В истории становления и развития производительных сил общества на различных этапах проблема инженерной деятельности занимает особое место. Инженерное дело прошло довольно непростой, исторически длительный путь становления. История материальной культуры человечества знает немало примеров удивительного решения уникальных инженерных задач еще на довольно ранних этапах развития человеческого общества. Если мы обратимся к истории создания знаменитых семи чудес света, то убедимся в наличии оригинального решения конкретных инженерных проблем.

Семь чудес света получили свое название во времена античности как сооружения, поражающие своим великолепием, размерами, красотой, техникой исполнения и оригинальностью решения инженерных проблем. К ним относятся: египетские пирамиды, появившиеся почти 5 тыс. лет назад (28 в. до н.э.), имя одного из первых зодчих, решивших ряд инженерных проблем при их сооружении, было Имхотен; храм Артемиды Эфесской (V в. до н.э.); мавзолей в Галикарнасе; "висячие сады" Семирамиды, Фаросский маяк (ІІІ в. до н.э.), создателем этого чуда был Сострат; Зевс Олимпийский (V в. до н.э.), творцом которого являлся прославленный скульптор Фидий, а также Колосс Родосский (ІV в. до н.э.), сооруженный известным скульптором Харесом. Имеются и другие свидетельства гениального решения инженерных проблем в глубокой древности. "Профессия" инженера, "представителя инженерного цеха" по праву может отстаивать место на одной ступени пьедестала с Охотником, Врачом, Жрецом. Вместе с тем история материальной культуры иногда отрицает наличие инженера в обществе древности, а в этой связи и наличия и целенаправленной инженерной деятельности так, как мы понимаем эту деятельность сегодня, как она наполнена в век электричества, электронно-вычислительных машин, спутников, межконтинентальных воздушных лайнеров и ракет. Но некоторое отрицание инженера и инженерной деятельности на ранних ступенях развития общества еще не означает отрицания инженерной деятельности вообще при решении конкретных задач. Она в различных формах существовала в человеческой истории и существовала вполне активно. Целью настоящей лекции является показ процесса зарождения и становления инженерной деятельности, ее эволюции, появления инженера в производительных силах как обязательной профессии на пути преобразования этих сил, а также рассмотрение внешних и внутренних функций инженерной деятельности в современных условиях.

1. Сущность инженерной деятельности и ее зарождение.

2. Факторы вызревания инженерного труда и его функции.

Как уже отмечалось во введении, на заре становления общества не существовало в явном виде инженерной специальности (это результат позднейшего общественного разделения труда), ни тем более "инженерного цеха", "касты", "корпорации" или, пользуясь строгим научным термином, - социально-профессиональной группы. Но за многие века, даже тысячелетия до того, как общественный способ производства сделал возможным и необходимым появление инженеров в полном смысле этого слова, перед людьми возникали инженерные задачи и находились индивиды, способные их решать. Ведь человеческая цивилизация основана на преобразовании природного мира с помощью орудий труда, то есть совокупности разнообразных технических средств. История их создания - одновременно и история инженерной деятельности. Забегая вперед, скажем что на сегодняшний день формула "Инженер - создатель новой техники" несколько устарела. Она оправдывает себя только для узкого интервала значений терминов "инженер", "инженерный труд", "инженерная профессия", оставляя вне поля зрения поистине необозримое пространство современных (не говоря уже о будущих) задач, проблем, функций инженерной деятельности. Но в ретроспективном путешествии в прошлое инженера, к истокам могучего потока технического прогресса главными ориентирами для нас послужат технические новшества. История инженерной деятельности относительно самостоятельна; ее нельзя свести ни к истории техники, ни к истории науки. Корни ее теряются в глубине прошедших тысячелетий. Зачастую мы можем догадываться, какого упорства и таланта требовал каждый новый шаг в освоении и преобразовании мира, какие творческие коллизии, взлеты и крушения скрыты от нашего взгляда дымкой веков. Данные археологических раскопок позволяют лишь очень приблизительно реконструировать уровень знаний и умений, доступных творцам техники далекого прошлого. Судить об особенностях инженерной деятельности давно ушедших поколений приходится по ее результатам, сохранившимся в натуре или хотя бы в описании. И техника может рассказать о своих создателях очень многое. Кстати, возникает вопрос, что такое техника? Слово это настолько вошло в обиход, что задавать вопрос о его значении кажется, на первый взгляд, чуть ли не бестактным обвинением в невежестве. Но оказывается, что на самом деле термин этот воспринят нашим обыденным сознанием в довольно расплывчатом виде. Существует более 30 официальных определений. На заданный, что называется, "в лоб" вопрос "Что такое техника?" собеседник обычно начинает мяться, произносит: "Техника - ну, это, в общем…" И дальше - в зависимости от уровня знаний и склада мышления, умения формулировать и т.п. Например: "Техника - это что-то громоздкое, надвигающееся, бездушное" - определение поэта. "Техникой является все, что связано с металлом", - точка зрения инженера. "Техника - область знания, отражающая принципы и законы создания и действия машин, приборов, механизмов", - формулировка ученого. Так что же такое техника? Большинство современных исследователей считают, что под техникой надо понимать совокупность искусственно созданных средств деятельности людей. Техника создается и применяется в целях получения, передачи и превращения энергии, воздействия на предметы труда при создании материальных и культурных благ, сбора, хранения, переработки и передачи информации, исследования законов и явлений природы и общества, передвижения, управления обществом, обслуживания быта, обеспечения обороноспособности и ведения войн. По своему происхождению именно техническая деятельность стала одним на первых видов социальной деятельности. Чтобы выжить, добыть пищу, защитить себя от диких животных, первобытные люди вынуждены были прибегнуть к помощи орудий. Переход к труду, основанному на применении орудий, первых примитивных технических средств, был необходим. Все доступные нам факты борьбы рода человеческого за выживание подтверждают, что техническое (технологическое) направление и характер цивилизации являются не случайностью и не ошибкой общественного развития, а единственно возможным его путем. Изготовление орудий, переход к производству - это та грань, тот скачок, который позволил человечеству преодолеть пропасть, отделяющую животный мир от мира цивилизации. Длился этот скачок невообразимо долго: по сравнению с ним превращение желудя в вековой дуб кажется мгновенным взрывом. Достаточно сказать, что возраст обнаруженных в ходе археологических раскопок возле озера Рудольф (Кения) первых искусственных орудий - они изготавливались из гальки - составляет 2 миллиона 600 тысяч лет! У этих заостренных кусков камня нет еще даже определенной формы. Но нет и сомнения, что они создавались целенаправленно. Об этом говорит сходство приемов обработки. Невзрачные камешки, покоящиеся на музейных стендах, обладают огромным историческим весом. Это зародыши мощного арсенала современной техники и технологии, материальной и духовной культуры человечества. Наряду с прочими, эти зародыши несут и ген инженерной деятельности. Ведь прежде чем техника, пусть даже самая что ни на есть простейшая, будет использована, она должна быть создана. Если даже впоследствии вещь, орудие труда изготавливались миллиарды раз, то когда-то же они были созданы впервые. Стало быть, неким далеким предком были не просто подмечены и использованы полезные качества природного предмета, но и найден путь к тому, как эти качества изменить, приспособить для удовлетворения человеческих нужд. А это уже предполагает элемент технического творчества, крупицы инженерного мышления. Конечно, изрядным преувеличением было бы видеть в косматом антропоиде, раскалывающем голыши о прибрежные скалы, прямого, хотя бы и отдаленного, предшественника современного специалиста - химика или "электронщика". Однако первичная схема инженерной деятельности "техническая идея - изделие" может быть обнаружена на самом раннем этапе становления техники. Характер и содержание технической деятельности на ранних стадиях человеческой истории менялись крайне медленно; наверняка, технические новинки сотни раз находились и сотни раз утрачивались, погибали вместе с их изобретателями. Однако общее направление развития техники не вызывает сомнений. Тенденция к совершенствованию приемов труда, увеличению их эффектив­ности явственно прослеживается хотя бы на примере количественного нарастания операций первобытной технологии. Так, первые галечные орудия получали тремя - десятью ударами, древнейшие ручные рубила - десятью - тридцатью ударами, ручные рубила правильной геометрической формы пятьюдесятью - восьмьюдесятью ударами. Изготавливая галечные сколы, наши далекие предки применили одну операцию - обивку, а для производства рубила нужны были уже три операции: отщепление заготовки, обивка, ретушь. К. Маркс указывал, что "вообще, когда процесс труда достиг хотя бы некоторого развития, он нуждается уже в подвергшихся обработке средствах труда. Употребление и создание средств труда, хотя и свойственны в зародышевой форме некоторым видам животных, составляют специфически характерную черту человеческого процесса труда…" [1] Шли тысячелетия, и вместе с ними неуклонно шел дальше и дальше технический прогресс. На границе между верхним и нижним древнекаменным веком (палеолитом), примерно 40-30 тысяч лет назад, завершается предыстория человеческого общества и начинается его история. Этот переход совершился во многом благодаря накопленным техническим достижениям. В производственной деятельности человек освоил много новых пород камня, научился изготавливать свыше двадцати видов различных каменных орудий (резцов, сверл, скобелей и т.п.). Были созданы гарпун и копьеметалка. Но улучшение традиционных приемов обработки камня уже не повышало эффективности производимых орудий. Требовалось принципиально новое решение. И оно было найдено. Были изобретены и - как мы иногда говорим - "нашли широкое применение в практике" так называемые вкладышевые орудия. Апофеозом инженерной мысли каменного века стал лук. Человек, сообразивший, как использовать потенциальную энергию согнутой палки, натянувший на нее тетиву из жил животных и заостривший тонкую стрелу, совершил эпохальное техническое открытие. "Лук, тетива и стрела, - по мнению Ф. Энгельса, - составляют уже очень сложное орудие, изобретение которого предполагает долго накапливаемый опыт и более развитые умственные способности, следовательно, и одновременное знакомство со множеством других изобретений" [2]. Стоящие перед создателем лука и стрел сложности были двоякого рода: во-первых, необходимо было объединить разные технические элементы в одном орудии; во-вторых, осмыслить и доказать преимущества нового приспособления. Отметим, что преимущества лука по сравнению с прежними видами оружия были настолько очевидны, что он довольно скоро получил признание у разных племен и народов. И результат быстрого внедрения не замедлил сказаться - жизнь охотничьих племен заметно облегчилась, освободилось время для других видов деятельности. Широкомасштабное применение лука, вкладышевых орудий, шлифованных топоров, тесел, мотыг, долот и прочих технических достижений новокаменного века (неолита) подготовило производственную революцию, разрешившую противоречие между возросшим уровнем производительных сил и традиционной для первобытной общины "уравниловкой" в распределении. Сущность так называемой неолитической революции - в переходе от охоты к земледелию и скотоводству. "Родовой строй отжил свой век. Он был взорван разделением труда и его последствием - расколом общества на классы" [3]. Нас, впрочем, интересует не столько историческое или социально-экономическое значение технических новшеств первобытнообщинного строя, сколько процесс накопления технико-технологических открытий и изобретений как отражение роста творческой мощи человека. В период неолита достоянием человечества сделались новые приемы обработки материалов - пиление, шлифование, сверление, появились составные орудия, был приручен огонь. Трудно, точнее говоря - невозможно, представить, что эти элементы материально-технической культуры возникли без целенаправленной умственной работы их создателей. Можно согласиться, что познание, техническое проектирование и организация производства не были расчленены и не существовали вне повседневной рутинной деятельности. "Производство идей, представлений, сознания первоначально непосредственно вплетено в материальную деятельность и в материальное общение людей, в язык реальной жизни. Образование представлений, мышление, духовное общение людей являются здесь еще непосредственным порождением материального отношения людей" [4]. Однако генетическая связь того, что человек делал, с тем, что он задумывал, планировал сделать, не заслоняет такого факта, что для решения технических проблем периода между дикостью и варварством нужен был довольно высокий уровень аналитико-синтетических свойств мышления. Поэтому уже применительно к первобытнообщинному способу производства мы вправе говорить о существовании инженерной деятельности в ее неявной форме. Обозначим ее как доинженерную деятельность. Накопление прибавочного продукта, ставшее возможным благодаря успехам техники, повело к дальнейшему расслоению общества. Появилось рабство, сменившее древнюю общину. Возникли классы и государство. Ширилась специализация труда. Если в ранние периоды земледелия семья изготавливала орудия труда, оружие, утварь самостоятельно и каждый дом, подворье были одновременно и мастерской, то при становлении рабовладельческого способа производства происходит обособление ремесел. Это второе крупное общественное разделение труда порождает ремесленника - человека, занятого главным образом технической деятельностью. Материально-технической основой перехода от домашнего ремесла к специализированному ремесленному производству послужили ирригационное земледелие и распространение металлических орудий. Если первые немногочисленные медные предметы - шильца, проколки, бусинки - найдены при раскопках культурного слоя VII-VI тысячелетий до н.э., то в V тысячелетии до н.э. орудия из меди и ее сплавов встречаются все чаще и чаще. Использование цветных металлов в хозяйственной деятельности стало предпосылкой изобретения колесного транспорта и гончарного круга, а также бронзового плуга. В рабовладельческую эпоху были сделаны и многие другие технические открытия: налажено производство стекла, изразцов, шелковой ткани. Однако центром технической (и инженерной) деятельности было строительное дело. Возникновение древних городов, которые становились центрами ремесленного производства, возведение культовых и ирригационных сооружений, мостов, плотин, дорог требовало кооперации труда огромного количества людей. Колоссальные защитные сооружения были возведены вокруг Вавилона: город окружали три ряда стен, каждая из которых была толщиной 8-12 метров. Самая большая из египетских пирамид - усыпальница фараона Хуфу (Хеопса) - возвышается над пустыней на 150 метров. На ее постройку ушло около 2300 тыс. каменных блоков весом от 2 до 15 тонн каждый. Сто тысяч людей выполняли эту работу непрерывно в течение 20 лет. Древний историк Геродот свидетельствует, что в IV в. до н.э. в горах Ливии была сооружена плотина, изменившая русло Нила. Там, где раньше протекала река, был построен город Мемфис. Перечень великих свершений зодчих древности можно было бы продолжить. Но и из сказанного очевидно, что " ни одно крупное и сложное сооружение древности не могло быть построено без детально разработанного проекта, требующего обособления целеполагающей деятельности. В процессе строительства технический замысел (проект) мог быть реализован только на основе совместного труда рабов. Именно так создавались первые инженерные сооружения, такие как городские системы и шахты Шумерийского государства, ирригационные каналы и пирамиды Египта". [5] Как же осуществлялась эта простейшая кооперация труда рабов? Явно недостаточно было номинально обладать властью над тысячами людей, чтобы суметь использовать их труд при возведении крепостей, дворцов, храмов. Заставить рабов мог, конечно, любой царек или рабовладелец. Но для того чтобы организовать трудовые усилия больших масс низкоквалифицированных работников, подчинить их единой задаче, требовался инженер. Архитектурное дело и строительство стали исторически первой областью производства, где возникла потребность в людях специально занятых функциями проектирования и управления (инженера). Сложный умственный труд, благодаря которому первоначальный технический замысел вызревал, обрастал конкретными деталями, становился проектом, не мог уже быть выполнен походя. Во-первых, для того чтобы продвинуться вперед в поиске архитектурной формы, сочетающей прочность, удобство и гармоничную соразмерность, нужно было проникнуть в тайны сделанного предшественниками, не копировать, а переосмыслить и обобщить их достижения. Во-вторых, новые, усложнившееся инженерно-строительные задачи не допускали решения "на глазок". Они оказывались по плечу тому, кто способен был не только поймать за хвост жар-птицу конструктивной идеи, но и поместить ее в клетку конкретного расчета, рисунка, макета. А для этого следовало овладеть нехитрым - с позиций сегодняшнего дня, но достаточно обширным арсеналом специальных инженерных средств и инструментов. Во времена Древней Греции и Рима в распоряжении инженера-строителя различных конструкций были циркуль (его, кстати, знали еще вавилоняне), счетная доска - так называемый абак, нивелиры и другие простейшие геодезические приборы. Иными словами, для успешного решения древнеинженерных задач периода рабовладения требовался не только практический опыт, но и специальные знания и умения. И еще время, свободное от забот о хлебе насущном. Отделение умственного труда от физического и противопоставление их друг другу имели четко выраженную классовую окраску, поскольку досугом и материальными средствами для овладения элементами духовной культуры располагали лишь представители эксплуататорского класса. Соответственно и технические достижения служили одним из средств порабощения труда. Таким образом, материально-техническая и духовная культура человечества в эпоху рабовладения достигла такого уровня, что в отдельных ее сферах - строительстве и архитектуре - возникла потребность в профессиональном инженерном труде. Сквозь тысячелетия дошли до нас имена египетского жреца-архитектора Имхотепа (ок.2700 г. до н.э.), китайского гидростроителя Великого Юя (ок.2300 г. до н.э.), древнегреческого зодчего и скульптора Фидия - создателя афинского акрополя Парфенона (V в. до н.э.). Были ли они инженерами? И да, и нет. Ответ на этот вопрос неоднозначен, и вот почему. Для производства периода поздних рабовладельческих государств характерно появление сложных технических задач нового класса, решение которых предполагало обособление инженерно-технических и инженерно-управленческих функций. Здравый смысл подсказывает, что тех, кто эти функции выполнял, мы вправе назвать инженерами. Вместе с тем, видимо, следует заметить, что во-первых, функции инженерного труда не сводятся к двум названным выше, они гораздо шире. Во-вторых, деятельность первых инженеров опиралась главным образом на практические, опытные знания, а также на весьма примитивные технические средства; универсальным и, увы, малоэффективным технологическим приемом было массовое применение рабского труда. В-третьих, умственный труд, отпочковавшись от физического, долгое время оставался нерасчлененным. Так, в рабовладельческом обществе естествознание, не говоря уже о точных (тем более - о технических) науках, не успело выделиться в самостоятельную отрасль знания. Оно входило в общефилософскую систему, которая охватывала все множество знаний. Каждого инженера древности можно с не меньшим основанием именовать ученым, философом, писателем. Иначе говоря, любой инженер того времени заведомо "обязан" был быть мудрецом, любой мудрец одновременно владел инженерным делом. В качестве примера такой цельности вспомним древнегреческого мыслителя Фалеса или его ученика и последователя Анаксимандра (VI в. до н.э.) Исходя из приведенных выше соображений, точнее можно обозначить этот период становления инженерии как прединженерный. Хронологически его рамки довольно широки - от II-I тысячелетия до н.э. до XVII-XVIII вв. современного летоисчисления. Этот период неоднороден с точки зрения способа производства - рабовладельчество сменил феодализм, который в свою очередь, готовился уступить место капитализму. Менялось общественно-политическое устройство: возникали и гибли империи, возвышались и приходили в упадок нации, классы, религии. Развивалась техника и технология, рождались гениальные изобретения, создавались принципиально новые технические объекты, изделия, инструменты, приемы обработки материалов. Неизменным оставалось одно: основным создателем технических нововведений, субъектом технической деятельности по-прежнему оставался ремесленник. Достижения ремесленной деятельности древности и средневековья поражают воображение. Военное дело, сельское хозяйство, мореплавание, металлургическое, текстильное, бумажное производство - вот далеко не полный перечень областей деятельности, где в предынженерный период развития техники произошли технические революции. Вспомним, к примеру, "порох, компас, книгопечатание - три изобретения, предваряющие буржуазное общество". [6] Многие технологические приемы древнего ремесла настолько уникальны, что не могут быть воспроизведены даже на основании современных научно-технических знаний. Объяснение им ищут порой в магии, вмешательстве пришельцев, разного рода "чертовщине" или в неких технических секретах, забытых, утраченных или находящихся под запретом религиозно-жреческих "табу"…Металлурги древней Индии поражают своим искусством. Индийцы давно научились плавить качественную сталь, делать отливки, чеканки. Вот уже почти 16 веков стоит восьмое чудо - делийская колонна диаметром у основания 0,4 метра и высотой 7,5 метра. Вес ее около шести тонн. Древние мастера сделали ее из отдельных кусков железа, сваренных в кузнечном горне. Колонна была воздвигнута в 415 году в честь царя Чандра Гупты II, скончавшегося в 413 году. Она посвящена богу Вишну. Первоначально находилась на Востоке страны и стояла перед храмом. В 1050 году царь Ананг Пола перевез ее в Дели. Самое удивительное, что колонна стоит сотни лет и не ржавеет. Время оказалось бессильным, на нее не действует ни ливни, ни тропическая жара. С давних времен стекались к ней толпы богомольцев - считалось, что тот, кто приложится к ней спиной и обхватит ее руками, будет счастлив. Много легенд о делийской колонне сложили люди. Это чудо даже приписывали творению рук инопланетных пришельцев. Но факты говорят о том, что ее делали люди из очень чистого металла (99,720 процента железа), и в этом весь секрет. Некоторые даже говорят, что современным металлургам до сих пор не под силу добиться подобного результата. Или еще одна загадка. В Китае есть гробница полководца Чжоу Чжу, умершего в конце II века. Когда исследователи провели спектральный анализ некоторых элементов металлического орнамента гробницы, то были удивлены. Оказалось, что древние мастера изготовили орнамент из сплава, который содержал 85 процентов алюминия. Однако производство алюминия сегодня немыслимо без электролиза, о котором в те времена никто и не слышал. Может быть китайские умельцы знали другой способ его получения, утерянный со временем? Или возьмем известных нам семь чудес света. Эти великие произведения древних мастеров поражали воображение современников своей монументальностью, простотой, оригинальностью решения инженерных проблем при создании этих классических чудес. Почти все они сделаны из камня. Трудно сказать, какое из чудес чудесней. Может быть, восьмое? Из металла? На заре своего существования человек сталкивался главным образом с камнем. Но однажды он нашел ярко окрашенный кусок медной руды. Самые первые металлические орудия человек изготовил именно из самородной меди в Египте в V тысячелетии до н.э. Несколько позже появилась бронза - сплав меди с оловом и другими металлами. Медь и ее сплав с оловом - бронза - долгое время были самыми распространенными металлами. Целая эпоха в развитии человечества называлась бронзовым веком. Шествие бронзы по планете было стремительным. Но вот загадка. Почему первые изделия из бронзы появились именно там, где совершенно не было необходимого сырья, и олово везли морем с Кавказа, Пиренейского полуострова и Британских (оловянных) островов к древним очагам цивилизации - в Египет и Двуречье? Видимо, металлургия пришла в Египет из какой-то другой страны. Бронзовый век принес человечеству новые загадки. Археологи до сих пор находят такие бронзовые изделия, которые смущают даже современных металлургов. Несколько лет тому при проведении археологических раскопок найдена бронзовая статуя лежащего Будды длиною около 10 метров. Ученые утверждают, что "возраст" этой уникальной отливки 7000-8000 лет. Процесс получения фасонных бронзовых отливок известен в Абиссинии, Египте, Индии, Древней Греции еще в IV-III тысячелетиях до н.э., т.е. литейное ремесло является одним из старейших на нашей планете. В национальном музее Египта в Каире хранится литая бронзовая скульптура одного из фараонов. Скульптуре около 2500 лет. Она отлита в рост человека и является пустотелой, со стенками толщиной от 15 до 30 миллиметров. Следует заметить, что никакой другой способ обработки металлов не может соперничать с литьем в деле создания произведений подлинного искусства. Это подтверждают века человеческой истории. Известна, например, крупная бронзовая статуя Афины Промахос на Акрополе высотой более 15 метров, изготовленная в мастерской знаменитого греческого скульптора Фидия около 460 года до н.э. Как все это было выполнено, какова технология решения этих проблем? В раскопках, относящихся еще к VIII-VI векам до н.э., археологи находят ножи, наконечники стрел, щиты и шлемы, изготовленные из меди и бронзы. Литейщики того времени, творившие на территории нынешнего Пенджаба, умели отливать серпы, пилы, копья, мечи, кинжалы, топоры. Как изготавливались эти предметы быта, орудия, украшения? Длинный и сложный путь к прогрессу прошел человек. От каменного топора - к меди и бронзе, к железу и металлам космической эры. Легенд, вымыслов, небылиц хватало в истории техники во все времена. Нельзя, конечно, всерьез относится к технологическим рецептам превращения меди в золото с помощью пепла василиска, размягчения драгоценных камней в крови козла или производства небьющегося стекла путем сбрызгивания его поверхности кровью дракона. Однако в тайниках души нет-нет да и шевельнется слабая надежда на чудо: "Вдруг в глубине веков спрятано что-то удивительное, загадочное и такое нужное нам сегодня?" Хочется верить, что тысячелетия назад в небе Древней Индии летали реактивные самолеты - виманы (тем более, что аппарат, построенный по указаниям древних рукописей, поднимался в воздух в 1895 году, за восемь лет до полета братьев Райт). Или что великий Леонардо да Винчи действительно создал водолазное снаряжение, "в котором можно находится под водой как угодно долго"…Что же могли и чего не могли старые мастера-ремесленники? Успехи ремесленничества в решении инженерно-технических задач неоспоримы, и все же этот путь развития технического творчества - тупиковый! Но не разобравшись в прошлом, нельзя осмыслить диалектику сегодняшних перемен в инженерном деле. Инженерную сторону технической деятельности периода ремесленного производства оценивают по-разному. Чаще всего источники технического творчества ремесленников видят в обыденном, хаотически накопленном знании, основанном на "голом эмпиризме, простых обобщениях, наблюдениях и рецептах" [7], т.е. в профессиональной сноровке. Случай, удача не нуждаются в письменных правилах. В то же время сторонники этого подхода признают, что "совокупность взаимосвязанных процессов и приемов, эмпирически освоенных в тысячелетней практике их осуществления и изменения" [8], есть реальное, хотя и не теоретическое знание, которое зафиксировано в виде практических навыков, расчетно-рецептуарных технологических схем. Другая концепция гласит, что наука и инженерия - прямые потомки практических искусств и ремесел, ибо "осмысление опирающейся на эмпирические наблюдения практики создания и использования новых технических средств исторически было первой формой новых понятий технического знания" [9]. Какой же из этих подходов ближе к истине? Как следует относится к ним? И в том, и в другом содержится "рациональное зерно", однако оба они не отражают сути ремесла как способа технического творчества. Это явление со своей необычной логикой трудно поддается пониманию человека, воспитанного в духе научного мировоззрения. Донаучное знание - функциональный заменитель науки - не было результатом целенаправленного изучения природы. Законы мира, качества предметов осваивались непосредственно - чувствами, руками, а уж потом мышлением. Не было деления на "знать" и "применять знания"; теория и практика были неразделимы и с точки зрения, современной науки - неформализуемы. Интересен анализ истории бронзолитейного ремесла, проведенный историками. Человечество освоило металлы и их сплавы еще на заре цивилизации. Постепенно создавались технологические приемы, рецепты, инструменты. Возникли и письменные памятники, хранящие ремесла. Эти своеобразные технические "энциклопедии", (в числе их авторов Плиний, Теофил Пресвитер, Бирингуччо) определяли нормы технической практики. Тогда возникает вопрос, чем же это не теория ремесла, чем же не наука? Дело в том, что подобные трактаты содержали не систему, а набор знаний, правильные рецепты соседствовали с ошибочными или фантастическими. И, кроме того, письменные сборники передавали лишь часть практического знания (отсюда и легенды о секретах древних мастеров).Показательна в этом отношении древнекитайская книга "Чжоу ли" ("Записка для контроля работы ремесленников"), хронологически относящаяся к III в. до н.э. В ее главе "Као-гун-цзы" ("Шесть рецептов") приведены пропорции соотношения меди и олова в сплавах для различных изделий. Для колоколов и котлов, к примеру, требуется 1/6 часть олова и 5/6 меди, для мечей - 1/3 олова и 2/3 меди, для зеркал медь и олово берутся поровну и т.п. Казалось бы, все ясно. Бери, переплавляй, отливай. Не тут-то было! При наличии примесей более 2 % о собственных физических свойствах сплава меди и олова нужно забыть. Так что за коротенькой формулой рецепта прячется неописанная, но необходимая технологическая система очистки исходных материалов. Измерить количество инородных примесей в металле древний мастер не мог; тем не менее ему удавалось получить нужный сплав с соответствующими качествами. Каким образом? Успешные действия металлургов прошлого основывались на наглядно-чувственном способе технического мышления, внешней формой которого служил рецепт. По отношению к донаучному этапу технической деятельности понятие рецепта… наполняется существенно другим содержанием, чем по отношению к его современным нормам. Сейчас в нашем понимании рецепт или рецептурность есть действительно слепой эмпиризм, сборник сведений на все случаи жизни или правило обыденного сознания. В условиях же донаучного сознания рецепт, эта элементарная абстракция в форме числового отношения… образует некоторую первичную разновидность технического языка, возникающего как средство достижения определенной цели. Образно говоря, технологический рецепт времен средневековья представлял собой "вершину айсберга", тогда как главная, невидимая нам часть ремесленного мастерства состояла в особом способе мировосприятия. Рабочему и в наши дни приходится иногда работать "на глазок", скажем, определять температуру нагретого металла для его закалки. Так же действовали металлурги и кузнецы тысячелетия назад. Но если для ремесленников прошлого признаком этой готовности был сам цвет, то для современного рабочего цвет является прежде всего показателем нужного температурного режима. Абстракция вытесняет красочность в буквальном смысле слова. Для того чтобы действовать, рабочему наших дней недостаточно чувственных впечатлений, они должны быть соотнесены с абстрактным научным понятием. Необходимо подчеркнуть, что взаимодействия ремесла и науки, строго говоря, не было. Ремеслу, технической мысли средневековья требовались теоретические основания. Однако наука того времени была слишком умозрительной, слишком схоластичной, чтобы помочь технической практике перейти от методов рецептурных к методам инженерным. Подспорьем в решении технических задач служили лишь геометрия и искусство счета. Место науки в системе ремесленного знания занимал миф, сам по себе к научному знанию никакого отношения не имеющий. Но наличие хотя бы кокой-то объясняющей теории или квазитеории позволило впоследствии включить в техническое знание иную, научную объяснительную систему и тем самым сделать это знание инженерным. Следует заметить, что господство ремесленника в сфере технического творчества не было абсолютным. Хотя магистральным путем развития техники был путь проб и ошибок, параллельно ему из глубины веков тянется тропинка рационального осмысления технических проблем. Далеко не всех из тех, кто ее прокладывал, мы знаем поименно. В числе первых - Архит из Тарента (V-IV в. до н.э.), применивший математический аппарат к исследованию технических устройств; Евклид, создавший начертательную геометрию; Диоген Лаэртский и др. Невозможно не упомянуть о легендарной личности Архимеда (ок.287-212 гг. до н.э.). Вклад этого древнегреческого мыслителя в развитие технических основ цивилизации грандиозен; его деятельность мы вправе именовать инженерной без малейших скидок, оговорок. Достижения Архимеда в области рациональной и технической (прикладной) механики, как считают историки, представляют собой первую в истории теоретическую систему научно-технического знания, которая завершает развитие предпосылок технических теорий.Задачи теоретических исследований великого эллина вытекали из потребностей современной ему технической практики. К тому времени в военном деле, кораблестроении, ирригации, горнорудных работах назрели технико-технологические вопросы, ответить на которые с позиций прежнего опыта или обыденного здравого смысла было попросту невозможно. Массовое применение рабского труда перестало гарантировать успех в этих областях деятельности. И Архимед, взяв в качестве точки опоры математические абстракции, сумел с помощью "рычага" теории перевернуть мир современной ему техники. "Конечной целью механики Архимеда было объяснение не мира вообще, а сравнительно ограниченного класса свойств тел и явлений, обнаруживаемых в процессе технической деятельности. Геометрические исследования свойств абстрактных фигур и тел не были для него самоцелью, как, по-видимому, для Евклида, - они были ориентированы на интересы практики и применение технического и естественного знания для решения научно-практических задач" [10].Разумеется, задолго до рождения Архимеда безвестные изобретатели научились изготавливать и применять простейшие механизмы: рычаг, ворот, блок, винт, клин. Но принцип их действия, причины эффективности постигнуты не были. Чтобы объяснить, почему они работают, надо было выйти за пределы непосредственного опыта технической деятельности, проанализировать и обобщить данные. Архимед не только вывел из отдельных фактов систему научно-технического знания, но и блестяще применил ее к решению разнообразных инженерных задач. Следует особо отметить, что одностороннее изучение античности в течение длительного времени привело к тому, что понятие "инженер" связывалось только с именем Архимеда и вместо собственно инженерной деятельности рассматривались ее результаты: рудники, мосты, отопительные системы, дороги, театры, туннели, гидротехнические сооружения. В большой степени недооценены успехи инженерной деятельности в области измерительных приборов, тонкой механической аппаратуры, а также "обыкновенной", но необходимой грузоподъемной техники. Несколько более известны те инженеры, труды которых о строительстве оборонительных сооружений дошли до потомков от которых ми. Остальные сочинения, имеются только в фрагментах, и все еще не опубликованы. Из этого письменного наследия явствует, что в эллинистическом государстве инженер занимал более почетное положение в обществе чем прежде в полисе (государствах-городах). В Римской империи инженеры также пользовались уважением. Витрувий (ІІ-я пол. I в. до н.э.), происходивший из бедной семьи, был приближенным императора Августа; Фронтин (ок.40-103 гг. н.э.) - римский наместник в Британии, верховный смотритель водоснабжения в Риме, принадлежал к сенатской аристократии. Из императорского стипендиального фонда для обучения инженерному делу (правление Александра Севера (200-235 гг. н.э. и Константина) оплачивались все расходы по обучению и содержанию математически одаренных юношей и мальчиков, в основном из небогатых семей. Диоклетиан (ок.245-313 гг. н.э.) содержал на государственном жаловании преподавателей механики и архитектуры. Профессиональная гордость инженера прослеживается в надписях на многочисленных постройках и надгробиях, начиная с IV в. до н.э. и по IV в. н.э. Впоследствии эта деятельность пресекалась, инженерное знание было почти полностью забыто вплоть до эпохи Возрождения. Именно тогда пламя инженерной мысли разгорается в полную силу, предыстория инженерного дела завершается и начинается его история. Переход от наглядно-эмпирического решения инженерно-технических проблем к научному, признание инженерного труда как профессии явились следствием принципиально нового способа общественной организации и разделения труда. Впрочем, рождение инженерной профессии стало результатом переворота во всех без исключения слоях и сферах общественной жизнедеятельности. Техника, способ производства, общественно-экономические отношения, политические институты, общественное сознание и психология, наука - все это необходимо было изменить, причем изменить самым решительным образом, прежде чем работа по решению инженерных проблем приобрела статус профессионального занятия в общественно - значимых масштабах. Каковы же основные факторы, способствовавшие вызреванию инженерного труда? Среди них можно назвать следующие:

Технологическая революция. Долгое время технологический способ производства, то есть основной тип связи между человеком и техническими средствами труда, оставался неизменным. Разумеется, орудия совершенствовались, усложнялись, становились эффективнее, но в целом в системе "человек-техника" человек был представлен ручным трудом, техника - инструментами для этого труда. Шли годы, складываясь в десятилетия, века, и наконец пришел день, когда "гомотехнический автомат" - ремесленник, вооруженный ручными инструментами, - перестал быть эффективным, исчерпал свой потенциал. Ремесленное производство уже не поспевало за растущими потребностями общества: "Машинный труд как революционизирующий элемент непосредственно вызывается к жизни превышением потребности над возможностью удовлетворить ее прежними средствами производства".

1. Последним титаническим усилием ремесленничества "удержаться на плаву" было создание мануфактур, где самостоятельного мастера и универсальное орудие заменили частичное орудие и частичный рабочий. Парадокс заключается в том, что мануфактура, характеризующаяся ручным трудом, в то же время представляла как бы "живой механизм", состоящий из цепочки рабочих, дополняющих работу друг друга, то есть была прообразом механизма машинного. Смысл перемен в системе "человек-техника", обусловленный становлением машинного производства, заключался в передаче технике ряда человеческих функций; машина возникает с того момента, когда орудия превращаются, по словам К. Маркса, "из орудий человеческого организма в орудия механического аппарата". Перемещение функции непосредственного управления орудиями от человека к машине ознаменовало собой не просто техническую революцию - такие революции "местного значения" происходят в технике в связи с любым крупным изобретением. Нет, произошел полный переворот во всей технической системе, после которого она начала развиваться по-новому, на основании новых принципов, новых технических форм и структур. Иными словами, возникновение машин определило начало нового исторического этапа в развитии техники - механизации производства. Технологическая революция шла к победе медленно, но неотвратимо. Вначале бастионы ремесленничества пали в ведущей отрасли промышленности позднего средневековья - ткачестве. Именно здесь возникли ткацкие станки - ремесленные машины, которые приводит в движение и которыми управляет один человек. Затем промышленная революция коснулась и других отраслей производства, получив в качестве подспорья универсальный тепловой двигатель - паровую машину. Развитие машиностроения, то есть производства машин с помощью машин, определило победу крупной машинной индустрии. Постепенно были технически перевооружены промышленность, транспорт, связь, а затем и сельское хозяйство. В результате революции утвердился новый технологический способ производства. Необходимость изобретать и применять в промышленных масштабах различного рода машины невольно породила потребность в специалистах, способных осуществлять эту деятельность не от случая к случаю, а постоянно. Таким образом, переворот в техническом компоненте производительных сил привел к видоизменению человеческого компонента - появились рабочие и инженеры. На последних, - как отмечал Маркс, - возлагалась задача работать "преимущественно только головой".

2. Развитие общественно-экономических отношений. "Машинная революция", изменяя характер и содержание труда, его технологию, организацию и структуру, способствует изменению производственных отношений. Вместе с происшедшей однажды революцией в производительных силах, которая выступает как революция технологическая, совершается также и революция в производственных отношениях. Система машин, сменяющая примитивную ручную технику ремесленничества, открывает простор для утверждения капиталистических отношений. Укрепление зародившейся в недрах феодализма капиталистической формы собственности, превращение ее в господствующую неразрывно связано с крупной машинной индустрией, преобразованием производства на новых, рациональных началах. Одновременно с положительным моментом - повышением производительности общественного труда - капитализм, развивающийся на своей собственной материально-технической базе, демонстрирует все свои мрачные стороны: рабочий становится придатком машины, завершается разделение участвующих в производстве групп на "чистых" и "нечистых". "Характерную черту капиталистического способа производства, - писал К. Маркс, - составляет как раз то, что он отрывает друг от друга различные виды труда, а стало быть, разъединяет также умственный и физический труд… и распределяет их между разными людьми". Инженер, появляясь в результате такого разделения труда, принимает на себя умственные функции сотен ограбленных в творческом отношении рабочих. Как представитель определенной социальной группы, он призван охранять и приумножать интересы правящего класса, подчиняя им всю производительную мощь общественных сил труда, заставляя служить капиталу открытые наукой законы природы. Инженерная профессия необходима капиталистическому способу производства, так как она становится надежным средством извлечения прибыли и к тому же служит орудием технологического закрепощения рабочего. Еще в трудах К. Маркса мы можем найти длинный перечень технических приспособлений и машин ("шерсточесальные машины", "ремешковый делитель вместо вращаемой рукой тростильной машины", "автоматический аппарат для крашения и прополаскивания тканей" и т.п.), изобретенных специально в связи с необходимостью подавления забастовок. Итак, место инженера в исторически определенной системе общественного производства - это одновременно его принадлежность и к определенной профессии, и к определенной социальной группе. Становление деятельности в социально институализированном виде происходит одновременно со становлением буржуазии, т.е. одновременно со становлением капитализма.

3. Переворот в мировоззрении, становление личности. Консерватизм средневекового мышления, усугубляемый догматическим религиозным мировоззрением, долгое время сдерживал развитие инженерной мысли. Изменять, "конструировать" мир в соответствии с заранее намеченными целями, личной волей вправе был только бог. Посягательство на творческую функцию бога, попытки усовершенствовать созданное им воспринимались с точки зрения религиозного фанатизма как ересь, грех. В христианском монотеизме беспредельно возносилась изобретательская деятельность бога и бесконечно принижался, даже отвергался человек, если он занимался этой деятельностью. Такое положение сохранялось довольно долго. Целый ряд изобретений веками не использовался или использовался тайно, с опаской ввиду их "дьявольской природы". Господство средневековой парадигмы неприятия нового было низвергнуто лишь в эпоху Ренессанса. Замена бога-творца человеком-творцом, первоначально произошедшая в сфере художественного мышления, распространилась постепенно и на техническое творчество. Человек понемногу перестает воспринимать изобретательство как божественную прерогативу, становится, по выражению Леонардо да Винчи, "свободен в изобретениях". Показательны в этом отношении изменения, характерные для научно-технических трудов времен Ренессанса и отличающие их от средневековых технических энциклопедий-сборников рецептов. В этих трудах даны не только предписания и последовательность действий, чтобы получить искомый результат (изделие, материал), но и предприняты попытки ответить на вопрос, почему надо поступать именно так. Пусть с содержательной стороны эти объяснения не выдерживают никакой критики, но появление их свидетельствует о переходе от механического, слепого копирования к целенаправленному изучению и использованию свойств природы, о повороте в мировоззрении и мышлении, от веры к познанию. Становлению инженерного творчества предшествовало также становление личности как индивидуального субъекта этого творчества. В средние века личности инженера в современном смысле слова, собственно говоря, не существовало; не только в труде, но и во всех без исключения сферах жизнедеятельности ремесленник был неотделим от цеховой общины. Индивидуальное "Я" почти без остатка растворялось в коллективной психологии, и автором технического нововведения выступал не отдельный человек, а коллективная личность-мастерская, личность-цех. До тех пор пока человек не умел и не мог осмыслить грань, отделяющую от его товарищей по мастерской, цеховой корпорации, ремесле, он не в состоянии был нарушить технические традиции, целенаправленно создавать новое в технике. И лишь эпоха буржуазных отношений, освободившая сознание людей от многовекового груза феодальных, религиозных, цеховых традиций, рождает обособленного от других, суверенного индивида, способного стать творцом.

4. Перемены в науке. ХVI-XVII вв. - это время, когда свежий ветер естественнонаучного познания врывается в затхлую атмосферу умозрительной науки.

Инженерная деятельность в области информатики: сущность, основы, прошлое и настояшее

Термин "информатика", который используется для обозначения совокупности научных направлений, связанных с появлением компьютеров и их стремительным вхождением в ноосферу, относительно новый. Он получил "права гражданства" в начале 80-х гг. ХХ в. До этого, согласно определению Большой советской энциклопедии, информатика рассматривалась как дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, закономерности ее создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности. Подобное определение связывало информатику, прежде всего, с библиотековедением, библиографией, методами поиска информации в массивах документов. То, что стало сегодня называться информатикой, совершенно иное. Ближе всего содержание этого понятия подходит к тому, что в большинстве стран называется "компьютерные науки". Они концентрируют свое внимание на различных аспектах, связанных с протеканием и использованием информационных процессов, с теми сотрудниками, которым представляется информация, и теми процедурами, которые применяются при ее переработке. В их область включается и разработка теорий машин - компьютеров - и методов их использования в системах переработки информации. Поэтому, говоря об истории информатики, по сути, надо излагать историю кибернетики, в том числе и отечественной, частично прикладной математики, а также вычислительной техники. Целью настоящей лекции является изложение истории зарождения механических, электромеханических и электронных устройств, нацеленных на выполнение массовых вычислений, зарождения, становления и развития кибернетики, а затем и информатики.

1. Сущность кибернетики - информатики, их основы.

2. Становление и развитие вычислительной техники как основы кибернетики - информатики.

Длительное время совокупность научных направлений, называемых теперь информатикой, именовались по-разному. Сначала объединяющим был термин "кибернетика", затем общим названием той же области исследований стала "прикладная математика". Ясно одно, что кибернетика - интегральное научное направление и как таковое в значительной степени базируется на знаниях и идеях, накопленных в рамках большого числа различных дисциплин, развивающихся независимо друг от друга. Необходимо выделить то, что можно называть кибернетики, рассмотреть состояние соответствующих знаний к моменту зарождения идей, которые допустимо именовать кибернетическими. Известно, что термин "кибернетика" дал обозначение науке об управлении общественными системами, который использовали греческий философ Платон (428-348 гг. до н.э.), французский физик А.М. Ампер (1775-1836), польский ученый Ф. Бронислав Тренповский (1808-1869) - ученик Гегеля. Он происходит от греческого "кюбернетес", что первоначально значило "рулевой", "кормчий", но впоследствии стало обозначать и "правитель над людьми". Платон в своих сочинениях в одних случаях называет кибернетикой искусство управления кораблем или колесницей, а в других - искусство править людьми. Примечательно, что римлянами слово "кюбернетес" было преобразовано в "губернатор".А.М. Ампер в своей работе "Опыт о философии наук, или Аналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знаний", (первая часть вышла в 1834 г.) назвал кибернетикой науку о текущем управлении государством (народом), которая помогает правительству решать конкретные проблемы с учетом разнообразных обстоятельств в свете общей задачи - принести стране мир и процветание. Термин "кибернетика" вскоре был забыт, и возрожден в 1948 г. Норбертом Винером в качестве названия науки об управлении техническими, биологическими и социальными системами. Общепринятой датой рождения кибернетики, как самостоятельной науки, считается 1948 год - год публикации книги Н. Винера (1894-1964)"Кибернетика, или управление и связь в животном и машине". Одна из основных идей книги - наличие аналогии в процессах управления и связи машин, живых организмов и сообществ, поскольку в них происходит передача, запоминание и преобразование информации, т.е. сигналов различной природы и назначения. В своей "Кибернетике" Н. Виннер сформулировал две фундаментальные идеи: о едином подходе к различным процессам управления и об информации как одной из важнейших характеристик материи. Формирование кибернетики как науки было подготовлено предшествующим развитием знаний в различных областях, а также практическими достижениями в техники. Из рассматриваемых кибернетикой принципов и концепций наиболее длительную историю, по-видимому, имеют принцип обратной связи и концепция общности живого организма и машины. Первой убедительной технической реализацией принципа обратной связи можно назвать маятниковые часы, изобретенные Х. Гюйгенсом (1657) или более раннее устройство - водяная мельница, рассмотренная в книге А. Рамелли "Различные искусственные машины" (1588). Теория общности процессов в живом организме и машинах основывается на идеях Р. Декарта, сформулированных в "Трактате о человеке" (1649), и механических концепциях Ж. Ламетри, изложенных в его работе "Человек-машина". Теория искусственного интеллекта, отправной точкой которой является общность живых организмов и машин, также восходит к весьма отдаленным во времени представлениям. Например, идеей о возможности технической реализации умственных процессов руководствовался Б. Паскаль создавая свою суммирующую машину (1641). Еще более ранней по времени является идея механического устройства для получения разумной и новой по содержанию информации. Подобное весьма простое устройство, обеспечивающее механическое сочетание различных слов ("вертушка Луллия"), было сконструировано испанским философом и богословом Р. Луллием (1235-1315). Длительную историю имеет также развитие математических идей и методов, которые подготовили теоретическую базу кибернетики. В целом предыстория кибернетики включает весьма обширный круг научных открытий, идей и технических достижений. Создание кибернетики стало одним из наиболее впечатляющих проявлений тенденций к интеграции наук. Среди дисциплин, достижения которых были использованы при формировании кибернетики, важное место занимает теория автоматического регулирования. Эта теория связана с именами Дж. Максвелла (1831-1879), И.А. Вышнеградского (1832-1895), А.М. Ляпунова (1875-1918), А. Стодолы (1859-1942) и других ученых. Не менее важную роль в формировании кибернетики сыграло развитие ряда разделов физиологии, в частности, теории условных рефлексов и исследования механизма обратных связей в биологических системах. Огромный вклад в эти направления был сделан, прежде всего, И.П. Павловым (1849-1936) исследованиями в области условных рефлексов, Н.А. Бертейном (1929) и П.К. Анохиным (1935) работами в области обратных связей. Математические основы кибернетики были заложены предшествующим развитием теории вероятности, математической статистики и математической логики. Важную роль сыграли исследования в области физики таких ее разделов, как термодинамика статистической физики. К области техники, оказавшим непосредственное влияние на формирование кибернетики, следует отнести энергетику, технику связи, автоматику и вычислительную технику, которая после создания ЭВМ сыграла исключительную роль в последующем развитии кибернетической техники.Параллельно с развитием самих научных дисциплин, влиявших на формирование кибернетики, имели место поиски общих черт, характеристик и закономерностей функционирования объектов, исследуемых физикой, химией, биологией и экономическими науками. Эти поиски исторически предшествовали cозданию двух научных направлений: общей теории систем и кибернетики.