Владимир Петров - Биология и законы развития техники

Принцип согласования и модификации

Изменение одной части ТС под определенные условия требует согласования или модификации других частей для повышения эффективности системы.

Закон сохранения массы

Масса вещества, поступающего в замкнутую систему, либо накапливается в ней, либо покидает ее, т.е. масса поступающего в систему вещества минус масса выходящего из системы вещества равна массе накапливаемого в системе вещества.

Закон сохранения энергии. Первый закон термодинамики

При всех изменениях, происходящих в изолированной системе, общая энергия системы остается постоянной. Другая формулировка: при всех макроскопических химических и физических процессах энергия не создается и не исчезает (не разрушается), а только переходит из одной формы в другую.

Закон снижения энергетической эффективности производства

С течением времени при получении полезной продукции и/или информации из технических систем на ее единицу производства затрачивается все большее количество энергии.

Закон деградации качества энергии

В процессе накопления или использования энергии часть ее рассеивается (обесценивается, т.е. становится энтропичной), теряя способность производить работу.

Принцип адаптации

ТС постоянно взаимодействует с внешней средой (в том числе и надсистемой), воздействуя на нее, и внешняя среда воздействует на ТС. Техническая система должна изменять свои параметры и структуру так, чтобы быть не зависимой от внешней среды.

Принцип самовосстановления

ТС постоянно совершает работу и разрушается, поэтому она должна самовосстанавливаться, черпая из окружающей среды необходимые материалы, энергию и информацию.

Эволюция технических систем должна осуществляться путем их идеализации. ТС должна становиться все более идеальной.

Внутренняя устойчивая связь техники с окружением, обусловливающая ее существование и развитие.

Неравномерность развития технических систем

Происходит вследствие эволюции социальной сферы и приспособления к ней ТС и т. д.

Развитие любой системы должно осуществляться в сторону увеличения жизнеспособности (устойчивости) и эффективности системы и возможности дальнейшего самосовершенствования.

Правило необратимости эволюции

Техническая система не может вернуться к прежнему состоянию, уже существовавшему в ряду ее предыдущих поколений.

Минимизация энергии

Техническая система тем идеальнее, чем более эффективно используется поступающая к ней энергия.

Увеличение удельных параметров ТС

В процессе эволюции технические системы увеличивают свои удельные параметры.

Закон усложнения (системной) организации ТС

Историческое развитие ТС приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации (разделения) функций и подсистем, выполняющих эти функции.

Неуправляемые (пассивные) системы постепенно заменяются активными (управляемыми) системами. На следующем этапе увеличивается степень активности.

Переход происходит от инструмента к механизмам, к машинам, активным системам, имеющим систему управления.

Дальнейшее развитие происходит за счет совершенствования системы управления и использования элементов, способных воспринимать и выполнять команды системы управления. Общая тенденция следующая: переход от неуправляемой системы к управлению по отклонениям , затем к переходу к системе с обратной связью , к адаптивной системе , к самообучаемой и самоорганизующейся системе и, наконец, к саморазвивающейся и самовоспроизводящей системе .

«Самовоспроизведение возможно только тогда, когда система достигла определенной сложности. На более низком уровне она вырождается, т.е. на этом уровне система способна воспроизводить только менее сложные системы. Преодолевая уровень сложности системы, смогут воспроизводить себя и далее более сложные системы». Джон фон Нейман 4 4 Нейман Д. Общая и логическая теория автоматов. Перев. с англ. — М.: Физматгиз, 1960. — С. 101. .

Техническая система в своем развитии сначала отрицает существующую структуру, идею или принципы, а затем повторяет в измененном виде эволюционное развитие этой системы.

Закон перехода количественных изменений в качественные

1. Создание принципиально новой технической системы.

2. Внедрение этой ТС.

3. Создание инфраструктуры для этой ТС.

4. Распространение ТС.

5. Количество данного вида ТС увеличивается в продаже и применении.

6. Данный вид ТС приспосабливают к новым условиям.

7. Появление принципиально новой технической системы.

Закон единства и борьбы противоположностей

Закономерности развития технических систем

Зная закономерность развития определенного вида ТС, можно предсказать особенности появления новых систем и в целом особенности данного вида ТС.

Новые виды технических систем появляются путем специализации универсальной ТС.

Создание специализированных технических систем для разных потребителей с учетом различных особенностей: национальной, территориальной, возрастной, образовательной, тематической, эстетической и т. п.

Технические системы должны быть разнообразны, чтобы удовлетворять растущие потребности человека.

Проведены исследования литературных источников по выявлению законов развития биологических систем. Выявлено более 100 законов, концепций, аксиом, правил и постулатов. Большинство из них приведено в работе. Проведена аналогия между законами развития биологических объектов и техническими системами. Сделана попытка сформулировать законы развития технических систем. Разработана система законов развития техники.

1. Большая Советская Энциклопедия. 3-е издание в 30 томах.

2. Вернадский В. И. Размышления натуралиста. — М.: Наука, 1975.

3. Вилли К., Детье В. Биология. — М.: Мир, 1975.

4. Герасимов И. П. Биосфера Земли. — М.: Педагогика, 1976.

5. Дажо Р. Основы экологии. — М.: Прогресс, 1975.

6. Дре Ф. Экология. — М.: Атомиздат, 1976.

7. Дювиньо П., Танг М. Биосфера и место в ней человека. — М. Прогресс, 1968.

8. Колесник С. В. Общие географические закономерности Земли. — М.: Мир, 1970.