7) геологической теории, ориентированной на горнодобывающие отрасли, включая нефтегазовую.

Для инженерной деятельности всегда была важна материаловед-ческая часть естественнонаучных знаний, тепло- и энергодинамиче­ская, геологическая, природно-ландшафтная, климатическая.

Естественнонаучные знания трансформируются в инженерии на уровне функциональных, паточных и структурных схем.

Функциональная схема отображает общее представление о техни­ческой системе независимо от способа ее реализации и является про­дуктом идеализации этой системы на основе принципов определен­ной теории. В технической науке функциональные схемы акцентиро­ваны на определенном типе физического процесса и чаще всего отождествлены с какой-либо математической схемой или уравнением. Так, например, при расчете электрических цепей с помощью теории графов элементы электрической схемы - индуктивности, емкости и сопротивления - заменяются по определенным правилам особым идеализированным функциональным элементом - унистором, кото­рый обладает одним функциональным свойством - оно пропускает электрический ток только в одном направлении. К полученной по­сле такой замены однородной теоретической схеме могут быть применены топологические методы анализа электрических цепей. На функциональной схеме проводится решение математической задачи с помощью стандартной методики расчета на основе приме­нения ранее доказанных теорем. Для этого функциональная схема по определенным правилам приводится к типовому виду.

Поточная схема, или схема функционирования описывает естест­венные процессы, протекающие в технической системе, и связывает ее элементы в единое целое. Такие схемы строятся исходя из естествен­нонаучных представлений. Так, для различных типов функционирова­ния системы элементы цепи, например электрической, меняют вид.

Структурная схема технической системы фиксирует конструк­тивное расположение ее элементов и связей, то есть ее структуру с учетом предполагаемого способа реализации, и представляет собой теоретический набросок этой структуры с целью создать проект будущей технической системы: с одной стороны, результат тех­нической теории, а с другой - исходный пункт инженерно-проект­ной деятельности по разработке на ее основе новой технической системы.

К классу комбинированных алгоритмических методов относятся:

• алгоритм решения изобретательских задач - АРИЗ (Г. Альт-шуллер);

• обобщенный эвристический метод (А. Половинкин);

- комплексный метод поиска решений технических проблем (Б. Голдовский);

• - фундаментальный метод проектирования (Э. Мэтчетт);

- эволюционная инженерия (С. Пушкарев).

Поиск решений с использованием этих методов является систем­ным и целенаправленным. Таким образом, решение задачи зависит от ее характера, от степени полноты и достоверности исходной инфор­мации и от личных качеств разработчика: от его способности умело ориентироваться в информационной среде, от степени владения ме­тодологией познания и творчества. Помимо прямого продукта твор­ческой деятельности, отвечающего поставленной цели, возникает и побочный. В удачный момент этот побочный продукт может про­явиться в виде подсказки, ведущей к интуитивному решению.

3.8. Современные концепции естествознания и их применение в инженерии

(А.И. Лойко)

Инженерная деятельность связана с целым комплексом научно-технических дисциплин, опирающихся на ряд естественнонаучных концепций, связанных с физическими, химическими, геологически­ми, биологическими, астрофизическими свойствами вещества, про­странства, энергии, поля.

Речь идет:

1. об оптике, имеющей выход в приборостроение, лазерные тех­нологии;

2. термодинамике, имеющей выход в энергетику;

3. квантовой механике, связанной с приборостроением, лазер­ными технологиями;

4. ядерной физике, имеющей выход в энергетику, военное про­изводство;

5. генетике, имеющей выход в генную инженерию;

6. органической и неорганической химии, связанной с химиче­скими производствами, экологией, металлургией;

3.9. Социотехническая инновационная деятельность человечества и проблемы модернизации техносферы

(А.И. Лойко)

Социотехническая инженерная деятельность связана с оргпроек-тированием. Это значит, что в ее задачи входит проектирование систем деятельности во всем комплексе функций, соответствующих развитию глокальной структуры. Одним из результатов такого про­ектирования стала инновационная деятельность. В ней интегриро­ваны возможности науки, инженерии, экономики, менеджмента.

Наука традиционно предстала перед человечеством новшествами -оформленными результатами фундаментальных и прикладных иссле­дований в виде патентов, товарных знаков, отерьггий, изобретений и т.д.

Инженерия характеризовалась стихийным изобретательством, свободой творчества, выполнением социальных заказов.

Экономика ориентировалась на освоение рынков и природных ресурсов (экстенсивная методология).

Менеджмент был ориентирован на обеспечение экстенсивной стратегии деятельности человечества.

Ситуация изменилась в XX веке, когда в силу вступили факторы интенсивного экономического развития человечества. В целях ра­ционализации научно-технических исследований, придания им це­левого характера сформирована система инновационной деятельно­

сти, включающая:

• стратегический маркетинг; -НИОКР;

• организационно-технологическую составляющую (технопарки);

- инновационное производство, переходящее в непрерывно мо­дернизирующую инфраструктуру и коммуникации.

Стратегический маркетинг заключается в изучении динамики рынка в области потребностей, роста цен, включая цены на энерго­носители, экологических требований, требований безопасности.

Основными задачами НИОКР являются:

• новые знания и новые области их применения;

• теоретическая и экспериментальная проверка возможности ма­териализации знаний в сфере производства;

• практическая реализация новшеств.

НИОКР предполагает:

• фундаментальные исследования (теоретические и поисковые);

• прикладные исследования;

• опытно-конструкторские работы;

• опытные и экспериментальные работы.

К поисковым относятся исследования, задачей которых является открытие новых принципов создания изделий и технологий, неиз­вестных ранее свойств материалов и соединений.

ОКР - завершающая стадия НИОКР, это переход от лабораторных условий и экспериментального производства к промышленному про­изводству. Под разработками понимаются систематические работы, которые основаны на существующих знаниях, полученных в резуль­тате НИР. Разработки переводятся в форму инновационных проектов.

Инновационный проект — это комплект технической, организа­ционно-плановой и расчетно-финансовой документации, который проходит соответствующую экспертизу.

Сами по себе инновационные проекты могут быть невостребо­ванными. Необходимы инновационные структуры. Они оформи­лись в виде технопарков, бизнес-инкубаторов, технополисов, цен­тров высоких технологий.

Основными задачами этих структур являются:

• формирование условий, благоприятных для развития иннова­ционной деятельности;

• создание и развитие малых инновационных и венчурных фирм;

• селекция и поддержка перспективных научных проектов;

• успешная коммерциализация результатов научных исследова­ний и научно-технических разработок;

• сервисное обслуживание;

• качественно новые подходы к организации труда ученых уни­верситетов и молодых исследователей;

• обучение студентов;

• решение региональных проблем, связанных с переориентацией экономики с материало- и энергоемких на наукоемкие отрасли;

- создание предпосылок для эффективного обмена наукоемкой продукцией на мировом рынке.

Технопарки решают важнейшие проблемы регионального разви­тия - дают новые рабочие места, способствуют структурной пере­стройке и переходу традиционных производств на новые технологии.

_•