Эволюция технических наук во второй половине XX века. Системно-интегративные тенденции в современной науке и технике

Содержание

Слайд 2

Эволюция технических наук во второй половине XX в. В 30-х гг.

Эволюция технических наук во второй половине XX в.

В 30-х гг. ХХ

столетия открыли новый мир «микромир», состоящий из элементарных частиц; было выяснена структура атома: он состоит из ядра и вращающихся с большой скоростью вокруг него электронов, несущих электричество; в свою очередь ядро атома состоит из протонов, несущих положительное электричество, и нейтронов, не обладающих им; в результате появилась новейшая физическая теория – квантовая физика.
Слайд 3

революция в области техники Такое революционное развитие физической теории значительно повысило

революция в области техники

Такое революционное развитие физической теории значительно повысило

способность человечества использовать и преобразовывать материальный мир, что привело к революции в области техники.
Все это привело к следующим знаковым результатам:
Создание атомной бомбы.
Изобретение и использование вычислительных машин.
Обнаружение структуры двойной спирали ДНК.
Слайд 4

Создание атомной бомбы В начале 1945 г. США создали атомную бомбу

Создание атомной бомбы

В начале 1945 г. США создали атомную бомбу

и 7-9-го августа того же года сбросили ее на Хиросиму и Нагасаки. Громадная разрушительная сила атомной бомбы потрясла мир и в значительной степени способствовала завершению Второй мировой войны.

«...впервые в истории человечество стало обладать силой, могущей уничтожить весь мир...» - А. Эйнштейн

Слайд 5

Изобретение и использование вычислительных машин Математик Джон фон Нейман в 1946

Изобретение и использование вычислительных машин

Математик Джон фон Нейман в 1946

г. создал проект вычислительной машины, которая появилась в 1949 г.
Изобретение и использование ЭВМ привело к начавшемуся во второй половине ХХ столетия и продолжающемуся до сих пор стремительному прогрессу вычислительной и информационной техники.

Дж. Нейман

Слайд 6

Обнаружение структуры двойной спирали ДНК При изучении наследственности уже давно было

Обнаружение структуры двойной спирали ДНК

При изучении наследственности уже давно было

обнаружено, что жизнь человека определяется наследственными генами, которые содержат в себе дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), находящуюся в хромосоме ядра клетки. Однако структура молекулы двойной спирали ДНК была открыта лишь в 1953 г. Д. Уотсоном и Ф. Криком. 
Слайд 7

Развитие отечественной прикладной ядерной физики Развитие прикладной ядерной физики и реализация

Развитие отечественной прикладной ядерной физики

Развитие прикладной ядерной физики и реализация советского

атомного проекта, становление атомной энергетики и атомной промышленности. Вклад И.В. Курчатова, А.П. Александрова, Н.А.Доллежаля, Ю.Б. Харитона и др.
Новые области научно-технических знаний.
Развитие ядерного приборостроения
и его научных основ.
Создание искусственных материалов, становление теоретического и экспериментального материаловедения.

И.В. Курчатов

А.П. Александров

Н.А.Доллежаль

Слайд 8

Развитие полупроводниковой техники, микроэлектроники и средств обработки информации. Зарождение квантовой электроники:

Развитие полупроводниковой техники, микроэлектроники и средств обработки информации. 
Зарождение квантовой электроники: принцип

действия молекулярного генератора (Н.Г. Басов, А.М. Прохоров, Ч. Таунс, Дж. Гордон, X. Цейгер, 1954) и оптического квантового генератора (A.M. Прохоров, Т. Мейман, 1958-1960). 
Развитие теоретических принципов лазерной техники.
Разработка проблем волоконной оптики.

Н.Г. Басов

А.М. Прохоров

Ч. Таунс

Т. Мейман

Слайд 9

Технические изобретения 1940-1960 гг. Появление и развитие телевидения (ч-б); транзисторы; полупроводники;

Технические изобретения

1940-1960 гг.
Появление и развитие телевидения (ч-б); транзисторы; полупроводники; появление радара;

изготовление пенициллина; водородной бомбы, искусственного спутника Земли; появление реактивного пассажирского самолета; эксплуатация атомных электростанций; использование лазера; появление интегральных схем; появление спутников связи; первые скоростные поезда.
Слайд 10

Научное обеспечение пилотируемых космических полетов (1960— 1970). Вклад в решение научно-технических

Научное обеспечение пилотируемых космических полетов (1960— 1970).
Вклад в решение научно-технических

проблем освоения космического пространства С.П. Королева, М.В. Келдыша, А.А. Микулина, В.П. Глушко, В.П. Мишина, Б.В. Раушенбаха и др.

С.П. Королев

М.В. Келдыш

В.П. Глушко

В.П. Мишин

Слайд 11

Проблемы автоматизации и управления в сложных технических системах. От теории автоматического

Проблемы автоматизации и управления в сложных технических системах. От теории автоматического

регулирования к теории автоматического управления и кибернетике (Н. Винер, 1948).
Развитие средств и систем обработки информации и создание теории информации (К. Шеннон). Статистическая теория радиолокации. Системно-кибернетические представления в технических науках.

Н. Винер

К. Шеннон

Слайд 12

Технические изобретения 1970-1980 гг. Электронизация и автоматизация производства и научных исследований;

Технические изобретения

1970-1980 гг.
Электронизация и автоматизация производства и научных исследований; повышение эффективности

и продуктивности труда; экономия ресурсов; появление и использование альтернативных видов энергии; развитие электроники и микроэлектроники; биотехнологии и создание новых материалов; появление микропроцессоров; оптико-волоконные способы передачи информации; промышленные роботы; появление двух направлений создания ЭВМ: сверхбольшие компьютеры и персональные компьютеры; сверхпрочная керамика, генная инженерия, термоядерный синтез.
Слайд 13

Технические изобретения 1990-2000 гг. Возрастает роль знаний и интеллектуального фактора, создается

Технические изобретения

1990-2000 гг.
Возрастает роль знаний и интеллектуального фактора, создается информационное общество.

Признаком данного периода является оптимизация использования энергии, возрастание интеллектуального фактора, науки, высоких технологий и информации, экономическое значение которых превышает 70-80%. Появление и использование новейших технологий-нано, био, лазерные.
Слайд 14

Смена поколений ЭВМ и новые методы исследования в технических науках. Решение

Смена поколений ЭВМ и новые методы исследования в технических науках.
Решение

прикладных задач на ЭВМ.
Развитие вычислительной математики. Машинный эксперимент.
Теория оптимизационных задач и методы их численного решения.
Имитационное моделирование.
Компьютеризация инженерной
деятельности.
Развитие информационных
технологий и автоматизация
проектирования.
Слайд 15

Системно-интегративные тенденции в современной науке и технике. Современный этап развития инженерной

Системно-интегративные тенденции в современной науке и технике.

Современный этап развития инженерной деятельности

характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу социальных, гуманитарных, естественных и технических дисциплин. Принципиальную роль приобретают междисциплинарные подходы. Возникает целый класс нового типа неклассических научно-технических дисциплин, в которых развиваются новые формы организации научного знания и исследования.
Слайд 16

В первую очередь к таким дисциплинам относятся возникшие в рамках системного

В первую очередь к таким дисциплинам относятся возникшие в рамках системного

движения кибернетика, системотехника и системный анализ.
Системный анализ – частный метод, направленный на выбор оптимального варианта решения конкретной задачи. Системный анализ осуществляет комплексную оценку, совместно учитывающую политические, социально-экономические, технически и др. факторы, влияющие на решение проблемы. Он направлен на выработку конкретных рекомендаций, использует достижения других теоретических наук в прикладных целях.
Слайд 17

В системотехнике объектом исследования и организации становится деятельность, направленная на создание

В системотехнике объектом исследования и организации становится деятельность, направленная на создание

и обеспечение функционирования сложной технической системы, которая будучи создана, не только включается в человеческую деятельность, как удовлетворяющая определённым потребностям, но и замещает собой эту деятельность.
В состав технической кибернетики входят теории автоматического управления большими системами, теории автоматических устройств, математическое моделирование, передача информации, распознавания образов, теории искусственного интеллекта и др.
Слайд 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Во второй половине ХХ века изменяется не только объект инженерной

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во второй половине ХХ века изменяется не только объект инженерной

деятельности (вместо отдельного технического устройства, механизма, машины и т.п. объектом исследования и проектирования становится сложная человеко-машинная система), но изменяется и сама инженерная деятельность, которая стала весьма сложной, требующей организации и управления. Наряду с прогрессирующей дифференциацией инженерной деятельности по различным ее отраслям и видам, нарастает процесс ее интеграции.
Слайд 19

Образование комплексных научно-технических дисциплин. Исследование и проектирование сложных «человеко-машинных» систем: системный

Образование комплексных научно-технических дисциплин. Исследование и проектирование сложных «человеко-машинных» систем: системный

анализ и системотехника, эргономика и инженерная психология, техническая эстетика и дизайн. Экологизация техники и технических наук. Проблема оценки воздействия техники на окружающую среду. Инженерная экология.