Top.Mail.Ru

Член-корреспондент РАН Юрий Батурин: «Моделирование как вспомогательный инструмент истории науки и техники»

Модельный подход к истории используют учёные Института истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова РАН. О его практической значимости на последнем заседании Президиума Российской Академии наук докладывал директор института лётчик-космонавт, Герой России, член-корреспондент РАН Юрий Михайлович Батурин, выступивший с научным сообщением «Моделирование как вспомогательный инструмент истории науки и техники».

Под моделью учёный предложил понимать отображение объекта в виде описания или образа, имеющего определённое соответствие с объектом.

«У истории техники есть свои особенности, которые позволяют строить модели в исторических исследованиях: 1) количество объектов достаточно для статистической обработки; 2) каждый объект описывается набором количественных параметров; 3) источников данных достаточно для достоверного описания и 4) результаты оказываются важными не только для историков, но и для специалистов-практиков в других областях.

Обратимся к космонавтике. Попробуем, отталкиваясь от изучения волн активности в развитии технологий в различных областях промышленности, выявить закономерности её развития. Сегодня систематических исследований процессов трансформации научных идей в промышленную продукцию не так много, причём они рассеяны по отдельным отраслям науки и хозяйственной деятельности. Тем не менее, отдельные закономерности установлены. Всё начинается с роста числа научных отчётов, затем продолжается возрастанием числа опубликованных статей и изобретений, потом рекламных материалов и лишь в конце – объёмов производства и продаж. Более того, между отдельными этапами развития промышленных технологий проходит строго определённое время. Например, между пиком отчётов и публикациями статей (изобретений) проходит около 15 лет. Наши и некоторые другие исследования показывают, что для полной смены технологий общественной жизни требуется около 140 лет. При этом глобальная волна содержит в себе фазы отраслевых технологических революций 17-18 лет.

В силу ограниченного объёма надёжно документированных наблюдений на основе фактических данных определить период самой низкочастотной волны чрезвычайно трудно. Поэтому длинные волны можно лишь оценить, основываясь на тех или иных гипотезах. Попробуем сделать это на основе гипотезы Колмогорова 1962 года о подобном характере законов вариаций экономических индикаторов и скорости турбулентных флуктуаций потоков воды, которые не зависят от физических свойств ни частиц воды, ни частиц экономической среды (Kolmogorov A.N. J. Fluid Mech. 1962. 13. p. 82-85).
τ ~ L²/³,
где τ – период колебаний совокупности частиц среды с общим линейным размером L,
L – линейный размер среды (корень квадратный из площади хозяйственной системы), испытывающей колебания с периодом.

Опираясь на эту гипотезу, мы можем оценить период глобальной волны хозяйственной деятельности, Для этого необходимо знать территорию мирового или, говоря современным языком, глобального хозяйства. Если принять за размер этой территории сухопутную поверхность Земли (140 миллионов квадратных километров), то отталкиваясь от известного длинного цикла Кондратьева экономических колебаний хозяйства США площадью 9 миллионов квадратных километров, продолжительностью приблизительно 55 лет, по формуле Колмогорова мы получим
τ ~ 55 (140/9)¹/³ ~ 140 (лет).

Если отсчитывать 140 лет от самых ранних записей Константина Эдуардовича Циолковского по межпланетным полётам, от проекта пилотируемого космического аппарата Николая Ивановича Кибальчича, от повести «Путешествие в космическом пространстве» Николая Александровича Морозова, то оказывается, что в начале XXI века 140-летняя волна космонавтики завершилась. Это объясняет заметное замедление темпов развития космонавтики и кризис целей космонавтики в США и в России.

Перейдём теперь к моделированию в авиации. В Институте истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова (Ю.В.Кузьмин) создана уникальная база данных (БД) по авиации. Каждый тип самолёта описывается несколькими десятками параметров и имеет несколько модификаций. Количество модификаций самолётов в мире – более 20 тысяч. База данных позволяет находить конструкции определённого вида, рассчитывать средние и средневзвешенные показатели, их динамику. Первичные источники наполнения базы данных – руководства по эксплуатации, руководства по лётной эксплуатации, технические описания, отчёты об испытаниях, бюллетени FAI, другие официальные документы, брошюры и сайты производителя. Помимо этого используются книги, журналы, интернет-публикации. В базе данных содержатся качественные характеристики самолётов, количественные параметры всех их модификаций, графическое представление самолётов. Задавая определенный набор критериев, и

Виртуальные модели, называемые также виртуальной реальностью или виртуальным окружением, по сути, есть интерактивная графика в реальном времени с трёхмерными моделями, когда комбинируется специальная технология отображения, погружающая пользователя в мир модели, с прямым манипулированием объектами в пространстве модели.

В институте также создан (А.В. Леонов, В.А. Конышев) ряд виртуальных моделей, в том числе и объектов интереса историков техники. К их числу относится знаменитая Шуховская башня на Шаболовке в Москве – памятник техники мирового значения. Трёхмерное лазерное сканирование позволило получить «облако точек» (100 миллионов). По «облаку точек» можно индивидуально моделировать каждый элемент конструкции. Точность модели составляет около 1 сантиметра. Как известно, сохранились всего два чертежа Владимира Григорьевича Шухова отдельных элементов (два в Архиве РАН и два в РГАНТД). Кроме того, есть результаты обмеров, проведённых в 1947 и 1971 годах Центральным научно-исследовательским и проектным институтом строительных металлоконструкций имени Н.П. Мельникова. На основе виртуальной модели можно воссоздать все чертежи башни, что само по себе является важным научным результатом для историков техники.

Итак, моделирование позволяет выявлять закономерности развития науки и техники, соотносить ход истории с историей науки и техники, разрабатывать рекомендации по направлениям развития техники, использовать прежде не учитываемые результаты для конструирования новых образцов техники, хранить информацию об объектах истории техники и воссоздавать утраченные чертежи».

Читайте ДВ-РОСС в Telegram

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.


Powered by WordPress | Designed by: SEO Consultant | Thanks to los angeles seo, seo jobs and denver colorado Test

На данном сайте распространяется информация сетевого издания ДВ-РОСС. Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 71200, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 27.09.2017. Врио главного редактора: Латыпов Д.Р. Учредитель: Латыпов Д.Р. Телефон +7 (908) 448-79-49, электронная почта редакции primtrud@list.ru

При полном или частичном цитировании информации указание названия издания как источника и активной гиперссылки на сайт Интернет-издания ДВ-РОСС обязательно.


Яндекс.Метрика