14.2. Емпіричне і теоретичне в технічній теорії

Емпіричний рівень технічної теорії утворюють конструктивно-технічні і технологічні знання, які здобуваються в результаті узагальнення практичного досвіду при проектуванні, виготовленні, налагодженні і т. п. технічних систем. Вони утворюють емпіричний базис технічної теорії. Конструктивно-технічні знання переважно описують устрій технічних систем. Вони включають також знання про технічні процеси і параметри функціонування цих систем. Технологічні знання фіксують методи утворення технічних систем і принципи їх використання.

Теоретичний рівень науково-технічного знання включає три головних шари теоретичних схем: функціональні, поточні й структурні.

Функціональна схема фіксує загальне уявлення про технічну систему незалежно від засобу її реалізації, є результатом ідеалізації технічної системи на основі принципів визначеної технічної теорії. Блоки цієї схеми фіксують тільки ті властивості елементів технічної системи, які потрібні для діяльності пристрою як цілого. Кожний елемент системи виконує визначену функцію.

У класичній технічній науці функціональні схеми завжди прив’язані до визначеного типу фізичного процесу, до визначеного режиму функціонування технічного пристрою і завжди ототожнюються з математичною схемою або рівнянням.

Поточна схема описує природні процеси, які відбуваються в технічній системі й пов’язують її елементи в єдине ціле. Блоки таких схем відображають різні дії елементів технічних систем над природними процесами (наприклад фізичними). Поточні схеми відображають не тільки фізичні процеси (електричні, механічні, гідравлічні), але й хімічні, будь-які потоки субстанції (речовини, енергії, інформації).

Структурні схеми фіксують конструктивні розміщення елементів та зв’язків (тобто структуру) даної технічної системи. В теорії електричних ланцюгів вони являють собою ідеалізоване зображення електричного ланцюга, в якому абстрагуються від окремих характеристик електротехнічного устрою (ваги, габаритів , засобів монтажу і т. н.). У структурних схемах указуються загальні технологічні параметри стандартизованих елементів (резисторів, батарей, конденсаторів тощо), необхідних для подальших розрахунків. Структурні схеми в технічних науках відображають конструкцію технічної системи та її технічні характеристики. В технічних теоріях відображається перехід від природних процесів (поточні схеми) до технічної їх реалізації (структурні схеми).

Таким чином, у технічній теорії діяльність технічної системи становить синтез трьох теоретичних просторів, взаємно відповідних один одному.

Функціонування технічної теорії. Аналіз і синтез схем. Функціонування технічної теорії здійснюється „човниковим” шляхом. Спочатку формується інженерна задача утворення визначеної технічної системи. Потім вона уявляється у вигляді ідеальної конструктивної (структурної) схеми, яка відображає функціонування технічної системи. Для розрахунку і математичного моделювання цього процесу будується функціональна схема. Зворотний шлях (синтез схем) дозволяє на базі даних конструктивних елементів синтезувати ідеальну модель технічної системи, проімітувати її функціонування та параметри. Знання, здобуті на рівні ідеальної моделі (теоретичної схеми), поступово трансформуються на рівень інженерної діяльності, де враховуються другорядні з точки зору ідеальної моделі параметри, проводяться додаткові розрахунки, поправки до теоретичних результатів. Отримані теоретичні розрахунки повинні бути скореговані відповідно до соціальних, екологічних, економічних тощо вимог. Таким чином, шар абстрактних об’єктів технічної теорії (структурні, функціональні і поточні схеми) безпосередньо пов’язується з емпіричними (конструктивно-технічними і технологічними) знаннями і спрямовується на використання в інженерному проектуванні.

Функціонування технічної теорії спрямовано на апроксимацію теоретичного опису технічної системи, тобто перетворення в простішу технічну систему, більш придатну для типових засобів розв’язання інженерних задач, стандартних методик проведення інженерних розрахунків.

Головні відмінності природознавчої і технічної теорій проявляються перш за все в плані особистого бачення світу. В природознавчій науці це бачення виражається в науковій картині світу, в якій реальні об’єкти розглядаються як природні, незалежні від людської діяльності. Об’єктом технічних теорій стає технічна реальність, яка утворена людьми, в технічних системах котрої використовуються природні процеси.