Основная идея
Любая технология может быть рассмотрена как способ создания и поддержания в ограниченной области пространства и времени заданного набора физических условий.
Конечный продукт (сталь, микросхема, лекарство, пластмасса и т.п.) является следствием существования этой области с заданными параметрами.
Таким образом, фундаментальным объектом анализа является не машина и не продукт, а управляемая область пространства-времени, внутри которой поддерживаются необходимые физические условия.
Постулат 1
Любая технология существует для управления одним или несколькими физическими параметрами.
К ним относятся, например:
- температура;
- давление;
- химический состав;
- концентрации;
- электрическое поле;
- магнитное поле;
- механические напряжения;
- скорость потоков;
- радиация;
- освещенность;
- влажность;
- другие измеримые физические величины.
Постулат 2
Любая технология характеризуется не только значением параметров, но и возможностью управлять ими.
Каждый параметр описывается следующими характеристиками:
- диапазон достижимых значений;
- точность;
- стабильность;
- скорость изменения;
- пространственное распределение;
- длительность удержания;
- воспроизводимость.
Постулат 3
Любая технология ограничена пространством и временем.
Поэтому дополнительно вводятся характеристики:
- объем воздействия;
- форма области воздействия;
- разрешение (минимальный управляемый объем);
- длительность процесса;
- цикличность;
- непрерывность.
Постулат 4
Практическая ценность технологии определяется стоимостью создания физических условий.
Она характеризуется:
- энергозатратами;
- расходом материалов;
- стоимостью оборудования;
- стоимостью эксплуатации;
- надежностью;
- безопасностью;
- экологическими последствиями.
Следствие 1
Технологический прогресс представляет собой расширение области физических состояний, которыми цивилизация способна управлять.
Исторические примеры:
- освоение высоких температур;
- освоение высокого давления;
- освоение глубокого вакуума;
- освоение сверхнизких температур;
- освоение атомной точности;
- освоение сверхкоротких временных интервалов.
Следствие 2
Любые две технологии можно сравнивать независимо от их назначения.
Сравнение производится по способности создавать требуемые физические условия:
- диапазон;
- точность;
- объем;
- время;
- стоимость;
- производительность;
- воспроизводимость.
Следствие 3
Производительность является производной характеристикой.
Она показывает, какой объем пространства-времени с заданными параметрами способен создать технологический процесс за единицу времени.
Следствие 4
Масштаб производства является производной характеристикой.
Он показывает максимальный объем пространства, в котором технология способна одновременно поддерживать необходимые физические условия.
Следствие 5
Большинство инженерных устройств можно интерпретировать как специализированные генераторы физических условий.
Например:
| Устройство | Создаваемые условия |
|---|---|
| Печь | Высокая температура |
| Компрессор | Высокое давление |
| Вакуумный насос | Низкое давление |
| Лазер | Высокая плотность энергии |
| Электромагнит | Магнитное поле |
| Реактор | Совокупность температуры, давления и состава среды |
| 3D-принтер | Локальное изменение температуры и положения материала |
Универсальная карточка технологии
Любая технология может быть описана следующим набором параметров.
1. Управляемые физические параметры
Какие величины изменяются?
2. Диапазоны
Какие значения достижимы?
3. Пространственные характеристики
Где создаются условия?
4. Временные характеристики
Когда и как долго?
5. Качество управления
Точность, стабильность, воспроизводимость.
6. Производительность
Какой объем условий создается за единицу времени?
7. Стоимость
Во сколько обходится создание этих условий?
Открытые вопросы
Гипотеза пока не отвечает на ряд фундаментальных вопросов:
- Является ли перечень физических параметров полным?
- Можно ли свести часть параметров к более фундаментальным?
- Можно ли формально определить «пространство технологических возможностей»?
- Можно ли построить метрику расстояния между технологиями?
- Можно ли предсказывать появление новых технологий через анализ «незаполненных областей» этого пространства?
В результате чего появилась теория?
Это человеческая часть. Собственно у меня давно была теория, что пространство и преобразования в ней по своей природе очень близкородственны. Первые мои размышления были о том, что по сути можно за X и Y взять два физических параметра, температуру, и давление. И чем лучше люди начали их использовать, тем более крутые вещи они начали создавать. А собственно способность поддерживать заданные условия вполне коррелирует с техническим прогрессом. Кроме того, распространяется на значительную часть видимой физической реальности.
Как воспроизвести вывод теории?
1. Почему все химмические реакции можно разделить на это: Процесс увеличение/уменьшения температуры во времени Процесс увеличения/уменьшения объема/размера во времени Процесс увеличения/уменьшения давления при постоянном объеме во времени Процесс пропорционального смешивания веществ во времени и как будто три из них можно представить в трехмерном виде?
2. Я про то, что развитие технологий как-то связанно с созданием этих процессов. Чем до больших величин удавалось машинами или руками создавать определенные условия, тем круче цивилизация.
3. И что из этого следует. Т.е. Создание определенных условий, с определенной точностью, в определенном объеме пространства, на определенном отрезке времени.
4. В каких трудах близко подошли к этой концепции
5. А еще критерии такие как количество повторений процессов, масштаб, производительность хотя я так понимаю есть более универсальные и более хреновые.
6. Давай попробуем в общую теорию запихнуть. Где бы мне анализ по этим критериям бы дали.
Note bene.
Эта работа не заменяет термодинамику, теорию управления, системную инженерию и химическую технологию. Она предлагает единый взгляд, позволяющий описывать технологии разных отраслей через способность создавать и поддерживать управляемые физические состояния.
Добавить комментарий