От мехатронизации до мехатроницизма
Шрифт:
Предисловие
20-ый век был веком кибернетики и автоматизации. Кибернетика, как наука привнесла в общество понятие «обратная связь», общие закономерности получения, хранения, преобразования и передачи информации в сложных управляющих системах. Рука об руку с ней появилось направление научно-технического прогресса – автоматизация.
Сказать, что это две сестры прогресса видимо нельзя, скорее это мать и дочь. Использование методов математического моделирования и саморегулирующих технических средств позволило автоматизации максимально уменьшить степень участия
21-ый век будет веком мехатронизации. Кибернетика и автоматизация ее основа. Наукой развития нового направления научно – технического прогресса на данном этапе является мехатроника, но ее взаимодействие с другими науками будет сопровождаться взаимным проникновением свойств одних в другие, в результате чего они будут меняться в рамках мехатронизации. Это наука и техника, основанная на синергетическом объединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами.
Электротехнический. Сюда относят механические звенья, передачи, электродвигатели, рабочий орган, дополнительные электротехнические элементы, сенсоры. Все составляющие применяются для того, чтобы обеспечить необходимые движения. Особую важность для корректного выполнения поставленных задач имеют сенсоры. Они собирают данные про состояние объекта работ и внешней среды, непосредственно мехатронного устройства и его составляющих.
Электронный. Сюда относят микроэлектронные устройства, силовые преобразователи и измерительные цепи.
Компьютерный. Сюда относятся микроконтроллеры и электронно-вычислительные машины высшего уровня.
Одной из актуальных проблем экономики является повышение эффективности за счет внедрения инновационных технологий. Одним из перспективных способов повышения эффективности является применение комплексных интеллектуальных компьютерных технологий, представляющих собой вычислительные структуры, состоящие из большого количества однотипных элементов, каждый из которых выполняет относительно простые функции – искусственных нейронных сетей (ИНС).
Процессы в искусственных нейронных сетях иногда ассоциируют с процессами, происходящими в нервной системе живых организмов, которой необходима минимальная информация об объекте и которая производит параллельную обработку информации, значительно увеличивая скорость обработки.
Использование нейросетевых подходов, нечеткую логику, эволюционное моделирование и сочетания этих подходов, позволяет получать оценочные характеристики технологических процессов в условиях промышленного внедрения.
Появление искусственных нейронных сетей, искусственного интеллекта напрямую подводит нас к вопросу о централизации и децентрализации процесса управления.
Централизация – основа существования жизни в прошлом и этой централизации были посвящены все помыслы фараонов, царей и жрецов. Естественно это нашло отражение в архитектуре того времени. В период строительства египетских пирамид предположить другую организацию социальной жизни было невозможно
Пирамида характеризует собой централизацию власти в руках фараонов, царей и жрецов, а именно четыре
Но с момента парламентаризма, института президентства «закон египетских пирамид» был нарушен и с тех пор закон все больше и больше совершенствуется. А что же наука? Наука с момента становления в 16 – 17 веках и в ходе исторического развития превратилась в важный социальный институт, оказывающий значительное влияние на жизнь в целом.
Она изначально была более демократична в сравнении с социальной жизнью и ее развитие до нашего времени совершенствует «закон египетских пирамид». В технике тоже происходят изменения в иерархии приоритетов в управлении. Целевые функции верхнего и нижнего уровней обычно гармонизируются слабо. Это вынуждает вводить соответствующие коррективы в целевые функции нижнего уровня. В этом случае необходимо сохранить упорядоченность.
Аксиома упорядоченности – это когда для задач принятия решений на верхнем уровне объединяются задачи принятия решений нижнего уровня и когда в целом находится решение задачи принятия решений. Как в жизни, так и в науке, и в технике.
С появлением искусственных нейронных сетей, искусственного интеллекта стало меняться мировоззрение людей.
В конце XVIII века многие ученые придерживались материалистической линии развития, главенствующей роли материи и возможности ее изучения. Ученые представляли человека как машину. Это представление характерно для сторонников редукционизма, но в XX-ом веке произошел значительный поворот к холизму.
В природе все взаимосвязано. Среди многих форм связей важнейшей является причинная, определяющая все другие формы. Сущность причинности состоит в порождении одного явления другим. Вместе с тем, причина сама по себе еще не определяет следствия, она зависит от условий, в которых протекает действие причины. Для возникновения следствия нужны все определяющие его факторы – причина и условия. Необходимая обусловленность явлений множеством факторов называется детерминизмом.
Детерминированность – определимость. Под жёсткой детерминированностью процессов в мире понимается однозначная предопределённость, то есть у каждого следствия есть строго определённая причина. В таком смысле детерминированность является антонимом стохастичности.
Все фундаментальные законы классической механики – детерминистические. Именно на этой основе возник механицизм – мировоззрение, объясняющее развитие природы и общества законами механического движения материи, которые рассматриваются как универсальные и распространяются на все виды материального движения.
Предлагается новое мировоззрение – мехатроницизм, в основе которого лежит холизм, объясняющее развитие природы и общества законами интеллектуализированного движения материи во времени и пространстве в бесчисленном множестве форм, объектов и систем.