скачать книгу бесплатно
Научно-техническая стратегия государства
Александр Оликевич
Изложены концептуальные основы, порядок разработки и реализации научно-технической стратегии государства – базы для выполнения его функций и достижения политических целей.Наука и техника рассматриваются не в статике, а в динамике – с учетом возможностей и потребностей различных сфер государственной жизни.Издание адресовано представителям органов власти, экспертам, преподавателям и студентам ВУЗов, а также широкому кругу читателей, интересующихся научно-технической политикой государства.
Научно-техническая стратегия государства
Александр Оликевич
© Александр Оликевич, 2023
ISBN 978-5-0060-3933-9
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
А Н Н О Т А Ц И Я
Изложены концептуальные основы, порядок разработки и реализации научно-технической стратегии государства – базы для выполнения его функций и достижения политических целей.
Наука и техника рассматриваются не в статике, а в динамике – с учетом возможностей и потребностей различных сфер государственной жизни.
Издание приобретает особенную актуальность ввиду необходимости экстренной индустриализации России в масштабах и темпах, едва ли достижимых на основе ранее известных подходов.
Относиться к рассмотренным в книге методам, подходам и примерам следует не догматически, а использовать их в качестве вдохновляющего примера для поиска собственных решений сообразно ситуации.
Издание адресовано представителям органов власти, экспертам, преподавателям и студентам ВУЗов, а также широкому кругу читателей, интересующихся научно-технической политикой государства.
I. Введение
§1. Структура КНИГИ
В I части рассматриваются цели и функции государства, а также представление о статическом и динамического подходах к науке и технике. Статический подход принят сегодня в большинстве государств и рассматривает научно-техническое развитие как непредсказуемый и неконтролируемый процесс, не играющий существенной роли в политическом и экономическом планировании. Это естественным образом ведёт к политике сокращения населения в духе Т. Мальтуса, коррупции и инфляции. Этому противопоставляется динамический подход, основанный на знании и использовании объективных закономерностей развития техники для эффективного решения амбициозных политических, экономических и социальных задач. II часть посвящена конкретным законам развития технических систем.
III часть кратко характеризует текущее состояние дел в области стратегического планирования науки и техники в РФ. В IV части рассматривается содержание, сущность и основные понятия научно-технической стратегии, основанной на последовательности технологических платформ. Обсуждаются практические сценарии ее реализации и подходы к разработке. Технологическая платформа представляет собой множество автономных (и, в идеале, автоматических) универсальных научно-производственных комплексов, способных каждый произвести свою копию, весь ассортимент продукции, востребованный обществом и государством, и оборудование для перехода к следующей платформе, (основанной на свойствах более глубоких уровней строения материи).
V часть описывает связь научно-технической стратегии государства с его основными функциями, а также тенденции их развития в свете законов развития технических систем. VI часть посвящена практике разработки стратегии на примере современной России. Рассматриваются исходные предпосылки, формирование эскизного набора платформ, их взаимоувязка с целями и функциями государства, межплатформенные переходы, вопросы теории решения изобретательских задач, архитектуры, реализации, документирования и отладки платформ. Затрагиваются темы программно-аппаратного обеспечения, вопросы научно-технической информации и конкуренции.
Часть VII посвящена кадровой базе для разработки и реализации научно-технической стратегии. Рассматриваются теории развития творческой личности и научных коллективов, система культура-религия-этика и способы ускоренной высококачественной подготовки разработчиков.
Часть VIII содержит информацию о четырёх технологических платформах, разработанных в качестве примера (и предполагаемых переходах между ними). Платформы основаны на макроскопическом, микрометровом, атомно-молекулярном и ядерном уровнях строения материи. В конце приведён список рекомендуемой литературы.
§2. Цели и функции государства
Государство – это организованный в устойчивую систему народ. Цель – упорядоченное состояние реальности, признанное в данном обществе ценностью само по себе. Функция – специфическая работа того или иного механизма для достижения определённой цели
История знает государства, преследовавшие самые разные политические цели – от воплощения в жизнь религиозных норм до построения необычных экономических формаций. Цели эти бывали мирными и агрессивными, этническими и классовыми, идеалистическими и прагматическими, отражая взгляды людей на то, каким является мир и человек – и каким он должен быть.
В противоположность целям, функции всех государств совершенно одинаковы, и тождественны функциям живой клетки или сложной технической системы. Любое государство должно обеспечивать себя энергией и материалами, поддерживать свою целостность и упорядоченность, удалять отходы, управляться, воспроизводиться, защищаться и т. д. Это – общие заботы первобытного племени и ядерной сверхдержавы.
Общей для всех государств является и связь между функциями и целями. Достижение любой политической цели – от постройки пирамид до выдачи материальных благ «каждому по потребностям», от расширения территории до осуществления новых прав и свобод граждан обусловлено способностью государства целенаправленно принимать, перемещать, преобразовывать и применять энергетические, материальные и информационные ресурсы. А эта способность обеспечивается стандартными функциями государства.
Если цели описывают упорядочивание реальности в направлениях, признаваемых самоценными, то функции, представляют собой «необходимое зло», расходную часть, на которую приходится идти только потому, что целей иначе достичь нельзя. Никого не радуют расходы на оборону или ЖКХ, но их приходится нести, ведь иначе никакие цели достигнуты не будут. В конечном счёте, ради выполнения функций приходится мириться с разупорядочиванием реальности, возрастанием беспорядка в самом прямом физическом смысле этого слова: материалы превращаются в отходы, энергия, пригодная к использованию рассеивается в виде тепла, и так далее.
В соответствии со вторым законом термодинамики такая ситуация является неизбежной и общей для природы в целом – чтобы создать немного порядка там, где это нужно, приходится создавать значительно больше беспорядка где-то ещё. Однако наша цивилизация тем не менее развивается – наряду с живой природой – путём упорядочивания себя за счёт разупорядочивания окружающей среды.
Это имеет конкретное выражение в физической мере беспорядка – количестве энтропии и в мере порядка – количестве информации. Согласно современным воззрениям, объединяющим термодинамику и теорию информации, энтропию можно считать информацией со знаком «минус». В результате жизни организмов, работы машин и их систем, в частности, государств, количество информации (порядок) внутри их увеличивается, а вне – необратимо убывает.
Народное время – суммарное количество человеко-часов в государстве, которое может быть использовано для целенаправленной деятельности за данный период. Часть народного времени затрачивается гражданами не на свои личные цели, а на достижение целей и выполнение функций государства. Народное время не может быть использовано произвольным образом, так как для каждой задачи необходимы определённые компетенции, организация и оборудование и прочие ресурсы. Если их нет, народное время тратится впустую безвозвратно.
П.Г.Кузнецов (генеральный конструктор информационной системы советского космического корабля «Буран») научно обосновал в качестве критерия качества политических решений увеличение народного времени, складывавшееся из роста населения, продолжительности его жизни и доли времени, уделяемой на созидательное творчество.
Научно-техническая стратегия государства должна обеспечивать в каждый момент времени наличие ресурсов для наиболее полного использования народного времени. При этом оно в каждый момент направляется на создание тех ресурсов, которые понадобятся для выполнения задач в следующий период времени.
§3. Статический подход к науке и технике
Как бы ни расстраивал экологов факт жизни и развития за счёт окружающей среды, по другому – физически невозможно. Да и не нужно: природные ресурсы на самом деле практически неисчерпаемы. Страшилки об их дефиците берут начало от Томаса Мальтуса (начало XIX века) – яркого представителя статического взгляда на науку и технику.
Мальтус не понимал динамики освоения человечеством все новых и более богатых источников энергии и материалов по мере развития науки. Его теория о том, что с ростом населения «всего на всех не хватит» ведёт к официальным шагам в направлении сознательного снижения рождаемости и роста смертности: войн, эпидемий, разрушения семьи, агрессивной пропаганды нетрадиционных отношений, эвтаназии и абортов.
Хотя теория Мальтуса сразу же была раскритикована (одним из её противников был Карл Маркс), она по сей день очень широко распространена. Секрет её популярности – в её способности к цементированию status quo.
Действительно, с одной стороны – давно ясно, что вовлечение в хозяйственный оборот все новых природных ресурсов – угля, нефти, ядерного и термоядерного горючего, ископаемых, солнечной энергии, ресурсов Луны и планет способно обеспечить немыслимый уровень изобилия не одному или десяти миллиардам, а триллионам триллионов людей. С другой стороны, освоение этих богатств требует активного научно-технического развития, неизбежно ведущего к перестройке экономической – а значит, и политической структуры общества. А именно – к замене держащихся за старые, исчерпавшие возможности для развития процессы, элит, на новые, опирающиеся на вновь вводимые в хозяйственный оборот виды ресурсов и способы их обработки.
Припоминая плачевную судьбу феодальных землевладельцев и индейских вождей перед лицом индустриальной цивилизации, её наследники пытаются «быть умнее», чтобы избежать смены элит. Поскольку прямо скрыть ближайшие возможности науки и техники не представляется возможным, широко распространено их исключение из политической повестки дня и медиакультурного поля, ориентация в образовании и воспитании населения на подходы, консервирующие текущее состояние науки и техники.
Фокус внимания как масс, так и лиц принимающих решения смещается в сторону распределения уже освоенных нашей цивилизацией ресурсов (в итоге – войн и революций, направленных на их передел). Так получает свою популярность философия застоя, людей, остановившихся в развитии. Отсюда типичные болезни обществ, поражённых такой философией: недоиспользование интеллекта людей, попытки решения задач и проблем, требующих творческого подхода за счёт массовости, повышенного финансирования, излишнего усложнения системы и т. п. Именно в таких обществах рано или поздно возникают вопросы, что движет лицами принимающими решение: «глупость или предательство?». Но и то и другое имеет одинаковые причины – злую волю, и одинаковые следствия – застой или деградацию. Поэтому бессмысленен спор о том, какой из этого механизм в большей мере имеет место.
Вопреки этим явлениям, люди постепенно находят все более и более эффективные способы добычи и использования ресурсов, открывают или создают новые ресурсы. Примерами служат открытие способов добычи и применения металлов, использование энергии пара и электричества, повышения урожайности за счёт развития сельского хозяйства, использования удобрений и пестицидов, селекция растений и животных и т. п. За тысячи лет технологического развития мы видим не исчерпание, а, наоборот, постоянное умножение ресурсов за счёт улучшения организации работы, изобретений и научных открытий. Нет никаких оснований думать, что этот процесс остановится. Технология всегда сама становится лекарством от болезней, порождённых технологиями.
§4. Динамический подход к науке и технике
Противоположность мрачным перспективам и практикам мальтузианства представлена в отечественной традиции рассмотрения науки и техники в их динамике, закономерном развитии. При этом на каждом этапе социальные, экономические и политические задачи решаются не за счёт уменьшения числа людей или ограбления одной их части в пользу другой, а за счёт увеличения «блага для всех» путём ввода в хозяйственный оборот новых видов и объёмов природных ресурсов (освоение огня, металлов, электрической и ядерной энергии и т.д.)
Это направление мысли восходит ещё к М. В. Ломоносову и Д.И.Менделееву (известным не только своим вкладом в естественные науки, но и участием в решении вопросов государственной важности). Оба учёных оставили актуальные и поныне труды, посвящённые развитию научно-технической сферы государства и её связи с целями и функциями государства. Их идеи развил выдающийся экономист С. А. Подолинский. В настоящее время он малоизвестен, т.к. из-за спора с К. Марксом в советское время не издавался. Если, согласно «Капиталу» Маркса, источником ценности является затраченный труд, то, по Подолинскому, ценен не всякий труд, а только вовлекающий в хозяйственный оборот природные ресурсы и направляющий их на общественно важные функции и цели.
Сегодня широкие народные массы, воспитанные в марксистской если не философии, то психологии, оценивают ценность своего труда по затраченному времени и усилиям. Таким образом, учитель и продавец водки, получая одинаковую зарплату чувствуют себя внёсшими одинаково ценный вклад и заслужившими одинаковую награду.
Согласно же Подолинскому, обученные учителем люди вовлекут в экономику больше природных ресурсов и используют их более эффективно, а продавец водки лишь способствует прямому и косвенному уничтожению имеющихся в экономике ресурсов – его труд имеет отрицательную ценность. Эта жёсткая мерка встретила сопротивление ещё в царской России (ценность труда значительной доли граждан была сомнительной), но, в отличие от «Капитала», и уж тем более, либеральных экономических теорий, она является научно доказуемой, нравится это кому-либо или нет. Для опровержения физической экономики Подолинского, развитой в нашей стране П. Г. Кузнецовым, а на Западе – Л. Ларушем потребуется опровергнуть физику на уровне Ньютона и Джоуля, чего в обозримом будущем не предвидится.
Источником богатства является не деньги, а физическая продуктивность экономики. Основным ограничением для роста экономики являются не финансы, денежная масса или реклама, а технологии производства и источники энергии. Школа физической экономики критикует представление экономической деятельности в терминах упрощённых экономических моделей и предлагает взглянуть на экономику в целом, учитывая физические и технологические аспекты, в том числе взаимодействие с окружающей средой и ресурсами.
Не одно столетие продолжается дискуссия на тему «что же плохого в спекуляциях валютами и товарами» – ведь каждый волен продавать и покупать что ему угодно. Согласно же Подолинскому каждое целенаправленное действие связано с затратами определённого количества энергии. Не только перевозка грузов или заваривание чая, но даже мышление и речь. Но отнюдь не каждое действие вводит дополнительную энергию в хозяйственный оборот или способствует этому.
Выразителем динамического подхода к науке и технике в XIX—XX веках стала философия русского космизма, подразумевающая неограниченное расширение могущества человека и общества путём исследования и научно-технического преобразования просторов Вселенной и самих себя. Эта философия, несмотря на конфликт с официальной идеологией партии, двигала творцами наиболее грандиозных достижений советского периода. Сегодня, когда стало очевидным убожество и либеральной и консервативной политики, основанной на статическом взгляде на науку и технику, философия русского космизма вновь востребована и актуальна.
§5. Нравственная характеристика статического и динамического подхода
У человека, компании или государства есть толькодва способа получить какой-либо ресурс – взять у себе подобного или взять из природы. Сам по себе человек, как это ни прискорбно, ничего не создаёт, а только наоборот, интенсивно расходует все виды ресурсов – ради возможности направить их небольшую часть по своему усмотрению.
Действительно, с энергетической точки зрения человек потребляет в среднем около 100 Вт (а с приборами, обслуживающими его – отопление, бытовые функции и пр. – около 400 Вт). Полезную же работу в постоянном режиме человек может осуществлять примерно на 10 Вт (например, поднимать каждую секунду груз весом 1 кг на 1 метр), и отнюдь не круглосуточно.
Так, энергетический КПД человека составляет, в лучшем случае, единицы процентов. Аналогично, ценность потребляемых и выделяемых его организмом веществ несопоставима. Наконец, выдаваемая человеком – даже самым умным и учёным – информация составляет ничтожно малую долю от потребляемой им извне.
Человек является вовсе не двигателем экономики, а лишь не очень удачным «костылём», которым приходится «затыкать дыры» в процессе производства за неимением адекватных научно-технических решений – например, крутить какое-нибудь колесо (вместо электродвигателя, КПД которых достигает на сегодня 99%), стругать деревяшки (в миллионы раз медленнее токарного станка), вычислять математические примеры (в миллиарды раз медленнее компьютера при том же энергопотреблении).
Использование человека в экономике является необходимым злом эпох низкого технологического развития, и стремление некоторых политиков «создать больше рабочих мест» означает лишь «создать в экономике больше прорех, затыкаемых живым человеком, который больше ни на что не годен». Тем не менее, труд человека может быть очень ценным когда он работает над экономикой – а именно – вовлекает в неё новые потоки энергии, материи и информации из природы и выстраивает её максимально так, чтобы человек как конструктивный элемент в ней не требовался вовсе.
Абсолютно все материальные блага, окружающие современного человека, все что отличает в экономическом плане нашу цивилизацию от стаи обезьян – создано благодаря творческому вовлечению в экономику природных ресурсов, а не какой-либо форме их распределения и уж подавно не эксплуатации человека.
Кроме того, отбирание у себе подобных противоречит «золотому правилу нравственности» (поступай с другим так, как хочешь, чтобы поступали с тобой), а добыча из природы – нет. Наука и техника как раз и позволяют извлекать из природы и использовать то, что раньше было недоступным и бесполезным.
Поэтому остановка прогресса неминуемо ставит государственных деятелей перед выбором из двух зол: сокращения населения по Мальтусу или войны за перераспределение дефицитных ресурсов. Обычно первое достигается посредством второго.
Напротив, активное, осмысленное развитие науки и техники приносит столь великие плоды всем сторонам государственной жизни, что их подстройка под интересы научно-технического развития нередко оказывалась более плодотворной, чем замыкание в себе и концентрация на решении внутриотраслевых проблем при застое науки и техники.
Разительно отличается при статическом и динамическом подходе и отношение к развитию человека. Статический подход представляет лицам принимающим решения в выгодном свете меры, ведущие на самом деле к личностной деградации народа, низведению граждан до уровня животных. Динамический подход, напротив, требует активного массового передового образования, а также формирования у граждан волевых и психологических качеств творческой личности. Примером этого может служить введение массового образования в нашей стране в начале XX века раннесоветскими лидерами, признававшими динамический подход к науке и технике и его значение для подготовки ко II мировой войне.
§6. Статический подход к науке и технике как индикатор коррупции
Статический подход к науке и технике не является безобидным заблуждением, как может показаться. Он тесно связан с уровнем коррупции в обществе. Наиболее коррумпированные периоды характеризовались наиболее активным отрицанием возможности и необходимости целенаправленного технологического развития.
Таковы, например, периоды заката Российской империи в XIX – начале XX века, застоя в СССР во второй половине XX века и весь период существования постсоветской РФ. Отсутствие целенаправленной научно-технической политики сочеталось в эти периоды с пропагандой бессмысленности и бесперспективности развития науки и техники (и, соответственно, нужного для их развития образования), и превращением соответствующих министерств в систему «кормления» чиновников и их свиты.
Напротив, несколько десятилетий после большевистской революции дали пример яркого динамического подхода к науке и технике: уже в 1918 году в голодной и ведущей войну за выживание с сомнительным исходом РСФСР по личным указам Ленина создаются институты и организации для разработки вопросов атомной энергетики, электрификации, освоения месторождений, авиации, аэрофотосъёмки, радиотехники, и т. д. во главе которых оказываются талантливейшие люди своего времени: Жуковский, Вернадский, Ферсман и т. д. Последовавшие в середине века победа в Великой Отечественной войне, успехи механизации сельского хозяйства, гражданского строительства, атомной и космической отрасли были прямым следствием такого подхода.
Достижения СССР сходили на нет по мере регенерации разрушенной революцией коррупционной системы. В противоположность этому, государственный переворот 1991 года не разрушил коррупционной системы – и не привёл к научно-техническому подъёму.
Коррупционеры противятся инновациям (системным, а не декоративным) по целому ряду причин. Это и страх того, что новые технологии перенести власть и контроль на другие уровни и структуры. Это и боязнь разрушения сложившихся годами коррупционные связей и сетей вследствие кадровым перестановок и организационных изменений в госаппарате. Фундаментальные технологические сдвиги могут стать и причиной революций, тем с большей вероятностью, чем больше злоупотреблений имеет место в государстве.
Сказывается и привычка работы в традиционных, иногда неэффективных, но привычных и понятных условиях, которые коррупционеры «чувствуют» и могут использовать к своей выгоде. При необычных и непредсказуемых изменениях ситуации, система лжи рискует быть неожиданно нарушенной. Новые процессы могут требовать совершенно иных компетенций и менталитета. Сознавая свою неспособность к созданию сложных высокотехнологичных систем, коррупционные сообщества всячески избегают инициирования таких работ «сверху» или «снизу», чтобы избежать ответственности за проекты с чёткими критериями успеха и провала. Вместо этого, они стараются направить государственные ресурсы на старые проекты с максимально расплывчатыми критериями успеха (в идеале – абсолютно бессмысленные), по которым наработан как механизм их выполнения, так и механизм «откатов».
Получив конкретную инновационную задачу коррупционер оказывается перед дилеммой – потратить больше ресурсов по назначению (и проиграть в конкуренции с себе подобными) или больше украсть (создав одну лишь видимость работы). Невыгодно коррупционерам и поручение государством инновационных разработок сторонним организациям (и даже их волонтёрская работа за свой счёт) – деньги при этом проходят мимо них, а эффективность добросовестных исполнителей создаёт яркий контраст с их скромными результатами.
Сама перспектива достижения государством технологического лидерства является невыгодной и опасной для коррупционера – как биологические паразиты обычно заводятся в ослабленных организмах. Особенно когда коррупция заключается в предпочтении закупки иностранных товаров и услуг или сотрудничестве с иностранными спецслужбами. Ведь сильное государство постарается пресечь и расследовать эту деятельность сразу или в будущем. Для инновационного развития нужны активные волевые принципиальные люди с творческим, критическим мышлением. Трудно представить себе заинтересованность в подготовке таких людей со стороны коррупционеров.
Так коррупционное сообщество в широком смысле этого слова – от высокопоставленных казнокрадов и изменников, до мелких преступников и бездельников, занявших «хлебные места» – и всех, кто питается «с их руки», получая за свои услуги необоснованный доход – имеет коллективный интерес в научно-технической стагнации общества и непрерывно принимает на этот счёт меры различной степени активности вне зависимости от степени осознания этого. А так как в руках коррупционного сообщества сосредотачиваются значительные ресурсы, это не может не влиять на культуру, образование и информационную повестку общества. Именно здесь берет своё начало нескончаемый поток пропаганды статического подхода к науке и технике, в корне противоречащий интересам общества и государства.
Научно-техническая стратегия государства должна предусматривать механизм создания и гармоничной интеграции новых технологий в общество, не подверженный такого рода сопротивлению и не несущий разрушительных социально-политических последствий.
II. Законы развития науки и техники
§7. Закономерный характер развития науки и техники
Но всегда ли есть возможности для такого развития науки и техники, которого требует динамический подход? Долгое время считалось, что прогресс является случайным и непредсказуемым, а потому чрезмерно дорогим и чреватым дополнительными проблемами.
Эта точка зрения распространена и по сей день – в первую очередь, потому что она соответствует как интересам научной бюрократии («платите и не ждите от нас многого»), так и консервативных элит («видите мы финансируем, даже есть локальные яркие достижения, чего вам ещё надо»).
Однако, с середины XX века благодаря работам Г. С. Альтшуллера, Б. Л. Злотина, А. Л. Зусман и др. достоверно установлена подчинённость развития науки и техники ряду закономерностей. Это открыло возможности прогнозирования и управления в этих сферах.
Их подходы уже несколько десятилетий активно (и с большим успехом) используются многими крупными инновационными компаниями мира. До сих пор, правда, не известно примеров использования этих знаний в государственном управлении. Устранить это недоразумение и призвано настоящее издание.
Идеи о том, что развитие техники может подчиняться объективным законам, появились существенно позднее, чем идеи о закономерностях социального развития (17-й век) и биологической эволюции (начало 19-го века). Поскольку технику создают люди, казалось, что все зависит только от изобретателя. Однако лавинообразное накопление патентной информации позволило к середине XX века обнаружить существенные закономерности.
Первым их классифицировал советский учёный Г. С. Альтшуллер, которому принадлежит авторство самого понятия «законы развития технических систем». В наши дни система законов Альтшуллера была уточнена и дополнена его учениками, большой вклад внесли Б. Злотиным и А. Зусман, на основе большого опыта работы в условиях как СССР, так и стран Запада. Была на практике доказана огромная инструментальная и в то же время прогнозная ценность этих законов, особенно совместного их применения.
К основным законам развития технических систем можно отнести:
– Закон повышения идеальности
– Закон развития за счёт использования ресурсов
– Закон кризисного развития
– Закон развёртывания—свёртывания
– Закон расширения ассортимента задействованных уровней строения материи
– Закон повышения адаптивности
– Закон развития отношений человек-техника
– Закон роста упорядочивающей способности
– Закон роста информационного КПД
– Закон S-образного развития
Оказалось, что технические системы любого назначения – сельскохозяйственные, промышленные, военные, развлекательные – эволюционируют совершенно одинаково и в значительной степени – предсказуемо. Историческая специфика определяет не то, какими будут системы будущего, а лишь кто и когда создаст и использует их. Соответственно, все, что открыто внутри одного государства, через какое-то время обязательно будет переоткрыто за его пределами. С точки зрения научно-технической стратегии государства это и имеет решающее значение: важно чтобы ключевые задачи решались во-первых, лицами, чьи интересы совпадают с интересами конкретного общества и государства, а во-вторых, как можно раньше, в первую очередь – раньше, чем это сделают другие.
Этот детерминизм не лишает труда творческой составляющей, а наоборот, позволяет фокусировано использовать ресурсы на перспективных направлениях, избегая тупиков. Знание этих законов является неоценимым для осмысленного планирования науки и техники. И, наоборот, вероятность ошибок при принятии решений тем выше, чем слабее представляет себе человек закономерный ход развития техники. Конкретное выражение законы развития находят в так называемых линиях развития технических систем.
Законы развития технических систем являются объективными законами, но имеют статистический, вероятностный характер, как и все законы, связанные с развитием систем высокой сложности. Поэтому всегда можно отыскать примеры единичного нарушения того или иного закона. Наиболее часто такие нарушения связаны с тем, что сильная надсистема заставляет подчинённую ей систему «нарушить» закон.
Полное представление о содержании и практическом применении данных законов можно получить из рекомендуемой в конце литературы. Для предварительного знакомства в следующих параграфах приводится очень краткий конспект законов развития технических систем.
§8. Закон роста идеальности
Развитие систем идёт в направлении увеличения идеальности, то есть отношения суммы её полезных функций к сумме «факторов расплаты» – стоимости, габаритов, трудо- и материалоемкости и т. д.
Например, в ходе эволюции компьютеров их полезные функции – производительность, объем памяти, надёжность – стремятся к бесконечности, а факторы расплаты – масса, габариты, стоимость – к нулю.
Повышение идеальности часто проявляется в росте относительных параметров, то есть отношения полезных характеристик (мощности, коэффициента усиления, производительности, точности, надёжности и других) к вредным (потери, помехи, количество брака и т. д.) или к конструктивным (вес, размеры, трудоёмкость изготовления и т. д.). Как правило, растут коэффициенты полезного действия (КПД), числа функций, выполняемых на единицу веса, объёма, площади, длины, затрат энергии и т.п., полезного использования времени, материалов, труда и т. п.
Идеальная техническая система – это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не уменьшается. Системы нет – а функция её выполняется. Хотя достижение этого в реальности невозможно, понятие «идеальной системы» оказалось чрезвычайно полезным для решения конкретных изобретательских задач. Биологические системы в своём развитии тоже следуют в направлении увеличения отношения полезных функций к факторам расплаты.
Закон повышения идеальности позволяет при решении задач формулировать представление об идеальном конечном результате (ИКР), ценное тем, что позволяет выбрать среди множества направлений решения наиболее радикальное. Хотя сам ИКР, как правило, недостижим, но он направляет работу в область сильных изобретательских решений, резко улучшая работу конструктора. А. Морозов, один из создателей советского танка Т—34, писал, что в работе руководимого им коллектива главным был принцип: «самой надёжной, не поражаемой, лёгкой и дешёвой является та деталь, которой нет в машине… Сложное сделать легко, куда сложнее сделать просто».
Для практического использования формулы идеальности при оценке той или иной идеи достаточно увидеть соответствующее ей направление и динамику изменения идеальности. Повышение идеальности системы возможно как при опережающем росте числителя (увеличение количества и качества выполняемых полезных функций), так и при опережающем уменьшении знаменателя (снижение затрат, уменьшение числа вредных функций). Особенно интенсивно идёт повышение идеальности когда эти явления имеют место одновременно.
Добавление новых полезных функций в систему осуществляется путём изобретения ранее неизвестных функций, переноса функций, выполнявшихся ранее другими системами, человеком и др. Если изначально функции системы были неполны (отсутствовали функции поддержания её пространственной и временной структуры, ввода-вывода потоков энергии и вещества, регенерации, контроля взаимодействия с окружающей средой), развитие обычно идёт путём восполнения недостающих функций.
