2. Соотношения теоретического и эмпирического в технических науках

Эмпирический уровень технической теории образуют конструктивно-технические и технологические знания, являющиеся результатом обобщения практического опыта при проектировании, изготовлении, отладке и т. д. технических систем. Это — эвристические методы и приемы, разработанные в самой инженерной практике, но рассмотренные в качестве эмпирического базиса технической теории.

Теоретический уровень научно-технического знания включает в себя три слоя теоретических схем: функциональные, поточные и структурные.

Функциональная схема фиксирует общее представление о технической системе, независимо от способа ее реализации, и является результатом идеализации технической системы на основе принципов оп-ределенной технической теории. Функциональные схемы совпадают для целого класса технических систем. Блоки этой схемы фиксируют только те свойства элементов технической системы, ради которых они включены в нее для выполнения общей цели. Каждый элемент в системе выполняет определенную функцию.

Например, функциональные схемы в теории электрических цепей представляют собой графическую форму математического описания состояния электрической цепи. Каждому функциональному элементу такой схемы соответствует определенное математическое соотношение, скажем, между силой тока и напряжением на некотором участке цепи, или вполне определенная математическая операция (диффе-ренцирование, интегрирование и т. п.). Порядок расположения и ха-рактеристики функциональных элементов адекватны электрической схеме.

Функциональные схемы широко используются практически во всех технических исследованиях. Ниже приведена функциональная схема загоризонтной радиолокации (рис. 21).

Поточная схема (пример на рис. 22), или схема функционирования, описывает естественные процессы, протекающие в технической системе и связывающие ее элементы в единое целое. Блоки таких схем

Рис. 21. Функциональная схема загоризонтной радиолокации

отражают различные действия, выполняемые над естественным процессом элементами технической системы в ходе ее функционирования. Тацие схемы строятся исходя из естественно-научных (например, физических) представлений.

Например, поточная схема электрических цепей представлена сравнительно небольшим количеством идеальных элементов и их соединений. К таким элементам относятся, прежде всего, емкость, индуктивность, сопротивление, источники тока и напряжения. Для применения математического аппарата требуется дальнейшая идеализация: каждый из перечисленных выше элементов может быть рассмотрен как активный (идеальные источники тока или напряжения) или пассивный (комплексные — линейное омическое и нелинейные индуктивное и емкостное — сопротивления) двухполюсник, т.

е. участок цепи с двумя полюсами, к которым приложена разность потенциалов и через который течет электрический ток. Все элементы электрической цепи должны быть приведены к указанному виду. Причем, в зависимости от режима функционирования технической системы, одна и та же схема может принять различный вид. Режим функционирования технической системы определяется прежде всего тем, какой естественный (в данном случае физический) процесс через нее протекает, т. е. какой электрический ток (постоянный или переменный, периодический или непериодический и т. д.) течет через цепь.

Структурная схема (пример на рис. 23) технической системы фиксирует те узловые точки, на которые замыкаются потоки (процессы функционирования). Это могут быть единицы оборудования,

детали или даже целые технические комплексы, представляющие собой конструктивные элементы различного уровня, входящие в данную техническую систему, которые могут отличаться по принципу действия, техническому исполнению и ряду других характеристик. Такие элементы обладают, кроме функциональных свойств, свойствами второго порядка, т. е. теми, которые привносят с собой в систему определенным образом реализованные элементы, в том числе и нежелательными (например, усилитель — искажения усиливаемого сигнала). Структурная схема фиксирует конструктивное расположение элементов и связей (т. е. структуру) данной технической системы и уже предполагает определенный способ ее реализации. На структурных схемах указываются обобщенные конструктивно-технические и технологические параметры стандартизированных конструктивных элементов (резисторов, катушек индуктивности, батарей и т. д.), необходимые для проведения дальнейших расчетов: их тип и размерность в соответствии с инженерными каталогами, рабочее напряжение, способы наилучшего расположения и соединения, экранировка. Для теории электрических цепей подобные схемы являются исходными: они берутся готовыми из других, более специализированных электротехнических дисцип-

лин и подвергаются в ней теоретическому анализу. При этом следует отличать структурную теоретическую схему от различного рода изображений реальных, встречающихся в инженерной деятельности схем, например, монтажных схем, описывающих конкретную структуру тех-нической системы и служащих руководством для ее сборки на производстве. Главные элементы структурной схемы в теории электрических цепей — источник электрической энергии, нагрузка (приемник электрической энергии) и связывающие их идеализированные конструктивные элементы, абстрагированные от многих параметров реальных конструктивных элементов, входящих в инженерные каталоги.

<< | >>
Источник: Огородников В. П.. История и философия науки. (Учебное пособие для аспирантов). 2011

Еще по теме 2. Соотношения теоретического и эмпирического в технических науках:

  1. 4. Соотношение перцептуального, концептуального и объективно-реального в технической теории
  2. 1. Научное знание как сложная развивающаяся система. Эмпирический и теоретический уровни научного познания, критерии их различения
  3. 9. 2. Методы и методология познания. Общенаучные методы эмпирического и теоретического познания.
  4. Объяснение, понимание, интерпретация в социальных и гуманитарных науках
  5. Коммуникативность в науках об обществе и культуре
  6. 1970 премия присуждена за вклад в повышение уровня научного анализа в экономических науках
  7. 2. Научная и техническая рациональность и иррациональные последствия научно-технического прогресса
  8. 2. Структура эмпирического познания
  9. Методы эмпирического исследования (empirical research methods)
  10. Эмпирическая психотерапия (experiential psychotherapy)
  11. ЭМПИРИЧЕСКАЯ ПСИХОЛОГИЯ
  12. § 6. Схема организации эмпирического исследования
  13. 2. Теория развития интеллекта. Эмпирический фундамент теории
  14. 3.3. Концепции конвергенции и эмпирические свидетельства ее существования.
  15. 28. Текущая и эмпирическая валидности
  16. ЭМПИРИЧЕСКАЯ ПСИХОЛОГИЯ (англ. empirical psychology)