета. Подобным же образом осуществляется стратегическое планирование на уровне субъектов РФ и муниципальных образований.
Некоторые регионы начали практику стратегического планирования по своей инициативе, а с принятием ФЗ «О стратегическом планировании в РФ» это стало обязанностью и постепенно орган государственной власти каждого уровня формирует свой пакет документов стратегического планирования, подлежащих обязательной государственной регистрации. При этом содержание, объем и глубина проработки стратегий различных регионов существенно отличаются.
Вероятностный характер планирования находит своё отражение во включении в стратегии различных сценариев развития: инерционный и инновационный, пессимистический и оптимистический и т. д.
Однако отношение к этим сценариям на практике зачастую имеет характер прогноза, пассивного ожидания — как дело пойдёт, так и пойдёт. И сама мысль о возможности целенаправленного выбора сценария с учётом сложности и непредсказуемо от житейских реалий многим представляется неуместной. Тем не менее, вероятностный характер работы любых систем отнюдь не исключает возможности целенаправленного и значительного повышения вероятности желательного результата их работы.
Для удобства и повышения качества работы по стратегическому планированию на всех уровнях, служит государственная автоматизированная информационная система (ГАС) «Управление».
Проекты документов стратегического планирования выносятся на общественное обсуждение (онлайн), в ходе которого поступают замечания и предложения граждан, обязательные к рассмотрению (на момент написания книги это происходит на сайте ГАС «Управление»).
Федеральный закон О стратегическом планировании РФ
В 2014 году был принят ФЗ «О стратегическом планировании в РФ», устанавливающий правовые основы стратегического планирования на всех уровнях: федеральном, субъектов РФ и муниципальных образований.
По закону, система стратегического планирования должна основываться на принципах единства и целостности, разграничения полномочий, преемственности и непрерывности, сбалансированности, результативности и эффективности, ответственности, прозрачности, реалистичности, ресурсной обеспеченности, измеряемости целей, соответствия показателей целям и программно-целевом принципе.
Согласно ФЗ о стратегическом планировании в РФ: «цель социально-экономического развития — состояние экономики, социальной сферы, которое определяется участниками стратегического планирования в качестве ориентира своей деятельности и характеризуется количественными и (или) качественными показателями».
Законом предусмотрен прогноз научно-технологического развития, содержащий систему научно обоснованных представлений о направлениях и ожидаемых результатах научно-технологического развития РФ и её субъектов на долгосрочный период. А с 2016 года (в редакции Федерального закона от 03.07.2016 №277-ФЗ) - стратегия научно-технологического развития. Она определяет цели, задачи, направления, приоритеты государственной политики, «направленные на устойчивое, динамичное и сбалансированное научно-технологическое развитие Российской Федерации на долгосрочный период».
Для субъектов РФ и муниципалитетов обязательное стратегическое планирование в научно-технологической сфере не предусмотрено.
В 2014 году был принят ФЗ «О стратегическом планировании в РФ», устанавливающий правовые основы стратегического планирования на всех уровнях: федеральном, субъектов РФ и муниципальных образований.
По закону, система стратегического планирования должна основываться на принципах единства и целостности, разграничения полномочий, преемственности и непрерывности, сбалансированности, результативности и эффективности, ответственности, прозрачности, реалистичности, ресурсной обеспеченности, измеряемости целей, соответствия показателей целям и программно-целевом принципе.
Согласно ФЗ о стратегическом планировании в РФ: «цель социально-экономического развития — состояние экономики, социальной сферы, которое определяется участниками стратегического планирования в качестве ориентира своей деятельности и характеризуется количественными и (или) качественными показателями».
Законом предусмотрен прогноз научно-технологического развития, содержащий систему научно обоснованных представлений о направлениях и ожидаемых результатах научно-технологического развития РФ и её субъектов на долгосрочный период. А с 2016 года (в редакции Федерального закона от 03.07.2016 №277-ФЗ) - стратегия научно-технологического развития. Она определяет цели, задачи, направления, приоритеты государственной политики, «направленные на устойчивое, динамичное и сбалансированное научно-технологическое развитие Российской Федерации на долгосрочный период».
Для субъектов РФ и муниципалитетов обязательное стратегическое планирование в научно-технологической сфере не предусмотрено.