CC BY
39
УДК 62-057.81:13
А.Ю. Букалова, Д.Н. Кривогина, В.А. Харитонов, Е.В. Чащин
ФИЛО- И ОНТОГЕНЕЗ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОПЫТ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПОДХОДА К ПРОБЛЕМЕ ПОНИМАНИЯ ОБЛИКА ИНЖЕНЕРА 21 ВЕКА
Представлен метод научного исследования процессов эволюции и становления особой категории людей - инженеров, ответственных за поступательное развитие ноосферы В. Вернадского. В основу метода положена динамическая модель образа инженера, включающая вектор готовности с параметрами (образованность, ум, способности) и вектор эффективности с параметрами (предвиденье, выбор, эмерджентность) соответственно. Приводятся результаты моделирования -закономерности подготовки инженеров будущего как платформы для квантирования и свертки ее уровней на основе современных математических методов.
Ключевые слова: инженер, онтогенез, филогенез, эмерджентность, ноосфера
Введение
Впервые столь остро поставлен вопрос об образе (облике) инженера наступившего века в целом. Этот факт можно объяснить, по крайней мере, двумя новыми обстоятельствами: уплотнением ожидаемого списка событий за указанный период и ростом продолжительности активной фазы жизни человека, в течение которой он должен соответствовать меняющемуся масштабу своей деятельности. Этот сложнейший вопрос из области познания прежде всего нуждается в философском осмыслении накопленного человечеством опыта для создания условий прогноза. При этом методологической базой исследования может служить концепция великого немецкого философа А. Шопенгауэра [6, 5].
С позиций теории познания А. Шопенгауэра разработан метод научного исследования процессов эволюции и становления особой категории людей — инженеров, ответственных за поступательное развитие ноосферы В. Вернадского [7].
® Букалова А.Ю., Кривогина Д.Н., Харитонов В.А., Чащин Е.В., 2015
Букалова Алина Юрьевна - старший преподаватель кафедры строительного инжиниринга и материаловедения, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»; e-mail: [email protected].
Кривогина Дарья Николаевна - аспирант кафедры строительного инжиниринга и материаловедения, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»; e-mail: [email protected].
Харитонов Валерий Алексеевич - заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой строительного инжиниринга и материаловедения, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»; e-mail: [email protected].
Чащин Елисей Владимирович - кандидат философских наук, доцент кафедры философии и права, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»; e-mail: [email protected].
1. Метод исследования
В основу метода положена динамическая модель образа инженера (рис. 1), включающая векторы готовности и эффективности с параметрами.
Рис. 1. Обобщенная модель модели филогенеза «инженерной деятельности»
Вектор готовности
Способности
(1) Знания, умения, владения
Ум (связующее, объекты, закон достаточного основания - ЗДО)
(2) Рассудок, физические объекты, ЗДО становления
(3) Разум, абстрактные понятия, ЗДО познания
(4) Чувственность, математические объекты, ЗДО бытия
(5) Самосознание, объекты хотения, ЗДО мотивации Образованность
(6) Способы информирования
Вектор эффективности
(7) Восходящие и нисходящие каузальные ряды, прогноз
(8) Ранжирование, мотивация, выбор, действие
(9) Эмерджентность, синергический эффект
Понятия, обозначенные цифрами 1—9 представлены в табл. 2. Понятие «Образованность» характеризует уровень системы преподавания по избранной профессии в процессе филогенеза и коррелирует с понятием «Способности» в рамках компетенций.
Понятие «Ум» в соответствии с теорией каузальных рядов А. Шопенгауэра, получившей развитие при участии авторов [5], диверсифицировано в соответствии с четвероякой структурой ЗДО (табл. 1). Для каждой вре-
менной эпохи на пути филогенеза, согласно методу исследования, воспроизводятся результаты онтогенеза инженерной подготовки, достижимые результаты которой заносятся в графу вектор готовности, а затем в графу вектор эффективности (табл. 2). В общем виде применение закона достаточного основания для описания ментальной деятельности человека представлено в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Четвероякая структура закона достаточного основания (ЗДО) в ментальной деятельности человека
Коррелятор (связующее) Формы корня Класс объектов Формы и существо необходимости
Рассудок Становление (изменение) объектов, ЗДО причинности ИЗМЕРЕНИЕ Созерцательные, полные, эмпирические представления Физическая необходимость -после наступления причины действие не может не произойти (причинность явлений)
Разум Познание объектов, ЗДО познания ФОРМАЛИЗАЦИЯ Понятия, абстрактные представления Логическая необходимость -когда допущены посылки, бесспорно признается заключение
Чувственность Бытие объектов, ЗДО бытия МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУАЦИИ Арпоп внешние (пространство) и внутренние (время) чувства Математическая необходимость - верная теорема делает вычисление неопровержимым
Самосознание, самопознание, представляющее «Я» Действие объектов, ЗДО мотивации ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВЫБОРА Объекты внутреннего чувства хотения (субъекты познания) -воля Моральная необходимость -при наступлении мотива действие, согласованное с убеждениями субъекта, неизбежно
В табл. 1 предложен вариант интерпретации корней ЗДО для стандартной процедуры теории принятия решений.
Первые три корня ЗДО выполняют общую функцию представления окружающего и виртуального миров в статическом (факты существования объектов) и динамическом (каузальные ряды) виде. Четвероякий корень воспринимает данную информацию как предваряющую возможное активное действие в случае достигающей мотивации в ранжированном ряду альтернатив.
2. Анализ филогенеза инженерной деятельности
Исследование филогенеза инженерной деятельности проводилось по одной из возможных схем — для четырех срезов эволюционного процесса развития жизни на Земле: зарождение биосферы микроорганизмов, появление человека разумного (Ношо8ар1еш), расцвет автоматизации производства (Ношо^ешиш) и начало автоматизации ментальной деятельности (Ношо1^ешишаи1оша1ш). Результаты анализа представлены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Результаты анализа филогенеза инженерной деятельности
Элементы динамической модели Эпохи и их главные задачи
Биосфера микроорганизмов. Свобода выбора Ното-8ар1еш. Абстрактные понятия, речь Ното-^етит. Автоматизация производства НоточщешитаиЬэтакв. Автоматизация ментальной деятельности
Выживание Лидерство вБИОСФЕРЕ Формирование НООСФЕРЫ Новая ступень развития НООСФЕРЫ
Вектор готовности 1 Сближение, отдаление, деление Производство и владение орудиями труда и войны. Освоение приемов малой автоматизации Поддержка тотальной автоматизации производства отдельными наборами групп компетенций по различным направлениям и профилям многоуровневого обучения Функциональная избыточность компетенций, композиций компетенций, системы генерации и выбора суждений в физической мере биосфер
2 Накопление каузальных рядов становления Расширение правил вывода на основе экспериментальных данных Установление закономерностей и законов окружающего мира в области природных явлений. Исследование микро-и макромира Представление различных законов изменения эволюционных форм биосферы
3 Накопление каузальных рядов познания Формирование абстрактных понятий, совершенствование естественного языка. Установление правил наивной логики Изучение логики суждений, логических выводов, исчисление предикатов системы доказательств для поддержки разработок в области робототехники Автоматизированные системы моделирования логических выводов, суждений, представлений с различными видами неопределенности
4 Накопление каузальных рядов бытия Измерения, сопоставления объектов. Осознание временной шкалы Формирование и развитие множества научных дисциплин в рамках их предметных областей, включая стыки между смежными дисциплинами Полинома методов математического моделирования во всех разделах математики, включая совмещение с системами детерменирования, кван-тирование и хаотичности
5 Накопление каузальных рядов мотивации Построение уклада жизни, согласование с ним желаний. Выделение хотения, осознанное преобразование окружающего мира Понятие карьеры, имиджа, интерес к различным областям знаний, стремление к получению научных результатов, инноваций, изобретений. Мотивация к выбору профессии Автоматизация моделирования психической деятельности с учетом компоненты бессознательного, тайного, открытого. Поддержка мотивации «найти себя»
6 Накопление и передача опыта индивидуального и коллективного выживания Накопление опыта в области инженерии и развитие способов сохранения и передачи информации Учебные заведения, условия для самообразования: библиотеки, СМИ, общественные и социальные институты Синергетика. Система пертинентного информирования иерархической модели предметных областей на основе УДК. Системы реферативной поддержки, формирование тезауруса и дескриптора
О к о н ч а н и е т а б л . 2
Элементы динамической модели Эпохи и их главные задачи
Биосфера микроорганизмов. Свобода выбора Ното-8ар1еш. Абстрактные понятия, речь Ноточгщешит. Автоматизация производства Ното-^етитаиЬэтаЬж Автоматизация ментальной деятельности
Выживание Лидерство в БИОСФЕРЕ Формирование НООСФЕРЫ Новая ступень развития НООСФЕРЫ
Вектор эффективности 7 Прогноз на основе каузальных рядов Интерес к будущему. Предугадывание различных ситуаций. Планирование экспериментов. Анализ сценариев развития рода, племени, регулирование численности Осознание сложности преодоления интуитивизма каузальных рядов ментальной деятельности в условиях неопределенности причин и следствий Генерация идей для интеллектуальной поддержки формальных систем вывода. Автоматизированная система моделирования каузальных рядов в условиях неопределенности
8 Выбор индивидуального поведения в целях выживания Попытки обоснования в задачах ранжирования, выбора и действия Системная целенаправленная систематизация человеческого труда, повышение его производительности, тотальное освоение природных ресурсов Модели индивидуальных и коллективных предпочтений структур социума. Расширение функциональных возможностей модели на основе ННС
9 Коллективная организация и выделение «лидеров-организаторов инженерной деятельности» Совместная деятельность, формирование коллективного целе-полагания. Стремление к повышению синергического эффекта от взаимодействия Вертикаль управления в эмерджентных структурах с возможностью делегирования полномочий и образование не вполне аргументированных творческих коллективов Идентификация эмерд-жентности и измерение синергического эффекта. Ротация всех средств на различных иерархических уровнях на основе ННС
Первая веха филогенеза по отношению к методу носит иллюстративный характер и показывает, что по сравнению с косной природой организмы способны включать в свое поведение процедуру выбора. Тем самым они делают гениальный вызов физическим законам природы — функциям места: если функции нельзя изменить, то следует попытаться изменить их подобласть определения, перейти в другую, более подходящую для себя подобласть их значений.
Это обстоятельство может иметь принципиальное значение для решения главной задачи эпохи — выживания организмов.
Главной задачей второй эпохи является достижение безусловного лидерства человека в биосфере. Эта задача решается на основе малой автоматизации трудовой деятельности в виде ремесел. Ремесленник — прототип инженера.
Эпоха современности характеризуется решением задачи формирования ноосферы. Она решена за счет автоматизации большей части процессов производства и малой части умственной деятельности при широком применении вычислительной техники. Эпоха характеризуется также переходом к измерению квалиметрических переменных и формированием коллективного разума.
Вызов наступившего века как главный предмет исследования характеризуется главным образом ростом значения человеческого фактора.
Заключение
На основе локального исторического анализа филогенеза инженерной деятельности сформулированы следующие принципы онтогенеза облика инженера XXI века.
1. Ориентация на длительную перспективу, охватывающую современное состояние ноосферы (сферы разума [7]) и последующие фазы ее развития, такие как полисфера - ноосфера городов, социосфера - ноосфера без государственных границ по типу ЕС, космосфера, связанная с выходом инженерной деятельности за пределы Земли.
2. Ставка на личность каждого человека как на уникальный источник креативности и компонент главного ресурса развития и управления в ноосфере - разума.
3. Способность инженера любого направления и профиля к прогнозу, обоснованию выбора и принятию субъектно ориентированных инженерных решений при сложной организации субъектов и объектов управления, без чего невозможно никакое преобразование природы.
Данный тезис базируется на очевидном утверждении о субъективности любых управлений, поскольку они всегда напрямую или косвенно связаны с предпочтениями людей.
4. Синергетический подход к разработке общеобразовательных стандартов инженерных специальностей на основе интеграции междисциплинарных связей с использованием новой управленческой дисциплины, способной заполнить существующий пробел в общей организации ведущих дисциплин в этой предметной области, искусственно подразделяемых на технические и гуманитарные, субъектно ориентированными высокими со-циогуманитарными технологиями Нigh-Hume в ноосфере, а именно Нigh-НитеСуЪегпе1ю8 (ННС), призванными наиболее полно учитывать интересы, предпочтения людей, и способными занять место не сложившейся кибернетики Н. Винера [1].
5. Глобальная автоматизация ментальной человеческой деятельности на основе квантирования (измерения) ментальных переменных (предпочтений, критериев качества, описания условий равновесия и т.д.), обеспечивающая не-манипулируемость, обоснованность, прозрачность и достоверность [2].
6. Непрерывность образования, обеспечивающая необходимую динамику индивидуального развития параметров векторов готовности и эффективности инженерной деятельности, будущих специалистов по типу теории когнитивного развития (Ж. Пиаже, 1972) [4].
7. Руководство системами пертинентного информирования об иерархических моделях предметных областей типа УДК (универсальная десятичная классификация) и системами реферативной поддержки, формирования тезауруса и дескрипторов при составлении образовательных программ.
Список литературы
1. Винер Н. Кибернетика и общество. Творец и робот. - М.: Тайдекс Ко, 2003. — 248 с. (Библиотека журнала «Экология и жизнь». Серия «Устройство мира»).
2. Интеллектуальные технологии обоснования инновационных решений: моногр. / В.А.Хараитов[и др.]; под науч. ред. В.А. Харитонова. — Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. — 342 с.
3. Новиков А.М., Новиков Д. А. Методология. — М.: СИНТЕГ, 2007. — 668 с.
4. Теория когнитивного развития Жана Пиаже [Электронный ресурс]. — URL: http: //www.mirrosta.ru/vozrastnaya-psichologiya/kognetivnoe-razvitie-teo-riya-zhana-piazhe.html.
5. Харитонов В.А. Алексеев А.О. Концепция каузальности в управлении социально-экономическими системами // Управление в экономических системах. — 2012. — № 46 (10) [Электронный ресурс]. — URL: uecs.ru (дата обращения 22.01.2015 г.)
6. Шопенгауэр А. О четверояком законе достаточного основания // Мир как воля и представления: собр. соч. — М.: Престиж Бук, 2011. — 1032 с.
7. Яковлев В.П. В.И.Вернадский. — М.; Ростов н/Д: МарТ, 2005. — 80 с.
Получено 29.01.2015
A.Yu. Bukalova, D.N. Krivogina, V.A. Kharitonov, E.V. Chaschin
PHYLO- AND ONTOGENESIS OF THE ENGINEERING ACTIVITY. EXPERIENCE OF THE EVOLUTIONARY APPROACH TO PROBLEM OF UNDERSTANDING THE 21ST CENTURY ENGINEER'S IMAGE
A method for the scientific study of the evolution processes and the special category of people -the engineers' formation is shown. Such people are responsible for the ongoing development of the Ver-nadsky's noosphere. The method is based on a dynamic model of the image of engineering, which includes the vector readiness with parameters (education, intelligence, ability) and the vector of efficiency with parameters (foresight, choice, emergence), respectively. Results of the simulation (basing on the modern mathematical methods) are shown too - regularities of training future engineers.
Keywords: engineer, ontogeny, phylogeny, the emergence, the noosphere
