Обоснование конструктивной методологии через деятельност-ный подход.

Эвристика – наука о закономерностях и методах креативной- исследовательской деятельности. Использование эвристических методов (эвристик) сокращает время решения задачи по сравнению с ненаправленным перебором возможных альтернатив. В психоло- гической и кибернетической литературе эвристические методы по- нимаются как любые методы, направленные на сокращение пере- бора, или как индуктивные методы решения задач. Эвристика – это наука о творческом мышлении. Основой для неѐ служат законы развития техники и психологические особенности творческого процесса.

Основой для неѐ служат законы развития техники и психологи- ческие особенности творческого процесса. Под каждую задачу ищется свой метод решения, состоящий из набора известных мето- дов и неизвестных, так как постоянно меняются условия, цели, а, следовательно, и задачи. Основной проблемой в поиске решения задачи является выход на область поиска, в которой находится ре- шение. Классификация методов поиска решений: эвристические методы (стратегия случайного поиска); методы функционально- структурного исследования объектов; класс комбинированных ал- горитмических методов (стратегия логического поиска).

В число эвристических методов входят: "мозговой штурм" (А. Осборн), синектика (У. Гордон), фокальные объекты (Ч. Вайтинг), гирлянды случайностей и ассоциаций (Г. Буш), списки контроль- ных вопросов (Д. Пойа, А. Осборн, Т. Эйлоарт).

К классу функционально-структурного исследования: морфоло- гический анализ (Ф. Цвикки), матрицы открытия (А. Моль), деся- тичные матрицы поиска (Р. Повилейко), функциональное констру- ирование (Р. Коллер), морфологическое классифицирование (В. Одрин). К классу комбинированных алгоритмических методов от- носятся: алгоритм решения изобретательских задач – АРИЗ (Г. Альтшуллер); обобщенный эвристический метод (А. Половинкин); комплексный метод поиска решений технических проблем (Б. Гол- довский); фундаментальный метод проектирования (Э. Мэтчетт); эволюционная инженерия (С. Пушкарев).

Поиск решений с использованием этих методов является си- стемным и целенаправленным. Таким образом, решение задачи за- висит от характера задачи, 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 постав- ленной цели, возникает и побочный результат. В удачный момент этот побочный продукт может проявиться в виде подсказки, веду- щей к интуитивному решению. Эвристика постепенно эволюцио- нировала к компьютерным технологиям, на основе которых резко сократилась трата времени на перебор и поиск возможных анало- гов, прототипов. Сетевые структуры позволяют повысить опера- тивность выполнения заказа, обеспечивают обратную связь с за- казчиком на всех этапах реализации разработки.

Концепции естествознания

Применение в инженерии. Развитие естествознания и револю-ции в науке. Становление неклассической методологии в теорииотносительности. Квантовая механика и неклассическая методоло-гия.

Инженерная деятельность связана с целым комплексом научно- технических дисциплин, опирающихся на ряд естественнонаучных концепций, связанных с физическими, химическими, геологиче- скими, биологическими, астрофизическими свойствами вещества,

пространства, энергии, поля. Речь идет об оптике, имеющей выход в приборостроение, лазерные технологии; термодинамике, имею- щей выход в энергетику; квантовой механике, связанной с прибо- ростроением, лазерными технологиями; ядерной физике, имеющей выход в энергетику, военное производство; генетике, имеющей вы- ход в генную инженерию; органической и неорганической химии, связанной с химическими производствами, экологией, металлурги- ей; геологической теории, ориентированной на горнодобывающие отрасли, включая нефтегазовую.

Для инженерной деятельности всегда была важна материало- ведческая часть естественнонаучных знаний, тепло- и энергодина- мическая, геологическая, природно-ландшафтная, климатическая. Естественнонаучные знания трансформируются в инженерии на уровне функциональных, поточных и структурных схем.

Функциональная схема отображает общее представление о тех- нической системе независимо от способа еѐ реализации и является продуктом идеализации этой системы на основе принципов опре- деленной теории. В технической науке функциональные схемы ак- центированы на определенном типе физического процесса и чаще всего отождествлены с какой-либо математической схемой или уравнением. Так например, при расчете электрических цепей с по- мощью теории графов элементы электрической схемы – индуктив- ности, емкости и сопротивления – заменяются по определенным правилам особым идеализированным функциональным элементом

– унистором, который обладает только одним функциональным свойством – оно пропускает электрический ток только в одном направлении. К полученной после такой замены однородной теоре- тической схеме могут быть применены топологические методы анализа электрических цепей. На функциональной схеме проводит- ся решение математической задачи с помощью стандартной мето- дики расчета на основе применения ранее доказанных теорем. Для этого функциональная схема по определенным правилам приво- дится к типовому виду.

Поточная схема или схема функционирования описывает есте- ственные процессы, протекающие в технической системе и связы- вающая еѐ элементы в единое целое. Такие схемы строятся исходя из естественнонаучных представлений. Так для различных типов функционирования системы элементы цепи, например электриче- ской, меняют вид. Структурная схема фиксирует конструктивное

расположение элементов технической системы и связей с учетом предполагаемого способа реализации. Она представляет собой тео- ретический набросок этой структуры с целью создать проект бу- дущей технической системы. В ней отражается результат техниче- ской теории, а также исходный пункт инженерно-проектной дея- тельности по разработке на ее основе новой технической системы.

Развитие естествознания влияет на инженерную деятельность, поскольку физические, химические, биологические, геологические закономерности используются в различных отраслях промышлен- ной и аграрной деятельности человечества. Наиболее активно на инженерные разработки повлияли научные революции связанные с ядерными, квантовыми, генетическими, логическими, термоядер- ными исследованиями. Предвестником неклассической методоло- гии в науке стала теоретическая деятельность А. Эйнштейна. Она позволила обнаружить фундаментальное значение относительно- сти. Окончательное становление неклассической методологии про- изошло под влиянием квантовой механики.