ВВЕДЕНИЕ

            Робототехника является одной из самых молодых и перспективнейших наук последних десятилетий. В этой отрасли знаний объединились достижения столетий развития механики, в частности, теории механизмов, а также новейшие результаты теории информации, теории управления, электроники, относимых к сфере кибернетики. Теоретическая робототехника представляет собой яркий пример впечатляющих итогов междисциплинарного взаимодействия.

            Современное состояние науки характеризуется как этап постнеклассического развития, предметом которого выступают процессы эволюции и самоорганизации человекоразмерных систем. В этом смысле робототехника также представляет особый интерес, так как изучаемые ею объекты – роботы - подвержены необходимости преодолевать состояния бифуркации, они должны уметь самоорганизовываться - адаптироваться к окружающей среде, к изменению собственных параметров, к перемене выполняемых заданий. Небезынтересно было бы рассмотреть и само занимающееся этой проблематикой научное сообщество как сложную человекоразмерную систему, для которой возможны революционные изменения парадигмы, представляемые как точки бифуркации.

Нельзя не отметить, что робототехнические системы представляют собой устройства, наиболее приближенные по своим механическим параметрам и принципам управления к свойствам человеческого тела. В известном смысле создание и исследование этих объектов позволяет преодолеть пропасть между гуманитарным, естественным и техническим знанием. Роботы способны исследовать не только поверхности удаленных планет и глубины океана, но и внутреннее строение человеческих органов, а также молекулярную структуру органических и неорганических веществ на наноуровне.

Весьма своевременным представляется вопрос о взаимосвязи достижений робототехники и виртуальной реальностью. С одной стороны, виртуальный подход может существенно расширить возможности эффективного синтеза любых технических устройств, в том числе и роботов. Проектировщик еще на стадии предварительного просмотра вариантов может воочию убедить в преимуществах или недостатках того или иного решения, посмотреть, как будет двигаться предполагаемый механизм. С другой стороны, робототехника, в частности, различные тренажеры или имитаторы способны в значительной степени усилить уровень восприятия виртуальной реальности, так как тело человека будет претерпевать некоторые воздействия сообразно с развитием сюжета в виртуальном мире.

Научное сообщество, занимающееся проблемами робототехники, подвержено общим закономерностям развития эволюционирующих систем, и одной из этих закономерностей является многокритериальность при становлении научных теорий. Действительно, рассматривая критерии выбора теории, можно выделить, по крайней мере два из них – это простота (внутренне совершенство) и соответствие опытным данным. В процессе эволюции теории претерпевают своего рода естественный отбор сообразно изменяющимся условиям, одно из которых – это наличие новых результатов, обусловленных функционированием существующих парадигм. Целесообразно было бы рассмотреть упомянутый процесс в научной робототехнике.

Таким образом, в данной работе подвергаются исследованию различные аспекты междисциплинарности робототехники. Исходным пунктом данного рассмотрения должно явиться определения места теоретической робототехники в системе постнеклассической науки. Далее следует исследовать процесс междисциплинарного взаимодействия между теорией механизмов и кибернетикой, произошедшего при становлении робототехники. Затем уместно было бы представить некоторые робототехнические модели, предназначенные для уяснения черт, присущих процессам бифуркации, происходящим в период научных революций. Наконец, памятуя о человекоразмерности научной робототехники как самоорганизующейся системы, хотелось бы исследовать аспекты многокритериальности при разработке научной теории, а также взаимосвязь робототехники и виртуалистики.

Исходя из изложенного, тема данного исследования, посвященного научной робототехнике как самоорганизующейся эволюционирующей системе, представляется своевременной и актуальной.

Изложение построено таким образом, что сначала исследуются вопросы развития научной робототехники во взаимосвязи с постнеклассическим характером современной науки, а также с ее междисциплинарностью. Рассматриваются методологические аспекты и результаты процесса объединения теории механизмов и кибернетики. Далее разрабатываются наглядные модели, призванные облегчить постановку мысленных экспериментов, описывающих бифуркации человекоразмерных систем и научные революции. Рассматривается взаимосвязь указанных моделей с социальными, а также психологическими объектами. Затем в работе исследуются проблемы выбора научной теории в робототехнике. При этом применяется многокритериальный подход, основанный на паретовских множествах. В качестве критериев выступают простота теории и ее соответствие опытным данным. Рассматривается также процесс изменения методологии робототехники во взаимосвязи с возможностями виртуалистики.

Автор выражает признательность Благотворительному Фонду содействия отечественной науке за материальную поддержку.

            Робототехника является одной из самых молодых и перспективнейших наук последних десятилетий. В этой отрасли знаний объединились достижения столетий развития механики, в частности, теории механизмов, а также новейшие результаты теории информации, теории управления, электроники, относимых к сфере кибернетики. Теоретическая робототехника представляет собой яркий пример впечатляющих итогов междисциплинарного взаимодействия.

            Современное состояние науки характеризуется как этап постнеклассического развития, предметом которого выступают процессы эволюции и самоорганизации человекоразмерных систем. В этом смысле робототехника также представляет особый интерес, так как изучаемые ею объекты – роботы - подвержены необходимости преодолевать состояния бифуркации, они должны уметь самоорганизовываться - адаптироваться к окружающей среде, к изменению собственных параметров, к перемене выполняемых заданий. Небезынтересно было бы рассмотреть и само занимающееся этой проблематикой научное сообщество как сложную человекоразмерную систему, для которой возможны революционные изменения парадигмы, представляемые как точки бифуркации.

Нельзя не отметить, что робототехнические системы представляют собой устройства, наиболее приближенные по своим механическим параметрам и принципам управления к свойствам человеческого тела. В известном смысле создание и исследование этих объектов позволяет преодолеть пропасть между гуманитарным, естественным и техническим знанием. Роботы способны исследовать не только поверхности удаленных планет и глубины океана, но и внутреннее строение человеческих органов, а также молекулярную структуру органических и неорганических веществ на наноуровне.

Весьма своевременным представляется вопрос о взаимосвязи достижений робототехники и виртуальной реальностью. С одной стороны, виртуальный подход может существенно расширить возможности эффективного синтеза любых технических устройств, в том числе и роботов. Проектировщик еще на стадии предварительного просмотра вариантов может воочию убедить в преимуществах или недостатках того или иного решения, посмотреть, как будет двигаться предполагаемый механизм. С другой стороны, робототехника, в частности, различные тренажеры или имитаторы способны в значительной степени усилить уровень восприятия виртуальной реальности, так как тело человека будет претерпевать некоторые воздействия сообразно с развитием сюжета в виртуальном мире.

Научное сообщество, занимающееся проблемами робототехники, подвержено общим закономерностям развития эволюционирующих систем, и одной из этих закономерностей является многокритериальность при становлении научных теорий. Действительно, рассматривая критерии выбора теории, можно выделить, по крайней мере два из них – это простота (внутренне совершенство) и соответствие опытным данным. В процессе эволюции теории претерпевают своего рода естественный отбор сообразно изменяющимся условиям, одно из которых – это наличие новых результатов, обусловленных функционированием существующих парадигм. Целесообразно было бы рассмотреть упомянутый процесс в научной робототехнике.

Таким образом, в данной работе подвергаются исследованию различные аспекты междисциплинарности робототехники. Исходным пунктом данного рассмотрения должно явиться определения места теоретической робототехники в системе постнеклассической науки. Далее следует исследовать процесс междисциплинарного взаимодействия между теорией механизмов и кибернетикой, произошедшего при становлении робототехники. Затем уместно было бы представить некоторые робототехнические модели, предназначенные для уяснения черт, присущих процессам бифуркации, происходящим в период научных революций. Наконец, памятуя о человекоразмерности научной робототехники как самоорганизующейся системы, хотелось бы исследовать аспекты многокритериальности при разработке научной теории, а также взаимосвязь робототехники и виртуалистики.

Исходя из изложенного, тема данного исследования, посвященного научной робототехнике как самоорганизующейся эволюционирующей системе, представляется своевременной и актуальной.

Изложение построено таким образом, что сначала исследуются вопросы развития научной робототехники во взаимосвязи с постнеклассическим характером современной науки, а также с ее междисциплинарностью. Рассматриваются методологические аспекты и результаты процесса объединения теории механизмов и кибернетики. Далее разрабатываются наглядные модели, призванные облегчить постановку мысленных экспериментов, описывающих бифуркации человекоразмерных систем и научные революции. Рассматривается взаимосвязь указанных моделей с социальными, а также психологическими объектами. Затем в работе исследуются проблемы выбора научной теории в робототехнике. При этом применяется многокритериальный подход, основанный на паретовских множествах. В качестве критериев выступают простота теории и ее соответствие опытным данным. Рассматривается также процесс изменения методологии робототехники во взаимосвязи с возможностями виртуалистики.

Автор выражает признательность Благотворительному Фонду содействия отечественной науке за материальную поддержку.