диссертация модальная логика

-231 -

П О С Ы Л К И

1 1 1 1 1

функция, подлежащая реализации

1

Гипотетический образ решения проблемы

П О С Ы Л К И

Гипотетический образ объекта проектирования, который решает проблему

Образ объекта	1	Неудачная	реализация
Образ объекта	2	Неудачная	реализация

Образ объекта п

Удачная реализация

Рисунок 6.1 - Схема реализации требуемой функции

Обьшно моменту времени, когда изделие удалось запустить в работу, предшествует множество неудачных попыток. Число этих попыток зависит от сложности изделия и от количества имевших место ранее наработок, которые удалось задействовать частично или полностью в новой разработке. В первые моменты времени, когда изделие после многих неудач все-таки заработало, его функционирование обычно отличается крайней неустойчивостью. Это хорошо понимается исходя из приведенной схемы (рис. 6.2), так как в отдельных случаях нам просто повезло, что мы попали в так называемый диапазон

- 2 3 2 -

существования (диапазон приемлемого функционирования узла), чего во всех ранее реализованных попытках (из числа неудачных) просто не удавалось сделать. Опытные разработчики обычно знают наиболее критичные узлы и по возможности вводят в них регулировочные звенья. Однако, по чисто конструктивным соображениям, это не всегда возможно, или слишком дорого. Требования, предъявляемые к новому изделию, обычно ужесточены по сравнению с предыдуш;ей разработкой как по габаритам, так и по режимам. Конструктору приходится предугадывать жизнеспособность узла в новых ограниченных рамках. Узел затем будет подвергнут проверочным расчетам. Скорее всего, узел выдержит эту проверку, так как конструктор обычно обладает "профессиональным чутьем работоспособности". В конце концов, даже если будут иметь место поломки в процессе испытания, узел однажды обретет жизнеспособность. Однако на выявление "области существования" узла и доведении его до "уровня максимального соответствия" основной глобальной задаче, к сожалению, как правило, "не доходят руки", чаще всего из-за ограниченности ресурсов. Этим, по-видимому, и объясняется, что изделие может иметь "второе" и "третье дыхание", эмерджируя дополнительные возможности устойчивой работы в непредусмотренных ранее режимах. Нельзя исключить, что наряду с узлами, работающими на пределе, при таком подходе мы можем иметь узлы с большими запасами ресурсов, причем они могут работать в режимах, не отвечающих полностью "глобальному" назначению изделия [136, 13у;.

- 233 -

Структура первой реализации объекта

1-я реализация

Диапазон существования

			Л
Узел 1			Узел	п
Диапазон существования	/У.		Диапазон существования
подузел 1/1	^ -	^	подузел	1/п
Диапазон существования			Диапазон существования

Рисунок 6.2

Под эмерджентностью понимают свойство системы обладать дополнительными возможностями, которые не вытекают из свойств, составляющих систему элементов. Вроде бы как из ничего появляется нечто. В этом есть что-то мистическое, особенно если подобные явления проявляются неожиданно. В нашем случае подобным неожиданностям удивляться не приходится, скорее, будет удивительно, если их не будет, так как из схемы очевидно, что на рабочий режим изделия на начальных стадиях мы обычно выходим не лучшим образом. Так что в процессе доводки система может эмерджировать достаточно долго. В общем же случае явление эмерджентности всегда имеет место в процессе агрегирования, когда отдельные компоненты объединяются в систему ради новых свойств, и естественно, любой из составляющих компонентов этими свойствами может не обладать. Поэтому при агрегировании многих компонентов в единую систему обычно мы ожидаем появления новых свойств. Однако одно дело, когда они ожидаемы, и совсем другое - когда они неожиданны.

Проведенные рассуждения позволяют сделать некоторые выводы:

-2 3 4 -

1.Любое сложное изделие, полученное путем агрегирования в систему ряда узлов, обладает определенной областью непредвиденного заранее поведения.

2.Важнейшим и во многом определяющим этапом проектирования является формулирование концепции изделия и формирование его обобщающего образа "обобщающего гештальта", который должен доминировать как при создании первого опытного образца, так и всего семейства в целом.

3.В проектировании находят применение методы "прямой волны", "обратной волны", "встречной волны". Последний реализуется чаще всего. Это позволяет с большей долей уверенности выйти на работоспособный образец, но в результате в новом изделии оказывается достаточно много, а иногда излишне много весьма не новых узлов и целых агрегатов. При этом нередко все осознают, что было бы лучше, если бы вместо них стояли другие, специально созданные для данного случая.

4.Идеальным вариантом является неукоснительное подчинение всех локальных разработок (узлов) центральному гештальту.

5.Для каждого узла должен быть выявлен "диапазон существования" или "локальный гештальт", и только из него выбрано решение, отвечающее требованиям "центрального гештальта". В повседневной практике это делается крайне редко.

6.Выполнение пунктов 4 и 5 обеспечит такое поведение системы, когда она будет эмерджировать в границах ожидаемого эффекта.

7.Для реализации пунктов 2, 4, 5 нужна специальная организация работ и соответствующим образом подготовленные люди.

			-235 -
6.2	В о з м о ж н ы е		с х е м ы	в е д е н и я	р а с с у ж д е н и й ,
с в о й с т в е н н ы е в е д у щ е м у к о м п о н о в щ и к у
6.2.1	Р о л ь	к о м п о н о в о ч н ы х		р а б о т	в	п р о ц е с с е
ф о р м и р о в а н и я о б р а з а о б ъ е к т а п р о е к т и р о в а н и я

В процессе формирования образа нового изделия обычно участвуют практически все ведущие специалисты конструкторского бюро во главе с главным конструктором. Процесс формирования целостного образа изделия растянут во времени и зависит как от активности специалистов, в нем участвующих, так и от стечения многих обстоятельств, имеющих отнощение к проекту. Однако в этом процессе есть фигура, играющая одну из ключевых ролей, - это ведущий компоновщик. Официально такой должности не существует, но реально именно этот специалист оформляет в геометрические формы представления об изделии, которые сформировали его коллеги, причем его персональное виденье объекта проектирования зачастую оказывается наиболее значимым.

Схему ведения рассуждений, которой пользуется компоновщик, описать трудно, не говоря уже о ее формализации. Прежде всего следовало бы определить, что мы будем подразумевать под понятием "компоновщик", ибо все конструкторы выполняют время от времени определенный объем компоновочных работ.

Попытка сформулировать понятие "компоновщик" путем опроса конструкторов определила некоторые его неотъемлемые качества:

-доскональное знание предметной области;

-развитое пространственное воображение;

-умение хорошо рисовать (не говоря уже об умении чертить);

-умение синтезировать композиции из узлов и деталей в рамках ограниченного пространства;

-2 3 6 -

-умение находить неординарные решения в трудноразрешимых ситуациях (пространственная, временная, фазовая нестыковка узлов, выход за пределы технического задания).

И хотя перечисленным требованиям может отвечать некоторое, пусть даже незначительное число конструкторов, компоновщиков, получивших признание большинства коллег, оказываются лишь единицы. Здесь мнение едино - нужна явная одаренность. Исходя из этого, говорить о какой-либо автоматизации рассуждений компоновщика, по-видимому, пока не приходится, а о поддержке его деятельности говорить все-таки можно.

6 . 2 . 2 М о д е л ь н ы й м и р к о м п о н о в щ и к а

Анализ деятельности признанных коллегами компоновщиков говорит о необходимости логико-эпистемологического подхода к анализу специфики интеллектуальных функций, реализуемых компоновщиком. Пользуясь терминологией Я.Хинтики [79], попытаемся описать модельный мир компоновщика. Можно сразу усмотреть, что этот мир неоднороден и распадается на несколько составляющих. Можно попытаться, как это делает К. Поппер, пронумеровать эти миры. Заметим, что в связи с всеобъемлющим подходом К. Поппера, миры компоновщика будут корресспондироваться с его мирами, но специфика все-таки будет иметь место.

Первым, по-видимому, следует рассмотреть предметный мир компоновщика. Наиболее полно он может быть представлен с позиций категориального анализа. Исходя из опыта общения с инженерами, наиболее приемлемым для них является набор категорий Р. Декарта и Д. Локка [72], а именно "субстанция", "отношение" и "атрибут", от которых в отдельных случаях целесообразно перейти к категориям И. Канта. Это очень богатый мир профессиональных понятий. Сознание компоновщика органически содержит в себе компонент ремесленника, ибо моторная функция в его деятельности

- 2 3 7 -

играет важнейшую роль. За деятельностью компоновщика в ответственных ситуациях следит весь конструкторский отдел, и от него ждут результатов

ежедневно, а иногда и чаще. Для компоновщика характерен естественный интерес к новациям, ноу-хау и т. п. В его памяти содержится арсенал решений (типовых и нетиповых), касающихся деталей, узлов и агрегатов. Он способен

неделями ломать голову над какой-либо мелочью, которая критична в данной ситуации. Поддержка этого аспекта деятельности представляется в виде репрезентативной базы данных. Однако вход в нее должен быть естественным для компоновщика, а как его организовать - пока не ясно. В противном случае

компоновщик решит свои проблемы сам, без компьютерной поддержки. Можно считать, что это одна из проблем, связанная с первым модельным миром компоновщика.

Второй модельный мир также неоднороден и имеет две составляющих. Первая - это мир состояний сознания компоновщика и взаимодействий этих состояний. Интересно отметить, что этот мир существенно автономен, он не содержит большого объема знаний. Знания эти предельно конкретны и

максимально функциональны. Именно умение эффективно манипулировать

этими знаниями выделяет компоновщика из среды других конструкторов. Ситуация, "когда многие могли бы сделать, а удается лишь одному", при многократном повторении выделяет компоновщика из среды конструкторов.

Именно имманентные (внутренне присущие) компоновщику когнитивные

механизмы играют здесь решающую роль: они либо эффективны, тогда он компоновщик, либо не столь эффективны, тогда он просто конструктор, и вполне возможно хороший. Несколько неожиданной оказалась позиция

компоновщиков, которые усмотрели возможность компьютерной поддержки

собственной деятельности в рамках этого мира, при условии, однако, что эта

поддержка будет сугубо персонифицирована. Это	персонифицированные
графические образы и абстракции, а также	персонифицированные

- 2 3 8 -

характеристики (возможно агрегированные) [4]. Как войти в этот мир абстракций, пока тоже неясно. Здесь также нужна очень мобильная система, позволяющая на основе информации, полученной от компоновщика, построить нужную структуру и осуществить на нее воздействие, позволяющее трансформировать последнюю должным образом. Здесь может быть полезна любая открытая система компьютерной графики, но когнитивноориентированные механизмы воздействия на нее придется разрабатывать самим. Если учесть, что подобная система по своей природе должна быть персонифицирована, то здесь просматриваются сложности не только практического, но и теоретического плана. Что-то здесь могут дать когнитивные модели. Возможно придется строить персонифицированные модели. Вторая составляющая - это субъективный мир знаний компоновщика. Этот мир, несомненно, достаточно богат и неоднороден. Этот мир можно было бы назвать третьим миром компоновщика, однако понятие третьего мира уже было задействовано К. Поппером и оно отлично от того, что мы имеем в виду в данном случае. К. Поппер обосновывает, что понятие "знание" имеет два различных смысла:

-"знание или мышление в субъективном смысле, состоящее из состояний ума, сознания или диспозиций (предписаний) действовать определенным образом";

-"знание или мышление в объективном смысле, состоящее из проблем, теорий и рассуждений как таковых". Во втором случае знание не зависит от чьего-либо требования нечто знать. Знание в объективном смысле есть знание без того, кто знает, оно есть знание без познающего субъекта. Третий мир К, Поппера - это "теоретические системы, проблемы и проблемные ситуации, критические рассуждения, состояние дискуссий, состояние критических споров, содержание журналов, книг и библиотек". В связи с тем, что третий мир К. Поппера имеет свое место в наших рассуждениях, то его нам следует

- 2 3 9 -

принять целиком, а знание в субъективном смысле сделать второй составляющей второго мира компоновщика.

Подведем некоторый итог. Будем считать вторым модельным миром компоновщика:

-мир состояний сознания компоновщика и взаимодействие этих состояний;

-знание или мышление в субъективном смысле.

Третий мир компоновщика будем считать совпадающим с третьим миром

К. Поппера. Приняв рассмотренную схему, мы будем, по-видимому,

испытывать некоторые неудобства в общении с профессионалами, так как у

них не принято явно делить знания на субъективные и объективные. Зато можно надеяться, что удастся извлечь пользу из глубоких проработок К. Поппера, особенно относительно третьего мира.

Рассмотрим вторую составляющую второго мира компоновщика. Ее, следуя К. Попперу, можно пометить, как "я знаю" или "я мыслю". Эта

составляющая является действенным арсеналом интеллекта компоновщика. Именно она увязывает воедино богатство предметного мира компоновщика (первого мира в нашей интерпретации). Из него компоновщик черпает

наполнение для первой функциональной составляющей второго мира, когда он "прокручивает" в сознании множество вариантов решения в поисках единственного приемлемого. Через эту составляющую, как через фильтр, он просеивает мнения коллег, отбирая для комплексного решения лишь то, что с его точки зрения приемлемо. Через эту составляющую он общается с третьим миром, когда в этом возникает потребность.

6 . 2 . 3 . О п и с а н и е к о м п о н о в о ч н ы х р а б о т с т о ч к и з р е н и я с х е м ы К . П о п п е р а

Представляется целесообразным соотнести деятельность компоновщика при разработке перспективного изделия со схемой К.Поппера, состоящей, как было представлено, из десяти пунктов. Думается, что это внесет

- 2 4 0 -

дополнительную определенность в проблему, которую мы собираемся решать. Первый шаг: "8 пытается понять Р". На стадии предпроектной деятельности группа специалистов, которая обязательно имеется в серьезных конструкторских бюро, формирует наиболее вероятные характеристики изделия. Этими характеристиками будет предположительно обладать изделие в период, относительно которого строится прогноз. Фактически делается попытка получить представление об объекте и сопутствующем ему положении дел. Эта информация сообщается компоновщику. Задача компоновщика - построить графический образ объекта на основе полученных данных. Если задача аналитиков оформляется в виде набора правдоподобных суждений, где единственным более или менее весомым критерием является отсутствие взаимоисключающих толкований, то задача компоновщика куда более сложная. Он должен в рамках существующей парадигмы или еще сложнее с учетом смены парадигм получить образ объекта, которого пока нет. Предоставленные характеристики как-то ориентируют компоновщика, однако изучение этого вопроса говорит о том, что компоновщик, находящийся в хорошей форме, обычно имеет представление об этих характеристиках, зачастую не уступающее тому, которым его снабдили аналитики. Тем не менее они ему полезны как в случае принятия их, так и в случае непринятия. Итак, на данном этапе компоновщик как бы "вживается в образ", уготовленный ему предысторией, аналитиками и собственными воззрениями на этот мир.

Второй шаг: "8 пытается думать об альтернативах Р". Поиск альтернатив - это естественное состояние умственной деятельности компоновщика. Схема рассуждений укрупненно выглядит приблизительно так:

-а нельзя ли приспособить проработанное ранее некоторое комплексное решение и путем его модификации "накрыть" большинство требований;

-а нельзя ли с помощью некоторого "неординарного радикального решения", пусть даже не опробованного, сделать то же самое.