- •Глава 1. Планетная система 8
- •Глава 2. Техносфера 29
- •Глава 3. Технологическое преобразование 46
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Планетная система 1.1. Эволюция
- •1.2. Современное состояние
- •1.3. Движущие силы развития
- •1. 4. Проблемы и противоречия
- •Глава 2. Техносфера
- •2.1. Модель техносферы
- •2.2. Результаты преобразования
- •2.3. Ресурсы
- •2.4. Процесс преобразования
- •2.5. Среда преобразования
- •Глава 3. Технологическое преобразование
- •3.1. Цикличность преобразований
- •3.2. Морфология преобразования
- •3.5. Проектирование преобразовательной системы
- •3.3.1. Предпроектные исследования
- •5.5.2. Выполнение проекта
- •3.3.3. Оценка результатов проектирования
- •Заключение
2.2. Результаты преобразования
Продукты преобразующей деятельности отличаются огромным разнообразием. Это, во-первых, материальные (вещественные) результаты, к которым относится пища, одежда, жилище, транспорт, связь, предметы быта, досуга и отдыха, здания и сооружения, сорта растений и породы животных, полученные путем селекции и методами генной инженерии и т.п. Во-вторых, это энергетические продукты - электроэнергия, тепловая и механическая энергия и др. В-третьих, к продуктам преобразующей деятельности относится информация, т.е. знания и представления людей об окружающем человека мире и деятельности в нем, зафиксированные в каком либо виде.
Особенности энергетических и информационных продуктов преобразований состоят в том, что они не могут подвергаться преобразованию сами по себе. Своеобразным посредником в получении, передаче, хранении, применении энергии и информации выступает вещество.
Энергия на всех этапах ее преобразования связана с изменением состояния материалов (исходного сырья, полуфабрикатов и готового к применению топлива) и перемещением ее с помощью материальных носителей и средств. Так, на гидроэлектростанциях энергия, накопленная в падающей воде преобразуется с помощью электрогенераторов в электрический ток, представляющий собой движение электронов по проводникам. На тепловых электростанциях энергия, запасенная в угле добывается в процессе химической реакции соединения водорода, углерода и кислорода, нагревания воды, вращения турбины и генератора в электрический ток. Энергия, содержащаяся в нефти, превращается в движение автомобиля за счет установок разделения ее на фракции, транспортировки бензина и дизельного топлива на заправочные пункты (бензоколонки), сжигания их в двигателе.
Посредником в получении, хранении, передаче и применении информации также является вещество - папирус, бумага, магнитная лента, а также средства нанесения информационных знаков на вещество и считывания их. Информация, передаваемая с помощью звука, света, колебаний и др., также требует соответствующих материальных средств - источник, среда, приемник информации. Общение между людьми (обмен устной информацией) также осуществляется с помощью материальных посредников -органы чувств, передающая среда и мозг человека.
Одновременно вещественный результат деятельности сопровождается получением энергетических и информационных продуктов преобразования. Энергия в виде тепла, звука и электромагнитного излучения рассеивается в пространстве. В противоположность энергии информация как результат преобразующей деятельности накапливается в виде новых знаний, суждений, представлений, которые в свою очередь ведут к созданию и осуществлению новых процессов и средств преобразования, а также новых знаний о законах, закономерностях и правилах создания новых процессов преобразования, т.е. знаний, связываемых с творческой деятельностью.
Таким образом, любой результат преобразования, являющийся целью деятельности, сопровождается неизбежными (допустимыми или нежелательными) сопутствующими результатами. Получение, например, обуви на фабрике сопровождается рассеиванием энергии в пространство (шум от действующих машин и механизмов, тепло от трения и деформации, действия нагревательных устройств, электромагнитное излучение от установок преобразования электрической энергии в механическую или тепловую энергию в тепловых машинах и обрабатывающих станках и др.) и накоплением информации о качестве преобразования, затратах, сопутствующих физических и химических явлениях, влиянии преобразующей системы на здоровье людей и их взаимоотношения и др. Кроме того, вещественный результат, являющийся целью деятельности, сопровождается вещественными же нежелательными (сопутствующими неизбежными) последствиями, к которым относятся отходы производства, дым, расходование кислорода из атмосферы, ухудшение здоровья людей, травматизм и др.
Получение электроэнергии на атомной электростанции (цель деятельности, желаемый результат) сопровождается электромагнитным и тепловым излучением энергии в пространство, расходованием материалов, износом оборудования, отходами радиоактивного распада, а также накоплением информации о всех результатах существования атомной станции, ее действии и последствиях.
Просмотр телепередач (получение информации) сопровождается получением и накоплением знаний телезрителя, нежелательным и неизбежным электромагнитным излучением, выделением тепловой энергии, а также расходованием вещества (телевизор рано или поздно становится непригодным).
Результат преобразования (Р) может быть представлен в следующем виде:
Рм = М + &(м, э, и)
или
Рэ = Э + &(м, э, и),
или
Ри= И + &(м, э, и),
где &-сумма
где М, Э, И - желаемый (требуемый) результат преобразования в виде некоторого материального объекта, энергии или информации, соответственно; м, э, и, - совокупность сопутствующих и неизбежных (допустимых или нежелательных) результатов преобразования в виде материальных (вещественных), энергетических или информационных последствий, соответственно.
Необходимо при этом отметить, что не всегда материальные и энергетические преобразования (м, э) носят негативный характер. Часто эти последствия используются с пользой. Так, сжигание дров для получения тепловой энергии (Э) сопровождается образованием некоторого количества золы, которая применяется для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и как источник микроудобрений. Информационные последствия почти всегда в последующей деятельности оказывают положительную роль за исключением неверной или неверно "расшифрованной" информации. Тем не менее, последствия преобразования не являются его целью и относятся именно к сопутствующим и неизбежным результатам.
Результаты преобразования могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся такие результаты, которые непосредственно "употребляются" людьми, удовлетворяют их естественные потребности - витальные, интеллектуальные и эмоциональные (духовные). Это готовая к употреблению пища, одежда, жилище, транспорт, связь, атрибуты отдыха, развлечений, спорта и др. Эту группу результатов можно назвать конечными. Другую группу составляют промежуточные результаты преобразований, которые в последующем трансформируются в конечные результаты или выполняют функцию средств, обеспечивающих процессы преобразования. Такими промежуточными результатами являются каменный уголь, добытый в шахте, кирпич, заготовленный на заводе, овощи в хранилище, резина для обуви, фрезерный станок, бульдозер и др.
Исключением из этого деления результатов на группы по степени удовлетворения естественных потребностей - конечные и промежуточные - можно считать информационные результаты. Это связано с их межотраслевым (межгрупповым) свойством по степени и характеру получения и применения. Решения как результат информационных преобразований, найденные в промежуточных процессах преобразований могут быть применены в любых других и в т.ч. в заключительных (конечных) процессах преобразования и наоборот.
Информационные результаты преобразований составляют в совокупности две тесно связанных друг с другом части. Одна из них есть знания. Знания об окружающем мире, о тех объектах, законах, закономерностях, явлениях, событиях, процессах, которые происходили в прошлом или происходят и существуют в настоящем в естественной природе, в человеке, в обществе или во "второй" природе, созданной людьми. Вторая часть информационных результатов представляет собой образы, суждения, предположения, прогнозы и др., которые построены в нашем сознании или представлены в соответствующем виде на или посредством материальных носителей, но в каж
Одновременно информационные результаты преобразований представляют собой либо информацию о процессах (действиях) и их результатах, либо об объектах (их физико-химических характеристиках). Процессы (в т.ч. процессы преобразования) не обладают каким-либо фиксированным состоянием, поскольку это либо последовательность действий элементов преобразующей системы, либо параметры и свойства этих действий, либо правила и закономерности их выполнения. Процесс это движение во времени. Он может быть представлен только в виде информации в сознании людей или на материальных носителях. Его нельзя ощутить и он не занимает объема в пространстве. В отличие от этого объект (материальный, энергетический или информационный) всегда занимает некоторый объем пространства и обладает определенными физическими, химическими или биологическими характеристиками в течение некоторого промежутка времени. Объекты являются средством осуществления процессов преобразования.
Классификация результатов преобразований, осуществляемых людьми для удовлетворения своих потребностей, может быть представлена в виде схемы (рис. 8).
Тенденции качественных и количественных изменений состава результатов преобразований состоят в следующем. Общее количество конечных результатов (номенклатура и ассортимент продуктов преобразований) непрерывно увеличивается, что связано с неуклонным возрастанием потребностей людей (закон возвышения потребностей) и ростом населения. Количество промежуточных продуктов ("полуфабрикатов") также увеличивается, однако не так быстро как конечных, поскольку одни и те же промежуточные продукты применяются для получения различных конечных результатов. Кроме того, люди стремятся сократить число этапов преобразований и получать сразу конечный продукт минуя промежуточные этапы.
В процессе своей преобразующей деятельности люди стремятся уменьшить неизбежные сопутствующие результаты. Основное внимание уделяется снижению негативных последствий преобразований. В этом наблюдается существенный прогресс, однако из-за роста общего количества результатов растут также и негативные последствия, которые превратились в глобальные проблемы человечества - экологическую, энергетическую, продовольственную (например, проблема снижения запасов питьевой воды), ресурсную и др. Уменьшение неизбежных сопутствующих результатов преобразований происходит также путем их использования для других целей (отыскание новых областей применения и переработка отходов).
Особое место в преобразующей деятельности занимают информационные результаты. Появление новых средств преобразования информации (ЭВМ, множительная техника, аудио- и видеосистемы, спутниковые системы передачи сигналов и др.) привело к резкому росту объемов информации, которую сохраняют, преобразуют и передают. Наступил период информационных преобразований, который характерен не просто увеличением объемов, но, главным образом, повышением качества результатов. Повышается степень сохранности информации, результаты преобразования информации становятся более полными и точными, виртуальные информационные результаты (проекты, прогнозы) охватывают более длительную перспективу и др. Все это обеспечивает более высокую надежность не только собственно информационных преобразующих систем, но также материальных и энергетических.
Приведенная классификация и описание результатов материальных, энергетических и информационных преобразований в определенной степени носят несколько упрощенный характер. Здесь не в полной мере, а точнее - почти не учитываются различные точки зрения на преобразующую деятельность человека. Так деление результатов на позитивные и негативные, на требуемые и сопутствующие, конечные и промежуточные достаточно условно. С позиции разных людей один и тот же результат оценивается по-разному. Порой такие оценки диаметрально противоположны. С другой стороны результат, позитивный для общества, может оказывать негативное воздействие на отдельных людей, позитивный результат для всех людей оказывается негативным для природы, требуемый (желаемый, основной) и сопутствующий результаты часто меняются местами, а промежуточный становится конечным и т.д.
Кроме этого, деление результатов на материальные, энергетические и информационные тоже в значительной степени условно, т.к. любой результат, как показано выше, представляет собой неразделимую совокупность всех трех продуктов преобразования.