Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Аксиологические проблемы современной науки. Учебное пособие
.pdf
101
Это изменит образ жизни человека, поставив его в зависимость от
технологических процедур ремонта и восстановления тела. Но такое
бессмертие может быть использовано как инструмент власти.
Отлучение от бессмертия и отказ в доступе к бессмертию станут
новым инструментом манипулирования человеком. Страх потери
бессмертия или отказа доступа к нему прочно укоренится в новой
культуре, заменив собой страх смерти. Общим культурным
последствием наномедицины станет «секуляризация вечности» в
общественном сознании, связанная с радикальным увеличением
продолжительности жизни и отделением биологического старения от
социальной смерти.
Ценностный пласт мировоззрения предполагает потребности
человека в информационном обществе. Комфорт и мобильность,
являясь ценностями мультимедийной (виртуальной) культуры,
предполагают увеличение эффективности и качества жизни. Эти
ценности также предполагают индивидуализм и идею личности,
связанную с практическим отношением к длительности жизни, ее
качеству, отношением к смерти как чему-то противному сущности
человека. Мобильность и эффективность предполагают понимание
человека как деятельного и творящего существа. Потребность в
эффективности и мобильности влечет за собой фундаментальную
потребность информационного общества – минимизацию. Именно
эта потребность явилась доминирующей для возникновения
нанотехнологии. Одной из причин необходимости смены
технологической парадигмы микротехнологии является сильное
усложнение технологического процесса, что очень напоминает
сильное усложнение теории в науке при столкновении ее с
многочисленными фактами, не поддающимися описанию этой
теории.
Итак, проблема дальнейшего развития нанотехнологии в
значительной степени является мировоззренческой проблемой:
возможно, что мы стоим на пороге новой цивилизации. В
соответствии с рассмотренными нами онтологическими, теоретикопознавательными и социально-философскими аспектами мы можем
заключить, что культурные установки этой цивилизации должны
отличаться беспрецедентной конструктивностью (ориентацией на
конструктивность и ответственностью за нее), антропностью
(тенденция, когда человек сам становится предметом производства,
продолжится), релятивностью и мировоззренческим горизонтом.

102
Подчеркнем еще раз, что, на наш взгляд, нанотехнологии – это путь к
созданию новой цивилизации с присущими ей новым набором
ценностей и идеалов. Важно иметь в виду, что нанотехнологии
должны рассматриваться не только (и не столько) в качестве еще
одной из высоких технологий, но как качественно новая
трансдисциплинарная и транстехнологическая сфера креативноконструктивной человеческой деятельности. В эпоху нанотехнологии
человек вступает в синергетическую коэволюцию с самим собой. В
историко-философском плане можно сказать, что в этой коэволюции
заново открываются и сопрягаются две великие системы мироздания:
пифагореизм и атомизм Демокрита («Числа управляют атомами»).
Развитие нанотехнологии сущностным образом затрагивает ряд
фундаментальных этических, социальных и культурно значимых
проблем философской антропологии, связанных с возможностью
создания самовоспроизводящегося искусственного интеллекта,
построенного на основе нановычислений (квантовые компьютеры,
ДНК-компьютеры, наноэлектронные компьютеры), а также с
невозможностью однозначного различения между естественным и
искусственным в человеке и окружающей его
интеллектуализированной и «очувствленной» средой. Все эти
проблемы имеют непосредственное отношение прогнозирования
будущего человеческой цивилизации, находящейся в настоящее
время в кризисном состоянии «макросдвига». Проблематика,
связанная с философским осмыслением социокультурных
последствий развития нанотехнологий, по самой своей сути является
трансдисциплинарной. Дальнейшие исследования в этом
направлении должны рассмотреть такие ключевые темы, как
трансформация информационного общества в общество знаний и
нанотехнологий; общество нанотехнологий в контексте сетевой
парадигмы; новая социология и экономика общества знаний,
основанного на сетевых коммуникативных нанотехнологиях;
становление нового «постчеловеческого» мира эпохи бифуркаций и
нанотехнологий; проблема ценностей мира эпохи нанотехнологий как
проблема трансгуманизма; интеграция знаний и технологий в
контексте нанонауки; проблемы формирования рынка
нанотехнологий как процесса совместного создания потребителем и
производителем новых уникальных ценностей, и т.д.
В заключение будет уместным замечание о синергии
взаимодействия между государством и корпорациями во внедрении

103
нанотехнологий. Государство, безусловно, должно формировать заказ
на развитие страны, однако специфика данной конкретной области
может подразумевать сетевые структуры управления, где достаточная
сформирован-ность субъектов может быть связана со следующим
обстоятельством. Государство, государственные научнопроизводственные и образовательные структуры, выступая в качестве
субъектов управления развитием и внедрением нанотехнологий,
могут быть дополнены не только корпоративными контрагентами,
как это имеет место в уже достаточно известных и хорошо
зарекомендовавших себя схемах государственно-частного
партнерства. (Даже при том, что в нашей стране они еще
недостаточно отработаны, существующие тенденции позволяют
предположить для них благоприятную перспективу.) Можно
допустить, что здесь особую субъектную роль будут играть
профессиональные сообщества, причем не в традиционном
понимании, а в соответствии с представлениями постнеклассической
науки, т.е. междисциплинарные профессиональные сообщества,
объединяемые не узкой общностью квалификационных направлений,
но единством исследовательских и конструкторских интересов. С
такой точки зрения, в подобных сообществах будет иметь место
отход от традиционно понимаемого принципа разделения труда в
пользу новых норм и принципов научно-творческой коммуникации.
Возможно, такие принципы и формируются сегодня в достаточно
гетерогенных и трансдисциплинарных сообществах специалистов,
работающих над нанотехнологиями – прообразах профессиональных
сообществ будущего. Ведь сейчас исследователи констатируют, что
«в настоящее время нанотехнология уже является
междисциплинарной наукой. Возможно, объединения ученых и
инженеров недостаточно, к ним придется присоединить философов,
юристов, теологов и политиков»1.
Глазунов В.А. Робототехника и постнеклассическая наука //
Вопросы философии, №11, 2002. С. 135 – 148
Робототехника является одной из новейших отраслей науки
XX в. Она возникла в результате междисциплинарных
взаимодействий механики, теории приводов (электрических,
1
Ратнер М., Ратнер Д. Нанотехнология: простое объяснение очередной
гениальной идеи. – М. - СПб., 2007. С. 212.

104
гидравлических или пневматических), электроники и кибернетики.
Успехи робототехники неоспоримы, однако возникает вопрос, как эта
отрасль технической науки связана с магистральным развитием
современной физики, поскольку в ней (робототехнике) используются
подходы, выработанные еще классической наукой. На первый взгляд,
здесь нет места принципам теории относительности или эффектам
квантованного электромагнитного поля.
Но памятуя о принципе междисциплинарности и наличия
парадигмальных прививок1, мы не можем не предположить, что
задачи и подходы, возникающие в робототехнике, были каким-то
образом увязаны с проблемами неклассической и постклассической
науки. Именно эту взаимосвязь мы попытаемся осветить в данной
работе, имея в виду не только технический, но в какой-то мере и
гуманитарный аспекты. Будем предполагать, что как и в любой
фундаментальной естественной науке здесь должны присутствовать
элементы всех трех этапов ее развития: классического,
неклассического и постклассического. Не претендуя на полноту,
рассмотрим характерные черты указанных трех этапов развития
науки.
Наука зародилась в Древней Греции, что было обусловлено
наличием демократического духа, необходимого для научных
дискуссий, и провозглашением истины как единственной ценности
научных изысканий. Это связано с эпохальным изменением,
произошедшим (согласно А. Тойнби) при переходе от традиционного
общества к техногенной цивилизации – возникновением новой
системы ценностей. Наука изучает все в человеческом мире с особого
ракурса, выходя в то же время за рамки предметных структур
производства и обыденного опыта2.
Наука начинается с момента появления теоретического знания,
которое наряду с эмпирическими правилами позволяет получать
эмпирические зависимости из теоретических постулатов. Евклидова
геометрия - первый образец научной теории, но в тот момент еще не
проявилось теоретическое естествознание, поскольку древние греки
не воспринимали эксперимент как путь познания природы. Лишь в
эпоху Возрождения возникает мысль, что природе можно ставить
теоретические вопросы и получать на них ответы путем
1
Степин B.C. Теоретическое знание. – М., 2000.
2
Там же. С. 20, 42, 53.

105
эксперимента1.
Галилей впервые обратил внимание на важность эксперимента, а
Ф. Бэкон и Декарт заложили основы исследовательской программы,
опирающейся на опытные данные. Ньютон и Лейбниц создали новую
математику – дифференциальное и интегральное исчисления, без
которых не могли бы быть сформулированы постулаты классической
механики – законы Ньютона. Затем усилиями Даламбера, Лагранжа,
Гамильтона, Якоби была разработана аналитическая механика,
принявшая наиболее строгий (с математической точки зрения) вид.
Механика в XVIII, XIX вв. была доминирующей наукой. Так,
Р. Бойль пытался применить принципы механики в химии, а «...идея
мира как упорядоченной механической системы явно довлела над
умами творцов американской конституции...»2.
Чертами классической науки являются: четкое разделение
между дисциплинами, между субъектом и объектом; подчеркнутая
беспристрастность, провозглашаемая научной этикой; объективность,
обусловленная правилами индукции; практическая направленность,
опирающаяся на опыт. Одним из самых видных математиков XVIII в.
был Эйлер, который, занимаясь многими проблемами техники, в
частности, вывел кинематические и динамические уравнения
вращательного движения твердого тела – эти уравнения впоследствии
приобрели особое значение для описания динамики манипуляторов.
Классической науке не удалось свести все взаимодействия к
осевым воздействиям материальных точек друг на друга –
исследования Фарадея и Максвелла привели к возникновению
понятия поля, однако это не поколебало устои классической
механики.
Неклассическая наука возникла в результате кризиса физики
конца XIX – начала XX в., с появлением теории относительности и
квантовой механики. Квантовомеханическое описание
характеризуется тем, что в нем теоретические характеристики
объекта даются через ссылки на характер приборов, на существенные
взаимодействия между ними и атомными объектами. В физике
сформулированы принципы наблюдаемости, соответствия,
инвариантности, обеспечивающие объективность теоретического
знания о микрообъектах с квантованными свойствами, при этом
«...измерения квантовых систем не являются повторимыми, но
1
Там же. С. 58, 74, 76.
2
Там же. С. 120,585,586.

106
являются предсказуемыми», в частности «...Гейзенберг показал, что
взаимодействие электрона с квантом света не позволяет
одновременно со сколь угодно большой точностью установить его
координату и импульс»1.
Все в большей степени проявляются междисциплинарные
взаимодействия и парадигмальные прививки, причем «...для
отыскания законов новой области явлений берут математические
выражения близлежащей области, которые затем трансформируют».
В соответствии с этим в квантовой теории сначала создавался
формализм, описывающий свободные квантованные поля, а затем на
этой основе строился аппарат, характеризующий взаимодействия
полей. Физик-теоретик XX в. относится к существованию различных
математических описаний одних и тех же объектов как к норме,
осознавая, что наличие разных математических формулировок одной
теории есть условие прогресса исследований2.
Во второй половине XX в. наука все более приобретает
постнеклассический характер, что связано со всеобщей
компьютеризацией, возникновением сети Интернет и виртуалистики,
появлением теорий самоорганизации, катастроф, синергетики.
Постклассический этап характеризуется тем, что «...наука перешла к
изучению нового типа объектов – саморазвивающихся систем (в
отличие от простых и саморегулирующихся систем, которые
изучались на предшествующих этапах развития науки)». В
рассмотрение вводятся такие свойства объектов, как системность,
иерархичность, человекоразмерность. Большие системы
«...характеризуются уровневой организацией, наличием относительно
автономных и вариабельных подсистем, массовым стохастическим
взаимодействием их элементов, существованием управляющего
уровня и обратных связей, обеспечивающих целостность системы»,
объект в данном случае рассматривается «...как процесс,
воспроизводящий некоторые устойчивые состояния, и изменчивый в
ряде других характеристик»3.
В науке особое значение приобретают комплексные программы
исследований, peaлизация которых «...порождает особую ситуацию
сращивания в единой системе деятельности теоретических и
экспериментальных исследований, прикладных и фундаментальных
1
Там же. С. 247, 396, 449, 575.
2
Там же. С. 389, 426, 615.
3
Там же. С. 662, 624, 625.

107
знаний, интенсификации прямых и обратных связей между ними».
Указанные программы можно рассматривать как некие
«человекоразмерные» комплексы, примером которых могут служить
«...медико-биологические объекты, объекты экологии, включая
биосферу в целом, объекты биотехнологий, ...системы «человекмашина» (включая сложные информационные комплексы и системы
искусственного интеллекта) и т.д.»1.
Указав на этапы развития науки, прежде всего физики, хотелось
бы подчеркнуть, что постнеклассический характер современных
теоретических построений вовсе не обусловливает полное
исчезновение черт, присущих более ранним стадиям указанного
процесса. В особой степени это должно касаться робототехники,
поскольку она объединяет в себе сведения и методы из технических,
естественных и гуманитарных наук. Робот должен совершать
движения подобно человеку, ему необходимо хранить и
перерабатывать информацию, планировать свои действия сообразно с
поставленной целью. Создавая робот как упрощенную копию себя
самого, человек в некоторой мере совершает акт самопознания.
Кроме того, роботы позволяют облегчить осуществление принципа
наблюдаемости – эти устройства исследуют поверхности планет и
глубины океана, а будучи выполнены в миниатюрных масштабах
(такие проекты имеются), они способны проникать даже в
кровеносные сосуды человека.
Рассматривая некоторые (далеко не полные) сведения из
истории робототехники, прежде всего сошлемся на приводимое
Д. Хофштадтером упоминание о том, что в 1754 г. теолог
И.М. Шмидт написал об играющей на флейте статуе, которая
«...подносит флейту к губам и затем ее опускает, двигает глазами и
т.д. Однако никто еще не изобрел образа, который бы думал, желал,
сочинял или делал бы что-либо отдаленно подобное». И.М. Шмидт
далее вступает в спор с «чемпионами Материализма», под которыми
следует понимать Ж.О. де Ламметри, придворного философа
Фридриха Великого и автора книги «Человек как машина». Хотя с
тех пор прошло более двухсот лет, но, по выражению
Д. Хофштадтера, битва между сторонниками двух упомянутых
концепций еще в полном разгаре2.
1
Там же. С. 627, 681.
2
Хофштадтер Д. Гедель, Эшер, Бах: эта бесконечная гирлянда. – Самара, 2001.
С. 28.

108
Историки робототехники выделяют две линии предыстории
возникновения роботов1. Первая линия связана с созданием устройств
(не обязательно автоматических), так или иначе имитирующих
органы движения человека (одно из первых таких устройств
упомянуто в приведенной цитате). Еще в XIX в. появились паровые
экскаваторы, современная схема которых достаточно известна. Они
имеют четыре степени свободы (независимые движения) – один
шарнир с вертикальной осью и три других с параллельными
горизонтальными осями. Но этот манипуляционный механизм,
содержащий аналоги плеча, предплечья и кисти, не обладает
возможностью программирования и, более того, все степени свободы
управляются по отдельности соответствующими рычагами.
Во второй четверти XX в. возникают станки с числовым
программным управлением, а затем так называемые обрабатывающие
центры с достаточно сложным относительным движением между
обрабатываемой деталью и инструментом, что обеспечивается
наличием системы управления. Эти технические системы снабжаются
устройствами для загрузки-выгрузки деталей, совершающими
несложные манипуляции. Для массового производства однотипных
изделий создаются линии, в которых автоматизированы не только
обработка, но и перемещение деталей между станками. Однако в этих
системах весьма сложно обеспечить гибкость изменения
выполняемых операций.
Вторая линия предыстории робототехники связана с
разработкой устройств для хранения и переработки информации,
призванных обеспечить перепрограммирование автоматов, а также
устройств и методов управления приводами. Первые приспособления
этого назначения были выполнены в виде кулачковых механизмов
или перфолент, например ткацкий станок Ж. Жаккара, послуживший
своеобразным прототипом для проекта Ч. Бэбиджа и А. Лавлейса по
созданию механического компьютера.
Одним из первых устройств для автоматического поддержания
постоянства скорости вращения явился регулятор паровой машины
Уатта, затем были разработаны разнообразные методы и средства
управления приводами. Например, таковым средством является
электромашинный усилитель, содержащий генератор и двигатель.
1
Барсуков И.Б. Развитие манимуляционных систем и конструктивных
компоновок промышленных роботов СССР // Актуальные вопросы
промышленной робототехники. – М., 1989.

109
Это довольно громоздкий агрегат, предназначенный для решения
единственной, но важной задачи – управление стационарно
установленным электродвигателем постоянного тока.
В теории автоматического управления в качестве основного
регулирующего элемента при линейной постановке задачи (в малых
отклонениях) была выявлена отрицательная обратная связь,
коэффициент усиления которой определяет устойчивость системы и
быстроту отработки управляющего сигнала. Условия устойчивости
нелинейных систем (коими при ближайшем рассмотрении
оказываются все системы) были впервые сформулированы
A.M. Ляпуновым; эти условия впоследствии приобрели особое
значение для управления роботами.
Первыми робототехническими устройствами (в том смысле, что
они имитировали человеческую руку и давали возможность
перепрограммирования) считаются патенты С. Кенварда и Д. Дэвола
(1954 г., США). Однако раньше возникли копирующие
манипуляторы, предназначенные для работы с радиоактивными
материалами и содержащие по две механические «руки», одна из
которых связана с рукой человека-оператора, а другая манипулирует
в опасной среде, полностью повторяя движения первой. Это
устройство не может работать по собственной программе, но все
степени свободы здесь управляются одновременно, и в этом смысле
данный объект ближе к удовлетворению принципа органопроекции
Э. Каппа, согласно которому все элементы и свойства механизмов так
или иначе отражают свойства элементов человеческого тела или
психики1.
Однако первые автоматические манипуляторы, в отличие от
человеческой руки, содержали поступательные кинематические пары
– сочленения, позволяющие сопрягаемым звеньям перемещаться
линейно друг относительно друга (как если бы предплечье
выдвигалось из плеча). Иногда высказывается мнение, что этот факт
связан с трудностями решения задач о положениях для
антропоморфных схем. Но затем, с появлением более совершенных
средств и алгоритмов вычисления, возникают ангулярные,
антропоморфные схемы (без поступательных пар). В настоящее
время открытые (незамкнутые) кинематические цепи (как у
человеческой руки) все более уступают место многократно
замкнутым так называемым параллельным структурам, имеющим
1
Философия техники: история и современность. – М., 1997. С. 20.

110
более высокие показатели по точности и грузоподъемности.
Системы и алгоритмы управления роботами также имеют свою
историю – от упомянутых копирующих манипуляторов до роботов с
адаптивным управлением и элементами очувствления, но об этом
подробнее будет сказано ниже.
Каковы же черты классической науки, которые мы можем
обнаружить в теоретической робототехнике? Рассматривая этот
вопрос, обратим внимание на его математическую интерпретацию,
поскольку «...математические средства активно участвуют в самом
создании абстрактных объектов теоретической схемы, определяют их
признаки»1. Прежде всего достаточно очевидно, что мы можем
пользоваться уравнениями механики, основанными на законах
Ньютона. Для того чтобы спроектировать робот, а затем управлять
им, у нас должна быть математическая модель, опирающаяся,
например, на уравнения Лагранжа или общие уравнения динамики –
уравнения Даламбера-Лагранжа2. Есть и другие подходы: упомянем,
например, эффективность винтового исчисления3 при описании
робототехнических систем, большинство из которых имитируют
человеческую руку.
Одна из самых распространенных схем роботов-манипуляторов
с открытой (незамкнутой) кинематической цепью присутствует в
роботе «Puma» фирмы Unimation. Этот робот может представлять как
левую, так и правую руку, причем три первые, наиболее близко
расположенные к основанию кинематические пары (шарниры)
«отвечают» за позиционирование выходного звена (схвата), три
последние пары обеспечивают ориентацию схвата. Звенья
манипулятора (твердые тела, соединяемые шарнирами) играют роль
соответственно плеча, предплечья и кисти руки человека. Безусловно,
число степеней свободы этого устройства гораздо меньше числа
степеней свободы человеческой руки, однако наличие некоторой
аналогии налицо.
Одним из существенных моментов, связывающих
робототехнику с классической наукой, является математическое
моделирование приводов манипулятора, в частности для упомянутого
1
Степин B.C. Теоретическое знание. – М., 2000. С. 117.
2
Попов Е.П., Верещагин А.Ф., Зенкевич СП. Манипуляционные роботы.
Динамика и алгоритмы. – М., 1978.
3
Диментберг Ф.М. Теория пространственных шарнирных механизмов. – М.,
1982.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
