Глава 1 элементы теории познания

1.1. Роль измерений в теории познания

Материалистическая концепция в естествознании, разви­вавшаяся великими представителями всех времен и наро­дов, состоит в том, что объекты и явления окружающего мира существуют независимо от нас, от нашего сознания и восприя­тия этих объектов и явлений. Исходной материалистической предпосылкой является признание того, что материя, матери­альный мир первичны, а сознание, мысль вторичны. Это фунда­ментальное положение отнюдь не тривиально. Его утверждение проходило в острейшей борьбе философских течений и школ, не вполне завершившейся по настоящее время. Отстаивая материализм, В.И. Ленин в работе "Материализм и эмпириокритицизм" писал: "... в основе . . . материализма лежит приз­нание внешнего мира ..." Советской наукой, основанной на материалистических представлениях, это положение рассмат­ривается как постулат, краеугольный камень марксистско-ленинского мировоззрения.

Объекты и явления окружающего мира являются для нас предметами познания. Познавательная деятельность ведется по линии многих наук, но, как было показано В.И. Лениным на примере физики, никакая наука не может двигаться впе­ред, отступая от материалистического понимания познания как отражения объективной природы, реально существую­щего материального мира.

Познавательная деятельность имеет свои законы. Суть их - в ленинском определении процесса познания: "От живо­го созерцания к абстрактному мышлению и от него к прак­тике ~ таков диалектический путь познания истины, позна­ния объективной реальности". Эта ленинская формула теории познания справедлива для всех наук, всех направлений позна­вательной деятельности. Но если, следуя ей, начать "разбирать, каким образом из незнания является знание, каким образом неполное, неточное знание становится более полным и более точным", то мы неизбежно придем к пониманию важности получения количественной информации об изучаемых объек­тах. Она обеспечивает конкретность абстрактного мышления и выход его результатов в практику.

Получают количественную информацию посредством изме­рений. Таким образом, измерения входят в процесс познания, а процедура получения измерительной информации является познавательной процедурой.

На получении точной измерительной информации, питаю­щей абстрактное мышление, основываются успехи всех естествен­ных наук. Д.И. Менделеев отмечал, что любая "наука начи­нается ... с тех пор, как начинают измерять; точная наука немыслима без меры". Ему же принадлежит и другое важное замечание: "В природе мера и вес суть главные орудия позна­ния".

В научной литературе теория познания называется ГНО­СЕОЛОГИЕЙ (от древнегреческого  — знание, познание и — речь, слово, учение или наука). Поскольку измере­ния являются инструментом познания, постольку наука об измерениях—МЕТРОЛОГИЯ (от древнегреческого — мера и ) относится к гносеологии, а исходные понятия метрологии являются элементами теории познания.

1.2. Измеряемые величины

Предметом познания, как уже говорилось, „являются объекты, свойства и явления окружающего мира. Таким объ­ектом, например, является окружающее нас пространство, а его свойством — протяженность. Последняя может характе­ризоваться различными способами . Общепринятой характе­ристикой (мерой) пространственной протяженности служит длина. Однако протяженность реального физического прост­ранства является сложным свойством, которое не может характеризоваться только длиной. Для полного описания про­странства рассматривается его протяженность по несколь­ким направлениям (координатам) или используются еще та­кие меры, как угол, площадь, объем. Таким образом, прост­ранство является многомерным.

Любые события и явления в реальном мире происходят не мгновенно, а имеют некоторую длительность. Это свойство окружающего нас мира качественно отличается от простран­ственной протяженности. Его также можно характеризовать по-разному, но общепринятой мерой здесь: является время:

Свойство тел сохранять в отсутствии внешних воздейст­вий состояние покоя или равномерного прямолинейного дви­жения называется инертностью. Мерой инертности является масса.

Свойство тел, состоящее в том, что они нагреты до не­которого состояния, качественно отличается от предыдущего. Оно могло бы характеризоваться средней скоростью теплового движения молекул, но распространение получила мера нагретости тел, называемая термодинамической температурой.

Общепринятые или установленные законодательным путем характеристики (меры) различных свойств, общих в качест­венном отношении для многих физических объектов (физи­ческих систем, их состоянии и происходящих в них процес­сов) , но в количественном отношении индивидуальных для каждого из них называются физическими величи­нами. Кроме длины, времени, температуры, массы к физи­ческим величинам относятся плоский и телесный угол, сила, давление, скорость, ускорение, электрическое напряжение, сила электрического тока, индуктивность, освещенность и многие другие. Все они определяют некоторые общие в качест­венном отношении физические свойства, количественные ха­рактеристики которых могут быть совершенно различными. Получение сведений об этих количественных характеристиках как раз и является задачей измерений.

Объектами измерений являются не только физические ве­личины. Например, в экономике существует понятие стоимос­ти — свойства, общего для всех видов товарной продукции, но в количественном отношении индивидуального для каж­дого из них. Другой пример — цена. В эпоху зарождения то­варного обмена она имела натуральное выражение и определя­лась эквивалентным количеством продуктов питания, пого­ловьем „рогатого скота” и т.п. С появлением всеобщего экви­валента — денег — и переходом к товарно-денежным отноше­ниям цена стала выражаться в денежных знаках. И стоимость, и цена являются мерами различных свойств товарной про­дукции. Они относятся не к физическим, а к экономическим величинам или, как их называют, экономическим по­казателям.

В сфере промышленного производства и в различных ви­дах народнохозяйственной деятельности большое внимание уделяется качеству продукции. Оно определяется как сово­купность ее свойств, обусловливающих удовлетворение оп­ределенных потребностей в соответствии с назначением про­дукции. Мерами этих свойств служат показатели ка­чества. В КВАЛИМЕТРИИ (от латинского qualis — какой по качеству, и греческого  — измеряю) — разделе метро­логии, посвященном измерению качества, различают следую­щие виды показателей качества продукции:

1. Показатели назначения характеризуют свойства продук­ции, определяющие основные функции, для выполнения ко­торых она предназначена, и обусловливают область ее приме­нения.

2. Показатели надежности характеризуют свойства безотказ­ности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

3. Показатели экономного использования сырья, материа­лов, топлива, энергии и трудовых ресурсов характеризуют свойства изделия, отражающие его техническое совершенство по уровню или степени потребляемых им сырья, материалов, топлива и трудовых ресурсов при эксплуатации.

4. Эргономические показатели характеризуют систему "человек — изделие" (в частности, "человек — машина") и учитывают комплекс гигиенических, антропометрических, фи­зиологических и психологических свойств человека, проявля­ющихся в производственных и бытовых процессах. .

5. Эстетические показатели характеризуют информацион­ную выразительность, рациональность формы, целостность .композиции и совершенство производственного исполнения.

6. Показатели технологичности характеризуют свойства состава и структуры или конструкции продукции, определяющие ее приспособленность к достижению минимальных зат­рат при производстве, эксплуатации и восстановлении для за­данных значений показателей качества продукции, объема ее выпуска и условий выполнения работ.

7. Показатели транспортабельности характеризуют прис­пособленность продукции к перемещению в пространстве (транспортировке), не сопровождающемуся ее использова­нием или потреблением.

8. Показатели стандартизации и унификации характери­зуют насыщенность продукции стандартными, унифицирован­ными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации с другими изделиями.

9. Патентно-правовые показатели характеризуют степень обновления технических решений, использованных в продук­ции, их патентную защиту, а также возможность беспрепят­ственной реализации продукции в стране и за рубежом.

10. Экологические показатели характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации или потреблении продукции.

11. Показатели безопасности характеризуют особенности продукции, обусловливающие при ее использовании безопас­ность обслуживающего персонала.

12. Обобщенным показателем эффективности использования продукции является интегральный показатель качества, кото­рый определяют как соотношение суммарного полезного эф­фекта от эксплуатации или потребления продукции и суммар­ных затрат на ее создание и эксплуатацию или потребление.

Внутри каждого вида можно выделить группы и отдель­ные показатели качества. Таким образом, качество, как и пространство, многомерно.

Переход к количественным методам исследований на ос­нове измерительной информации в биологии, психологии, спорте, искусстве, медицине, педагогике, социологии и т. д. стал отличительной чертой нашего времени. Привычным стало измерение знаний учащихся, мастерства спортсменов и испол­нителей художественных произведений, вдохновения, красо­ты, таланта и других свойств, общих в качественном, но инди­видуальных в количественном отношении. В абстрактной ма­тематике широкое распространение получили меры неопре­деленности, значимости и многие другие.

Между измеряемыми величинами существуют связи и за­висимости, выражаемые математическими соотношениями и формулами. Эти формулы и соотношения могут отражать за­коны природы, как, например, закон Ома

I = U/R

или второй закон Ньютона

F = ma,

могут быть определениями некоторых величин, например, плотности

 = m/V

или интегрального показателя качества

К_и ⁼,

где П_ — суммарный полезный эффект от потребления про­дукции, а Э_с и З_n - суммарные затраты на ее создание и пот­ребление, либо, наконец экспериментально или теоретически установленными соотношениями между несколькими величи­нами.

В подобных зависимостях одни величины выступают как основные, а другие — как производные от них. Опыт пока­зал, что всю механику, например, можно изложить, используя всего три основных величины; всю теплотехнику - с помощью четырех основных величин; для изложения всей молекуляр­ной физики достаточно пяти основных величин и т.д. Вся сов­ременная физика может быть построена на семи основных величинах. Выбор их в известном смысле является произвольным, но наиболее рационально основными физическими величинами выбрать такие, которые характеризуют фунда­ментальные свойства материального мира. В качестве таковых в настоящее время установлены длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, коли­чество вещества и сила света. С помощью этих и двух дополнительных величин — плоского и телесного углов -- введенных иск­лючительно для удобства, образуется все многообразие производных фи­зических величин и обеспечивается описание любых свойств физических объектов и явлений.

В квалиметрии не принято деление показателей качества на основные и производные. Идея выражения одних показателей через другие вопло­щается здесь за счет выделения единичных показателей качества, каждый из которых относится только к одному из свойств продукции, и комплекс­ных показателей, характеризующих сразу несколько ее свойств. Комплекс­ные показатели выражаются через единичные подобно тому, как производ­ные физические величины выражаются через основные.