Эмпирическое и теоретическое знание в технической теории

Различение сферы идеальных и сферы инженерных объектов соответствует делению на теоретическое и эмпирическое знание в технической теории. Эмпирический базис технической теории образуют конструктивно - технические, технологические, которые выработаны при проектировании, изготовлении и отладке технических систем и практико - методические знания, полученные в технической теории.

Конструктивно - технические знания представляют собой описания инженерного объекта, которые соответствуют его структуре. Они могут включать знания о технических процессах и параметрах функционирования объекта. Технологические знания фиксируют методы создания инженерных объектов и принципы их использования. Практико - методические знания представляют собой практические рекомендации по применению теоретических знаний.

Эмпирическим знаниям на теоретическом уровне соответствует множество идеальных объектов и теоретических схем. Например, теоретическая радиотехника использует идеальные понятия сопротивления, емкости, индуктивности, источники тока. Они могут быть выполнены конструктивно в виде интегральной схемы, и им будут соответствовать новые идеальные объекты и представления. Или путем дальнейшей идеализации они могут быть представлены как расчетные схемы (четырехполюсники и эквивалентные схемы).

Идеальные объекты технической теории соотносятся с идеальными объектами естественно - научной теории. Они характеризуют действия, выполняемые над естественным процессом. Например, действие над электромагнитными колебаниями в радиотехнических устройствах выполняют детекторы, фильтры и усилители. Они могут выделять низкочастотную составляющую, усиливать ее или фильтровать.

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

Функциональные схемы - это общие представления о технической системе. Схема называется функциональной потому, что все ее блоки выражают функциональные связи между элементами технической системы, представляющие собой определенные математические зависимости. Например, рассмотрим функциональную схему электрической цепи. Это - графическая форма математического описания электрической цепи. Порядок расположения элементов соответствует поточной электрической схеме.

Поточная схема состоит из отдельных элементов (блоков): емкостей, индуктивностей, идеальных источников тока и напряжения. Эти элементы получены идеализацией конструктивных элементов электрической цепи: резистора, катушки индуктивностей, конденсатора и т. д. Каждому элементу соответствует своя математическая операция. Емкостному сопротивлению - интегрирование, а индуктивному - дифференцирование. Связь между этими элементами устанавливается в результате прохождения тока через цепь и выражается законами Кирхгофа.

Поточные схемы служат для описания естественного процесса, протекающего в инженерном объекте. Блоки этих схем выражают различные действия, которые выполняются над естественным процессом. Поточные схемы могут отображать физические, химические и биологические процессы или потоки информации. Например, в теории электрических цепей поточная схема отображает электромагнитный процесс, который протекает в электротехническом устройстве. Например, сопротивление отображает потери электрической энергии в цепи в результате ее перехода в другие виды энергии - тепловую, химическую и т. д. Этот процесс выражается зависимостью физических параметров элементов друг от друга, например, напряжения от силы тока или электрического заряда от напряжения.

Структурные схемы в классической технической теории фиксируют конструктивное расположение элементов и связей технической системы. Это теоретический набросок, который перерастет в будущий проект. Блоки этих схем фиксируют конструктивно - технические параметры элементов технического объекта. Структурная схема отображает в идеализированной форме техническую реализацию физического процесса. Например, структурные схемы электротехники представляют собой идеализированное изображение реальной электрической цепи. В них абстрагируются от частных характеристик электротехнического устройства: габаритов, веса, способов монтажа и т. д. На этих схемах указываются технологические параметры резисторов, катушек индуктивностей и других конструктивных элементов, способы их соединения и расположения. В современных "человеко - машинных" системах, например, информационных системах, реализация процессов может быть самой различной, в том числе и нетехнической. В этих случаях речь идет о конфигурациях систем, их обобщенной структуре. Поэтому термины "технические параметры" и "конструкция" для них непригодны.