Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ , стр. 4
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ РОБОТОТЕХНИКА ВО ВЗАИМОСВЯЗИ
С ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКИМ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫМ ХАРАКТЕ
РОМ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ стр.19
РОБОТОТЕХНИКА И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ 1ІАУКА стр. 20
МЕЖДИСЦИПЛИІІАРНОСТЬ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИКИ стр. 56
Глава 2. НАУЧНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ И РОБОТОТЕХІІИКА стр. 82
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ АНАЛОГИЙ ПРИ РАССМОТРЕНИИ БИФУРКАЦИЙ ЧЕЛОВЕКОРАЗМЕРІ1ЫХ СИСТЕМ стр. 83
МОДЕЛИРОВАНИЕ НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ СРЕДСТВАМИ РОБОТОТЕХІ ІИКИ стр. 99
Глава 3. МІ ЮГОКРИТЕРИАЛЬНОСТЬ И ЭВОЛЮЦИОНИЗМ
В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ стр. 115
КРИТЕРИИ ВЫБОРА НАУЧНОЙ ТЕОРИИ В РОБОТОТЕХНИКЕ стр. 116
МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ
ВО ВЗАИМОСВЯЗИ С ЭВОЛЮЦИОНИЗМОМ стр. 131
Глава 4. ВИРТУАЛИСТИКА И ПАРАДИГМАЛЬНЫЕ ПРИВИВКИ
В РОБОТОТЕХНИКЕ стр.154
ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ РОБОТОТЕХНИКА стр. 155
ПАРАДИГМАЛЬНЫЕ ПРИВИВКИ В РОБОТОТЕХНИКЕ стр. 175
Глава 5. СЕТЕВОЕ МЫШЛЕНИЕ И ФРАКТАЛЫЮСТЬ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХ1ІИКИ КАК ЧЕЛОВЕКОРАЗМЕРІЮИ СИСТЕМЫ стр. 194
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ РОБОТОТЕХНИКА КАК ЧЕЛОВЕКОРАЗМЕРНАЯ СИСТЕМА стр. 195
СЕТЕВОЕ МЫШЛЕНИЕ И ФРАКТАЛЫЮСТЬ .В РОБОТОТЕХНИКЕ стр. 214
стр. 235 стр. 240
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА
*
Введение к работе
Теоретическая робототехника, под которой мы понимаем совокупность методов конструирования робототехнических систем и исследования их механических характеристик и принципов управления, является одним из самых молодых и перспективных направлений исследований последних десятилетий. В этой отрасли знаний объединились достижения механики (в частности, теории механизмов), а также кибернетики (включая теорию информации, теорию автоматического управления, электронику). Теоретическая робототехника представляет собой пример впечатляющих результатов междисциплинарного взаимодействия. Создаваемые на этой основе технические системы способны исследовать не только поверхности удаленных планет и глубины океана, но и внутреннее строение человеческих органов, а также молекулярную структуру органических и неорганических веществ на нано-уровне. Робототехнические системы представляют собой устройства, позволяющие наиболее адекватно смоделировать характеристики и принципы управления, соответствующие некоторым функциям человеческого тела.
Современное состояние науки характеризуется как этап постнекласси-ческого развития, предметом которого выступают процессы эволюции и самоорганизации человекоразмерных систем. В этом смысле теоретическая робототехника представляет особый интерес, так как изучаемые ею и конструируемые на ее основе объекты - роботы - подвержены необходимости преодолевать состояния бифуркации, они должны уметь самоорганизоваться -адаптироваться к окружающей среде, к изменению собственных параметров, к перемене выполняемых заданий. Рассматриваемые теоретической робототехникой процессы саморефлексии определяют то обстоятельство, что эта методология работает на самоосознание научного сообщества, и этим обусловлена особая степень человекоразмерности теоретической робототехники (по отношению к другим наукам). В этой связи уместно рассмотреть и само
5 занимающееся этой проблематикой научное сообщество как развивающуюся систему, для которой возможны революционные изменения парадигмы, представляемые как состояния бифуркации.
Человек и робот пребывают в сложных взаимоотношениях. Человек -это творец робота, но в какой-то мере и продукт его. В настоящее время указанные взаимоотношения подошли к очередной точке бифуркации - происходит поворот от промышленного или исследовательского робота, функционирующего в среде, исключающей возможность нахождения в ней человека, к антропоморфным самоуправляемым системам, способным функционировать в непосредственном взаимодействии с человеком. Здесь важно не упустить из вида, что «...взаимодействие человека со сложными открытыми системами протекает таким образом, что само человеческое действие не является чем-то внешним, а как бы включается в систему, видоизменяя каждый раз поле ее возможных состояний. Отсюда в стратегии деятельности оказывается важным определить пороги вмешательства в протекающие процессы и обеспечить за счет минимизированного воздействия именно такие направления развития системы, которые позволяют избежать катастрофических последствий и обеспечивают достижение человеческих целей»
В этой связи актуальными представляются две проблемы. С одной стороны, нужно философски осмыслить методологию теоретической робототехники как одной из самых новых и междисциплинарных наук, определить истоки, тенденции, бифуркации ее развития, возможности управления этим процессом. На наш взгляд, это осмысление наиболее эффективно можно осуществить на основаниях синергетической парадигмы. При этом важно, «...оставаясь на позициях конкретной науки, использовать ее [синергетики] потенциал как технологию универсалий, реализуемую в практической деятельности».
1 Степин B.C. Теоретическое шашіе. М.: Прогресс-Традиция. 2000, с. 695.
2 Аршинов ВИ., Буданов ВТ. Когнитивные основания синергетики. / Синергетическая парадигма. Нелиней
ное мышление в науке и искусстве. М.: Прогресс-Традиция, 2002, с. 78.
С другой стороны, сама теоретическая робототехника может внести вклад в обоснование синергетики - прежде всего в плане формирования нового класса механических моделей для постановки мысленных экспериментов, описывающих процессы самоорганизации и условия формирования новой исследовательской парадигмы. Может быть, это звучит несколько парадоксально, но данные модели позволяют рассмотреть факторы, определяющие катастрофичность процессов бифуркации, способность системы выйти на более высокую размерность ее функционирования, и в этом смысле можно говорить о возможности моделирования научных революций (безусловно, огрубляя развивающуюся систему), а также о «постнеклассическом механицизме» (термин принадлежит В.И. Аршинову).
Взаимосвязь обеих проблем обусловлена тем, что исследования в области постнеклассической науки только начаты, намечены лишь самые общие черты этого этапа развития науки. Рассмотрение робототехники как характерного примера актуально для уяснения черт данного этапа, для систематического описания его свойств, анализа и «инвентаризации» проблем. Постнеклассический вид науки (и в частности теоретическая робототехника) несомненно обладает мощным потенциалом собственных философских проблем, капиталом эвристически полезных моделей и метафор для других наук (в том числе, возможно, и социально-гуманитарных).
Научное сообщество, занимающееся проблемами робототехники, как и сама теоретическая робототехника подвержены общим закономерностям развития эволюционирующих систем, и одной из этих закономерностей является многокритериальность при становлении научных теорий. Рассматривая критерии формирования и выбора теории, можно выделить, по крайней мере три из них - это простота (внутреннее совершенство), это соответствие теории опытным данным, и кроме того, может присутствовать еще критерий принадлежности общепринятой парадигме. В процессе эволюции теории претерпевают своего рода естественный отбор сообразно изменяющимся условиям, одно из которых - это наличие новых результатов, обусловленных
7 функционированием существующих парадигм. Целесообразно рассмотреть упомянутый процесс в теоретической робототехнике.
Функционируя в контексте постнеклассической науки, теоретическая робототехника вступает в междисциплинарные взаимодействия с другими отраслями знания, привнося и испытывая парадигмальные прививки (B.C. Степин). В связи с этим своевременным представляется рассмотрение взаимосвязи достижений робототехники с идеями виртуалистики как нового направления междисциплинарных исследований в современной науке и практической деятельности. Согласованное действие (синергия) двигателей робота осуществляется благодаря наличию у него встроенной математической модели собственного поведения - некоего «виртуального робота», следует учитывать также вероятностный характер предполагаемого движения робота внутри задаваемого «коридора». Виртуальный подход (особенно в плане его компьютерной реализации) может существенно расширить возможности эффективного синтеза новых технических устройств, в том числе и роботов. Проектировщик еще на стадии предварительного просмотра вариантов может воочию убедиться в преимуществах или недостатках того или иного решения, посмотреть, как будет двигаться предполагаемый механизм. Наряду с этим робототехника, в частности, различные тренажеры или имитаторы способны в значительной степени усилить уровень восприятия виртуальной реальности и взаимодействия с ней, так как тело человека будет претерпевать и само оказывать соответствующие воздействия сообразно с развитием сюжета в виртуальном мире.
Исходным пунктом рассмотрения указанных вопросов должно явиться определение места теоретической робототехники в системе постнеклассической науки, затем нужно исследовать процесс междисциплинарного взаимодействия между теорией механизмов и кибернетикой, произошедшего при становлении робототехники. Для исследования процессов самоорганизации в теоретической робототехники далее следует представить робототехнические модели, предназначенные для уяснения черт, присущих процессам бифурка-
8 ции, происходящим в период научных революций. Нужно рассмотреть также еще один важный аспект самоорганизации, связанный с многокритериально-стью, проявляющейся при формировании и выборе научной теории. Памятуя о постнеклассическом характере теоретической робототехники, далее целесообразно рассмотреть взаимные парадигмальные прививки между робототехникой и другими отраслями знания, в частности виртуалистикой. Завершить исследование должно рассмотрение вопросов, связанных с антропоморфностью и проявлениями сетевого мышления в теоретической робототехнике.
Исходя из изложенного, тема данного исследования, посвященного теоретической робототехнике как самоорганизующейся эволюционирующей системе, представляется своевременной и актуальной.
Исследования в данной работе были проведены на основе концепции постнеклассической науки3, которая характеризуется междисциплинарно-стью, особой восприимчивостью к парадигмальным прививкам вступающих во взаимодействие различных дисциплин, присутствием в ее функционировании качественных параметров человекоразмерности, способностью к самоорганизации, возникновением режимов бифуркаций и катастроф.
Многие актуальные идеи по самоорганизации и нелинейному мышлению (как мы могли бы сказать сегодня) во взаимосвязи с положениями механики можно найти в трудах философов Античности и Нового времени: Аристотеля, Платона, Леонардо да Винчи, Р. Декарта, Ф. Бэкона, Д. Юма, Г.Ф.В. Гегеля, И. Канта и др. Весьма ценные мысли по бифуркациям человекораз-мерных систем содержатся в трудах Г. Башляра, У. Бека, М. Вебера, Э. Гуссерля, К. Маркса, X Ортега-и-Гассета, М. Полани, Г. Спенсера, Ф. Энгельса и др., а также отечественных авторов: В.И. Вернадского, В.Э. Войцеховича, Ф.Ф. Вяккерева, П.П. Гайденко, А.А. Зенкина, Э.В. Ильенкова, Б.М. Кедрова, СВ. Ключевского, В.А. Коваленко, В.И. Ленина, Н.Н. Моисеева, А.П. Шеп-тулина, Г.Г. Шпета, Г.П. Щедровицкого, и др.
3 Степин B.C. Теоретическое знание. М.: Прогресс-Традиция, 2001, 754 с.
Существенное влияние на автора данной работы при формулировании круга рассматриваемых вопросов оказали результаты И.Ю. Алексеевой, В.И. Аршинова, О.Е. Баксанского, В.Г. Буданова, И.А. Герасимовой, Л.П. Кия-щенко, А.А. Коблякова, С.Н. Коняева, М.М. Кузнецова, В.А. Лекторского, Е.А. Мамчур, И.Е. Москалева, А.Л. Никифорова, Б.И. Пружинина, В.Л. Рабиновича, В.М. Розина, B.C. Степина, В.В. Тарасенко, П.Д. Тищенко, Б.Г. Юдина, а также личные контакты со многими из указанных исследователей. Важное значение при постановке задач данной работы имели труды в области синергетики, теории катастроф и бифуркаций, в этой связи упомянем работы В.И. Арнольда, Ю.Л. Климонтовича, Е.Н. Князевой, СП. Курдюмова Э. Ласло, К. Майнцера, Г.Г. Малинецкого, Т. Постона, И.Р. Пригожина, Г.Ю. Ризниченко, И. Стюарта, Р. Тома, Г. Хакена, Д.С. Чернавского и др.
Были проанализированы исследования представителей различных философских школ, которые непосредственно не занимались методологией робототехники, но выводы которых, на наш взгляд, можно было применить в рассматриваемой области. Отметим здесь работы Р. Ассаджоли, А. Бергсона, Р. Бэндлера, П. Вацлавека, Д. Гриндера, Ч. Дарвина, Ж. Делеза, А.Г. Маслоу, Ч. Морриса, Ф. Ницше, Ж. Пиаже, П. Рикера, 3. Фрейда, Р. Хаббарада, Ю. Хабермаса, М. Хайдеггера, К. Чапека, А.Л. Чижевского, Т. де Шардена, А. Шопенгауэра, К.Г. Юнга и др., а также отечественных авторов: И.А. Акчури-на, Д.Л. Андреева, Н.А. Бердяева, Л.С. Выготского, П.И. Козлова, П.А. Ле-жебокова, А.Н. Леонтьева, И.Я. Лойфмана, Л.А. Микешиной, В.В. Налимова, З.М. Оруджева, В.П. Поруса, Д.А. Поспелова, А.И. Ракитова, Р.Е. Ровинско-го, В.В. Розанова, М.Г. Розовского, Г.И. Рузавина, М.Н. Руткевича, Ю.В. Сачкова, Е.Д. Смирновой, К.С. Станиславского, С.С. Хоружего и др.
Важным импульсом в формировании данной работы явились труды исследователей в области философии науки, причем некоторые из этих ученых, будучи специалистами в различных областях естествознания, смогли рассмотреть проблемы развития науки как бы «изнутри». В данном контексте упомянем работы Н. Бора, Ф. Варелы, П. Винера, А. Гротендика, М. Кастель-
10 ca, P. Коллинза, У. Матураны, Ч. Морриса, Ч. Пирса, А. Пуанкаре, А. Уайт-хеда, Р. Фистеля, Р. Харре, В. Эбелинга, А. Эйнштейна, А. Энгеля, К. Яспер-са и др., а также отечественных авторов: Г.С. Альтшуллера, И.Б. Барсукова, Н.П. Бехтеревой, Н.Н. Боголюбова, Н.А. Бульенкова, Е.С. Вентцель, А.Е. Войскунского, Д.Г. Гусева, А.А. Денисова, И.А. Евина, П.Л. Капицы, О.А. Матвейчева, P.M. Нугаева, А.В. Резаева, В.И. Сергеева, С.А. Титова, P.P. Ха-зеева, СЮ. Черпакова, М. Эпштейна и др. Особое значение при формировании круга вопросов, рассматриваемых в данной работе, имели труды Л. Витгенштейна, Т. Куна, И. Лакатоса, К. Поппера, П. Фейерабенда, Д. Хофштад-тера.
Одной из важнейших отправных точек данной работы явились результаты исследователей, занимавшихся механикой, а также теорией механизмов и машин. Здесь упомянем труды А.А. Андронова, И.И. Артоболевского, М. Атанасиу, Д. Бейкера, А.П. Бессонова, Д. Биннига, И.А. Биргера, А.Н. Боголюбова, Р. Болла, Н.Г. Бруевича, Р. Войня, Я.Я. Геронимуса, М. Гольдберга, Д. Даффи, Ф.М. Диментберга, В.В. Добровольского, ЕЛІ. Ивашова, С. Инно-сенти, У. Клиффорда, А.Е. Кобринского, Ю.Г. Козырева, В.О. Кононенко, А.П. Котельникова, А.Ф. Крайнева, Г.В. Кренина, П.Д. Крутько, П.С. Ланды, П.А. Лебедева, И.И. Левитского, A.M. Ляпунова, К. Мавроидиса, А.П. Малышева, Е.Г. Нахапетяна, Ю.И. Неймарка, Я.Г. Пановко, В. Паренти-Кастелли, М.Д. Перминова, Л.С. Понтрягина, Л.А. Растригина, Ф. Рело, Л.Н. Решетова, Г. Рорера, Б. Росса, К. Рота, Ю.Л. Саркисяна, П.О. Сомова, Р.Б. Статникова, Д. Уитни, К.В. Фролова, К. Фукунаги, К. Ханта, П.Л. Чебышева, Э. Штуди и др.
Развитие теоретической робототехники обусловливает связь механики с теорией автоматического управления и проблемой искусственного интеллекта, поэтому существенное внимание при анализе литературы было уделено публикациям в этой области, тем более что автор данной работы занимается исследованиями манипуляторов нового класса, имеющих параллельную структуру. В данной связи упомянем работы И.И. Артоболевского, П.II. Бе-
11 лянина, В.Е. Болнокина, Е.И. Воробьева, М. Вукобратовича, В. Гауфа, В.Г. Градецкого, Д. Денавита, В.И. Капалина, А.Е. Кобринского, А.Ш. Колискора, М.З. Коловского, А.И. Корендясева, II.H. Красовского, А.Г. Лескова, B.C. Медведева, Д.Е. Охоцимского, Р. Пола, Е.П. Попова, К.А. Пулкова, П. Рабар-деля, Д. Стюарта, К. Сугимото, А.В. Тимофеева, Р. Хартенберга, ЯЗ. Цыпки-на, Ф.Л. Черноусько, П.И. Чинаева, А.С. Ющенко, B.C. Ястребова и др.
Весьма сильное впечатление на автора данного исследования произвели, результаты, доложенные на последнем по времени Симпозиуме по теории и практике робототехнических систем (2002 г., Италия). Многие из этих результатов связаны с антропоморфными роботами. Отметим здесь работы Ф. Бидо, X. Ван Брюсселя, Ж. Виллановы, К Вольхарта, Ж.-К. Гино, X. Лима, В. де Сара, Ф. Пфайфера, А. Таканиши, О. Хатиба, В. Шилена, и др.
Подчеркивая степень разработанности предлагаемой в данном исследовании темы, отметим, что постановка проблемы, связанной с философской методологией теоретической робототехники как человекоразмерной самоорганизующейся постнеклассической науки, является достаточно новой и актуальной.
Целью данного исследования является: выявить закономерности развития теоретической робототехники как самоорганизующейся, эволюционирующей, человекоразмерной системы на основе анализа междисциплинарно-сти, парадигмальных прививок, бифуркаций, многокритериальности.
Сообразно с поставленной целью в диссертации формулируются следующие задачи исследования:
Определить место теоретической робототехники в системе постнеклассической науки и выявить закономерности процесса междисциплинарного взаимодействия между теорией механизмов и кибернетикой, приведшего к возникновению робототехники.
Определить характер протекания научных революций как процессов бифуркации человекоразмерных систем и разработать для этого наглядные робототехнические модели для постановки мысленного эксперимента.
Определить закономерности формирования и выбора научной теории в робототехнике во взаимосвязи с многокритериальным подходом, основанным на паретовских множествах. Рассмотреть взаимосвязь многокритери-альности и эволюционизма в робототехнике с учетом условий, определяющих адаптационные или бифуркационные изменения паретовских множеств.
Определить характер развития теоретической робототехники во взаимосвязи с виртуалистикой, используя при этом инструментальный подход. Установить закономерности осуществления парадигмальных прививок между робототехникой и другими отраслями науки.
Определить характер развития теоретической робототехники во взаимосвязи с появлением роботов, имитирующих поведение человека (двуногая ходьба, мимика, игра на музыкальных инструментах). Установить аспекты сетевого мышления в робототехнике с учетом фрактальности процессов решения научных задач.
В работе используется сложившаяся в отечественной философии система методологического анализа проблем развития науки, методология рассмотрения вопросов междисциплинарности, парадигмальных прививок, мно-гокритериальности с использованием положений синергетики, теории катастроф, самоорганизации, бифуркаций. Кроме того, в данной работе развит метод научной интроспекции (рассмотрение процесса решения ранее завершенных автором научных задач теоретической робототехники), а также метод мысленного эксперимента на созданных робототехнических моделях.
Научная новизна данного исследования обусловлена тем, что в нем впервые в отечественной научно-исследовательской литературе представлена концептуальная систематизация идей о закономерностях развития теоретической робототехники как самоорганизующейся, эволюционирующей, челове-коразмерной системы на основе анализа междисциплинарности, парадигмальных прививок, бифуркаций, многокритериальности.
Наиболее существенные результаты, полученные диссертантом, определяются тем, что в работе:
Исследованы методологические особенности теоретической робототехники с точки зрения ее места в системе постнеклассической науки. Рассмотрены аспекты междисциплинарности робототехники с точки зрения пет-леобразности развития составляющих ее дисциплин - теории механизмов и кибернетики.
Разработаны механические (а вернее робототехнические) модели для проведения мысленных экспериментов по выявлению свойств процессов бифуркации и определению возможности управлять этими процессами. Разработаны наглядные модели, с помощью которых можно устанавливать некоторые свойства, присущие научным революциям. Данные модели распространяются на герменевтические акты, а также на «моменты инсайта». Тем самым сформирован новый класс моделей для постановки мысленных экспериментов, описывающих процессы самоорганизации.
Рассмотрен многокритериальный подход к проблеме формирования и выбора научной теории. Исследована взаимосвязь многокритериальности и эволюционизма в теоретической робототехнике.
Рассмотрена «цепочка», связывающая в рамках инструментального подхода методологии теоретической робототехники и виртуалистики. Исследован процесс осуществления взаимных парадигмальных прививок на примере междисциплинарного взаимодействия робототехники и кристаллографии.
Рассмотрены аспекты теории роботов как воплощения математики -формализованного действия во взаимосвязи с появлением роботов, имитирующих поведение человека (двуногая ходьба, мимика, игра на музыкальных инструментах). Рассмотрены аспекты сетевого мышления в робототехнике на примере решения проблем микроманипулирования и нанотехнологий.
В соответствии с полученными результатами сформулированы положения, выносимые на защиту:
- Установлено, что теоретическая робототехника представляет собой
эволюционирующую систему, требующую для своего описания по принципу
I I
14 дополнительности использования моделей классической, неклассической и постнеклассической науки. Отмечено, что теоретическая робототехника как целостное образование шире суммы составляющих ее частей - теории механизмов и кибернетики. Междисциплинарность (благодаря синергии степеней свободы и адаптации роботом модели собственного поведения) обеспечила новый уровень разрешения противоречия между требованиями автономности и гибкости (способности работать по множеству программ).
На основании разработанных моделей показано, что «катастрофичность» процессов бифуркации (в том числе в моменты научных революций) определяется соотношением между внешними и внутренними силами и «траекторией» точки приложения внешней силы, а кроме того существуют бифуркации, при которых ни внешние, ни внутренние силы не способны определить направление дальнейшего развития. Отмечено, что процесс формирования новой парадигмы обусловливается появлением новой подсистемы, которая внутри старой структуры вызывает «напряжения», данный период характеризуется хаосом. Для выхода на новую размерность необходимо воздействие, направленное «ортогонально» старой парадигме (это могут быть парадигмальные прививки).
Показано, что в процессе формирования и выбора научной теории существуют, как правило, три противоречивых (с точки зрения паретовского подхода) критерия: полнота соответствия теории опытным данным, простота теории и принадлежность теории к принятой парадигме. Указанные критерии обусловливают формирование паретовских множеств теорий, а в качестве параметров выступают принимаемые в рассмотрение научные факты. Изменение значения параметров может приводить к бифуркации и нарушению паретовского множества. Теории, различающиеся на лингвистическом, семантическом или эмпирическом уровнях, могут переходить из одного разряда различий в другие.
Отмечено, что «естественный отбор» при формировании парадигмы осуществляется на основе двух главных критериев: простота и максимальная
15 функциональность. Научное сообщество при оценке изобретения или теории руководствуется другими критериями - соответствие достигнутому научному уровню и степень его превышения. Каждое новое изобретение или научный результат изменяет существующее паретовское множество. Если члены множества дополняются новыми, то это адаптационное изменение. Если происходит исключение из множества каких-то его представителей, то это бифуркационное изменение, и возможна смена парадигмы.
Показано, что теоретическую робототехнику можно рассматривать как инструмент и как орудие. Созданные при участии теоретической робототехники модели виртуальной реальности, производящие обратное воздействие на сотворившего их субъекта, расширяют возможности его взаимодействия с порождаемой реальностью. Тем самым качественно преобразуется традиционная интерпретация принципа наблюдаемости, что характерно для по-стнеклассической науки в целом. Этим обусловлены возможности и ограничения робототехники в порождаемой реальности.
Установлено, что парадигмальные прививки происходят не односторонне из одной сферы науки в другую, а взаимосогласованно. При этом первично возникают проблемы понимания языков, уточняется постановка задач и происходит подбор методов их решения. Отмечено, что необходимы значительные творческие усилия не только для нахождения алгоритма решения вопроса, но и для осуществления герменевтического акта понимания научной проблемы, которое может произойти уже после того, как найден собственный путь решения задачи.
Показана возможность использования алгоритмов, разработанных в теоретической робототехнике (обход состояний бифуркации, управление в них посредством локальных воздействий, принцип исключения состояний бифуркации), в направлении создания антропоморфных самоуправляемых систем, способных функционировать в среде, включающей человека. Для управления эволюционирующими системами (в том числе наукой), в которые встроен человек, характеризующийся творческими потребностями в инсайте,
более всего пригоден «принцип кормчего» (Н.Н. Моисеев) - локальное воздействие в состояниях бифуркации.
- Отмечено, что принцип организации сетевого мышления (формирующегося, в частности, для решения проблем нанотехнологий) как феномена постнеклассической науки указывает на фрактальность сети, «накрывающей» проблему, а также на возможности и ограничения робототехники (во взаимодействии с человеком, компьютерами, биороботами). Эти ограничения обусловлены неизбежным отходом от устоявшихся парадигмальных норм и необходимостью акта понимания (переформулировки для узла сети мышления) уже существующих алгоритмов - применительно к каждой конкретной ситуации.
Теоретическая и практическая значимость полученных результатов обусловлена темой исследования, связанной с принципами самоорганизации теоретической робототехники. Установленные в диссертации закономерности, обусловленные междисциплинарностью и постнеклассическим характером теоретической робототехники, призваны повысить эффективность и осмысленность работы конструкторов, инженеров и ученых, занимающихся разработкой и исследованием робототехнических систем.
Разработанные в диссертации модели бифуркационных процессов, происходящих при осуществлении творческих актов или научных революций, призваны облегчить постановку мысленных экспериментов для определения свойств самоорганизующихся человекоразмерных систем. Тем самым внесен определенный вклад в развитие методологии изучения указанных систем.
Полученные в диссертации результаты по многокритериальности формирования и выбора научной теории, а также оценки изобретательского уровня в робототехнике позволяют более эффективно и адекватно проводить экспертизу изобретений и научных теорий в этой области.
Представленные в работе результаты по взаимосвязи робототехники и виртуалистики, а также по сетевому мышлению в робототехнике дают возможность обеспечить повышение достоверности восприятия человеком вир-
17 туальной реальности (в том числе уяснения свойств проектируемых, но еще не изготовленных устройств), обусловить увеличение эффективности взаимодействия представителей научного сообщества как ячеек единой сети.
Результаты данной работы целесообразно использовать при преподавании в вузах философии науки и техники, а также технических дисциплин (теория механизмов и машин, теория роботов, основы конструирования, прикладная механика, патентоведение, сопротивление материалов и др.).
Апробация полученных результатов осуществлена в процессе чтения лекций на основе разработанных диссертантом материалов по философии науки, теории механизмов и машин, прикладной механике, патентоведению, читавшихся в Московском государственном текстильном университете, Московском государственном индустриальном университете, Ивановской государственной архитектурно-строительной академии. Материалы и выводы диссертации нашли отражение в сообщениях автора на международных научных мероприятиях - VIII и X Всемирные конгрессы по теории механизмов и машин (Прага, 1991, Оулу (Финляндия), 1999); XIII и XIV Международные симпозиуме по теории и практике робототехнических систем (RoManSy) (Закопане (Польша), 2000, Удине (Италия), 2002), XII и XIII Международные симпозиумы по динамике сильнонелинейных виброударных систем (Москва, 1998, 2001), V Международная конференция по проблемам колебаний (Москва, 2001), Международная конференция по промышленным роботам РОБ-КОН - 5 (Варна (Болгария), 1989), Национальный симпозиум по промышленным роботам (Бухарест (Румыния), 1991) V Всесоюзное совещание по робототехнике (Геленджик, 1991), VI Всесоюзная конференция по управлению в механических системах (Львов, 1988) и др. Результаты диссертации докладывались на Ученом совете Института машиноведения РАН, в секторе Философских проблем междисциплинарных исследований Института философии РАН, секции кибернетики Центрального дома ученых РАН, на семинарах по робототехнике и теории механизмов, руководимых акад. Д.Е. Охоцимским, проф, Н.И. Левитским, проф. Ф.М. Диментбергом, проф. Е.Г. Нахапетяном,
*
на семинарах по философии науки, руководимых проф. В.И. Аршиновым, проф. М.М. Кузнецовым. Основные результаты исследования нашли отражение в публикациях автора (две монографии, а также ряд статей и изобретений).