Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Аксиологические проблемы современной науки. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
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]