Проблема структуры предметных средств экспериментального познания

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 100.72.:007(043.3)

Проблема структуры предметных средств экспериментального познания

Н.М. Макеева

Для теории познания построение предметных структур, с помощью которых достигаются конкретные предметные цели субъекта, имеет фундаментальное значение. Именно в построении таких структур находит свое выражение как познавательная, так и практическая деятельность субъекта [1].

Научное познание начинается с выявления объективного компонента, противостоящего субъекту не в виде отдельного чувственного предмета, а в виде системы взаимодействий и взаимоотношений элементов, заложенной в предметном содержании практики. В этом и заключается суть положения о том, что объекты даны субъекту не в форме созерцания, а в формах предметно-практической деятельности.

На данность объективной реальности, познающему субъекту в формах практики, обращал внимание еще Ф. Бэкон, подчеркивавший важность истории искусств как материала для изучения природы. Природа, по мнению Бэкона, проявляет свои свойства в «потревоженном состоянии, когда она разбужена искусством: «Ведь подобно тому, как характер какого-нибудь человека проявляется лучше всего тогда, когда он приходит в раздражение, и Протей принимает различные обличья лишь тогда, когда его крепко свяжут, так и природа, если ее раздражить и встревожить с помощью искусства, раскрывается яснее, чем когда ее предоставляют самой себе» [2, c.155].

Основаниями для выделения структуры предметных средств познания в научно-экспериментальном освоении объекта исследования являются функциональные и генетические связи его элементов. Это приводит к появлению разных структур, так как выделение генетической происходит в рамках более глобальной, функциональной структуры и поэтому первая представляется структурой другого масштаба и другого основания [3, c.155].

Выделение функциональной структуры соотносится с основными этапами экспериментальной деятельности. Используемые при этом предметные средства, приобретают свою функцию в зависимости от того, какой этап деятельности они замещают. К таким этапам относятся: 1) создание предметно-практических условий для экспериментального изучения объекта; 2) получение информации непосредственно от эмпирического объекта; 3) логико-математическая обработка полученной информации.

Трем этапам экспериментальной деятельности соответствуют три группы искусственно созданных, предметных средств познания: экспериментальные установки, приборы и информационно-логические машины. Остановимся на характеристике каждой из этих групп.

К экспериментальным установкам в широком смысле слова, относится большая группа предметных искусственных средств, создающих условия для осуществления экспериментального познания. Такими средствами являются и источники энергии, и приспособления, и приготовляющие устройства (например, источник монохроматического пучка электронов при исследовании свойств атомных объектов), и экспериментальные установки в узком смысле этого слова (например, барокамера, аэродинамическая труба) и др.

Каждый тип эксперимента предполагает изготовление соответствующих предметных средств, с помощью которых создается та среда, в которой объект можно исследовать в относительно «чистом» виде. Несмотря на имеющиеся различия, в выдвигаемых различными авторами компонентах этой группы предметных средств, при рассмотрении этой стадии эксперимента, искусственные средства познания этой группы объединяет одна общая функция - создание условий для экспериментального познания.

Особую группу средств познания, позволяющих исследователю получать информацию от эмпирического объекта, представляют приборы. Последние функционируют как собственно орудия экспериментального познания. Являются они не только предметными, но и знаковыми средствами, так как овеществляют, замещают не только предметные, но и знаковые действия экспериментатора. Поэтому эту группу искусственных средств познания можно назвать предметно-знаковыми (в отличие от первой группы - предметной). На «входе» у этих средств познания имеется предметное явление (предметное взаимодействие с объектом), на «выходе» - знаковое явление.

Из совокупности элементов этой группы средств познания можно получить некоторую функционально-генетическую структуру. Эта новая структура явится и новым масштабным образованием, в рамках более широкой функциональной структуры. К этой группе искусственных средств познания относятся индикаторы, эталоны и измерительные приборы [3].

Индикаторами являются приборы, в результате использования которых исследователь получает знание о качественных сторонах объекта, тогда как в случае использования измерительного прибора результатом является некоторое знание о количественных характеристиках параметров объекта. К этому различию можно добавить, что на «выходе» измерительного прибора имеется либо число, либо высказывание в некоторой специфической знаковой форме. А на «выходе» индикатора информационное явление выступает в предметной форме. Эта предметная форма тоже выполняет знаковые функции, но способ ее существования, ее субстанциональная природа не приспособлена для оперирования в знаковой плоскости. Индикаторы относятся к одному из древнейших видов предметных средств, используемых в познании. Приборы-индикаторы исторически развиваются в измерительные приборы, меняется их функциональная структура, и меняется форма информационного явления на «выходе». Однако они продолжают при этом использоваться наряду с измерительными приборами, являясь не только первой ступенью в развитии прибора, но и особой самостоятельной формой, в которой существует прибор. Обычно они представляют собой некоторое естественно природное явление, которое в определенных условиях начинает функционировать как орудие познания.

В процессе взаимодействия объекта исследования и индикатора возникает некоторое информационное явление. Наше распознавание этого явления возможно только потому, что обществом создана система вещей или представлений, функционирующих как образцы-представители какого-то класса предметов или свойств. Отождествить объект с каким-либо эталоном можно только потому, что результаты взаимодействия «объект-индикатор» и «эталон-индикатор» тождественны. Эталон выступает как социальный представитель какой-то группы свойств или объектов. Исторически в нем овеществлена и аккумулирована познавательная деятельность с индикатором. Эталон - это предмет, используемый для сопоставления с ним объекта познания. Сопоставление осуществляется для распознавания объекта познания - отождествления или установления различия между эталоном и объектом. Естественно, что в качестве эталона может функционировать лишь предмет, определенные свойства которого нам уже известны. Такие эталонные предметы у сформировавшегося человека преобразуются в некоторые общие представления памяти, дающие возможность осуществить действие сопоставления, не обращаясь непосредственно к самим предметам.

Наряду с функциями эталона, эталонный предмет в то же самое время аккумулировал в себе функции индикации. Дальнейший процесс аккумуляции познания и овеществления (опредмечивания) познавательной деятельности человека мы наблюдаем в измерительном приборе. Процесс измерения в принципе представляет собой сравнение измеряемой величины с некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения. Прибор овеществляет этот процесс, объединяя в себе и индикацию и эталонизацию (сравнение с единицей). Подобно индикатору, прибор взаимодействует с измеряемой величиной (объектом исследования), и результатом этого взаимодействия является некоторое информационное явление, а подобно эталону, прибор является средством сопоставления - сравнения с единицей измерения.

Но функция замещения познавательной деятельности человека, выполняемая в измерительном приборе идет еще дальше - прибор выдает результат в некоторой знаковой форме. Нуждается ли эта знаковая форма в дальнейшей обработке и интерпретации, или может представлять собой готовый результат - зависит от уровня автоматизации прибора, т.е. от уровня замещения предметных и знаковых действий экспериментатора [3].

В материалах международной конференции «Философия естествознания ХХ века: итоги и перспективы» приборы представлены «как своеобразное и все более утонченное «расширение», «удлинение», «обогащение» органов чувств человека. Было установлено, что значение эксперимента (опыта) состоит не просто в том, чтобы подтверждать или опровергать некоторые теоретические предпосылки или выводы, полученные в результате сугубо интеллектуальных рассуждений. Основное назначение эксперимента состоит в том, чтобы обеспечить все более и более тонкий анализ действительности. Тем самым было показано, что эксперимент, несмотря на всю его теоретическую нагруженность, имеет самостоятельную, независимую ценность» [4].

Измерительный прибор является развившимся индикатором, при этом последний в зародышевой форме содержит в себе признаки измерительного прибора. Отличие измерительного прибора и индикатора более четко прослеживается при сопоставлении их функциональной структуры. Индикатор, в отличие от измерительного прибора, не имеет блока сравнения, где осуществляется сопоставление с эталонными величинами. Иначе говоря, измерительный прибор является синтезом индикатора и эталонного предмета (сравнение всегда осуществляется с какими-то единицами сравнения, т.е. эталонными величинами).

Таким образом, функционально-генетическую связь индикатора, эталона и измерительного прибора можно представить следующим образом. Индикация является процессом выявления свойств изучаемого объекта путем приведения его во взаимодействие с особым предметом - индикатором. Она вызывает появление, как продукта многократно повторяющейся индикации, некоторых предметов - представителей определенной группы свойств эталонов. Эталонизация (сопоставление с эталоном) нередко начинает замещать индикацию. Конструктивное объединение в одной предметной системе индикатора и метрологических эталонных величин дает измерительный прибор, являющийся более высоким уровнем замещения познавательной деятельности человека в эксперименте.

Снятие информации с приборных средств и ее первичная обработка, которая осуществляется в самих приборах, в случае достаточно сложного эксперимента не дает еще готового, конечного продукта экспериментального исследования. Получение последнего осуществляется как бы вне сферы самого эксперимента, ибо такая логико-математическая обработка осуществляется нередко вне стен данной организации. Это создает иллюзию того, что обработка материала не относится вообще к экспериментальному исследованию, ибо под экспериментом интуитивно понимается лишь создание условий для экспериментального познания и получение информации от эмпирического объекта. Это интуитивное понимание имеет своим основанием абсолютизацию тех простых случаев экспериментального исследования, в которых не требуется сколько-нибудь существенной обработки первичного результата эксперимента (или эта деятельность уже «свернута» в приборной конструкции).

Если рассматривать эксперимент как познавательную деятельность, результатом которой является получение конечного продукта, то вышеотмеченная иллюзия разрушается. Когда речь идет не о конкретном эксперименте, а об эксперименте вообще, то имеется в виду развитый эксперимент, когда принадлежность логико-математической обработки к экспериментальному познанию не вызывает никакого сомнения. Информационно-логические машины, используемые в качестве искусственных средств экспериментального познания, выполняют функции приема, обработки, хранения и выдачи готового конечного продукта эксперимента в знаковой форме. На «входе» и «выходе» информационно-логических машин находится знак, но по способу своего существования это искусственное средство познания представляет собой предметное явление. Поэтому данную группу искусственных средств эксперимента можно назвать знаково-предметными. Развитие предметных средств эксперимента выражается во все большей автоматизации процесса эксперимента. Результатом этой тенденции является возникновение автоматически действующих экспериментальных устройств, в которых конструктивно воплощены все три группы предметных средств эксперимента. Начало реализации этой тенденции наблюдалось уже в функционально-генетическом сопоставлении индикаторов, эталонов и измерительных приборов. Продолжением этой тенденции на пути к полной автоматизации эксперимента является конструктивное объединение измерительных приборов и информационно-логических машин в особой группе современных искусственно созданных, предметных средств экспериментального познания - в измерительных информационных системах (ИИС). Поскольку последние являются новыми предметными средствами экспериментального познания, постольку представляет несомненный интерес их гносеологический анализ и сопоставление с традиционными средствами. Это необходимо и для того, чтобы включить ИИС в функционально-генетическую структуру, образованную цепочкой «индикатор - эталон - измерительный прибор» [3].

Современные измерительно-информационные системы возникли в результате усложнения эксперимента, а также в связи с комплексной автоматизацией технологических процессов на производстве. На «входе» ИИС - сигнал от объекта, на «выходе» - знаковое явление. При таком сопоставлении никаких различий между измерительным прибором и ИИС не фиксируется. Эти различия можно установить при сопоставлении обобщенных функциональных схем измерительных приборов и ИИС.

Обобщенная функциональная схема измерительного прибора, может быть дополнена еще одним блоком, который возникает при автоматизации целого ряда процессов обработки измерительной информации. Блок обработки измерительной информации специфичен для автоматизированных измерительных приборов и находится между блоком собственно измерительных операций и знаковым блоком. Создание автоматизированных измерительных приборов, на «выходе» которых имеется измерительная информация в цифровой форме, послужило основой для дальнейшей автоматизации процессов обработки информации, получившей свое выражение в ИИС.

Возникновение ИИС обусловлено целым рядом причин. Во-первых, развитие методов электрических измерений как электрических, так и неэлектрических величин создало наиболее благоприятные условия для унификации средств измерения и для развития на этой основе автоматизированных измерений. С помощью электрических методов измерений оказалось возможным измерять любые величины, причем с «точностью и чувствительностью, нередко просто недостижимыми с помощью иных методов» [5].

Второй причиной, обусловившей возникновение ИИС, является усложнение измерительных задач, решаемых в современном эксперименте, или при организации измерения и контроля в современном производстве. Произошло значительное увеличение объема измерительной информации, а скорость измерения ее, более чем осложнила процессы измерения и обработки. Появилась парадоксальная ситуация - измерять с помощью обычных приборов можно, но бесполезно, так как измерительная информация после ее получения и обработки не может быть использована для влияния на ход эксперимента или производства. Если, например, скорость обработки измерительной информации равна 20 значениям в минуту, а с космического корабля в одну минуту поступает около 11тысяч значений различных величин, то обработка этой информации, поступившей только за одну минуту, закончится где-то через 9 часов [3, c.163].

Усложнение измерительных задач связано со сложностью объекта, с увеличением числа его измеряемых параметров. Если традиционный измерительный прибор имел дело с одним или двумя параметрами объекта, то современное измерительное устройство должно одновременно измерять множество различных параметров. Усложнение вызвано и тем, что одновременно с увеличением объема измерительной информации появляется необходимость в ускорении ее математической обработки. Если некоторую обработку измерительных данных при совокупных измерениях производит и автоматический измерительный прибор, то новая система средств измерения должна в кратчайшие сроки математически обработать огромнейшее количество измерительной информации. Эту обработку уже не в состоянии в силу своих биологических особенностей осуществить в чрезвычайно сжатые сроки сам человек. Поэтому функция обработки измерительной информации была передана ЭВМ. Но сама операция ввода этой информации в ЭВМ оказалась, в свою очередь, весьма трудоемким и отвлекающим огромное количество людей делом. Поэтому возникла задача соединить в единой системе измерение и его логико-математическую обработку, задача соединения автоматического измерительного прибора и счетно-решающего устройства. Реализация этой идеи и дала измерительные информационные системы (ИИС), или как их еще иногда называют, информационно-логические измерительные системы (ИЛИС).

Таким образом, философский подход к анализу искусственных средств познания, используемых в научно-экспериментальной деятельности, предполагает исследование проблемы предметной структуры этих средств.

предметный средство познание экспериментальный

Литература

Чешев В.В. Методологические исследования на современном этапе научно-технического прогресса //Методологические проблемы научно-технического прогресса: Вопросы интеграции науки и производства /Отв.ред. А.П. Деревянко, В.Е. Зуев. - Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ние, 1987.

Бэкон Ф. Сочинения: В 2-х т. Т.1. -М., 1977.

Хохлов Н.А. Проблема структуры предметных средств эксперимента//Проблемы исследования структуры научного познания. -Новосибирск:Изд-во НГУ, 1970.

Казютинский В.В., Коняев С.Н., Кузнецова Н.И. и др. Международная конференция «Философия естествознания ХХ века: итоги и перспективы». - Вопросы философии. - 1997. - №10.

Карандеев К.Б., Цапенко М.П. Измерительные информационные системы//Информация и кибернетика. -М.:Наука, 1967.

Размещено на Allbest.ru