Читать книгу Научно-техническая стратегия государства - Александр Оликевич - Страница 14

Развитие систем идёт в направлении расширении набора используемых уровней строения материи.

При появлении и развитии систем есть тенденция перехода к использованию все более глубинных уровней строения материи. Одновременно с этим, происходит и переход к все большему количеству совместно используемых различных уровней. Возможности, даваемые обоими тенденциями позволяют осуществлять более масштабные проекты на крупных, (в т.ч. космических) уровнях строения материи.

Во всем многообразии окружающего мира можно выделить ряд уровней строения систем, каждый из которых характеризуется размерами типовых элементов, видом связи между ними, а также преобладающими эффектами и явлениями:

– Мегасистемы космического уровня: гравитация и излучения Солнца, космические лучи и частицы и т. п.

– Системы планетарного уровня: климатические зоны, океаны, континентальные плиты, климат, солнечное излучение и т. п.

– Подсистемы планетарного уровня: моря, озера, реки, леса, степи, пустыни, залежи ископаемых ресурсов, ураганы, океанские течения и т. п.

– Крупномасштабные искусственные системы: государства, города, транспортные сети, крупные предприятия, шахты и т. п.

– Макросистемы масштаба человека: системы из элементов и/или подсистем с размерами, более или менее сопоставимых с человеческими – от десятков метров до миллиметров. Они – основа нашего окружения, с ними мы более всего взаимодействуем, и именно они имеют самую сильную тенденцию вовлекать в использование ресурсы выше- и нижестоящих уровней.

– Дисперсные макро-полисистемы: системы из однородных элементов и/или подсистем макро масштаба.

– Поли-системы из малых (доли миллиметров) элементов: порошки, гранулы, капли, капилляры, гели, микрокапсулы и т. п.

– Микросистемы – системы из элементов микронных размеров и микронного размера структур: кристаллы, домены, молекулярные кластеры

– Наносистемы – системы из наноразмерных элементов и наноструктур: наномашины, наноэффекты.

– Системы использующие молекулярные явления: биология, химия, биохимия.

– Системы использующие атомные и квантовые явления: ядерная энергетика, лазеры, системы измерения.

– Системы, построенные на основе полей, использующая поля вместо веществ: микроволновые устройства, электростатическая окраска, системы электролиза и т. п.

Человек достаточно рано овладел макроуровнем и некоторыми операциями уровня 10 (различными химическими процессами, плавлением и т. д.). По мере развития техники человек все более масштабно осваивает и другие уровни. Для современной техники характерно все более сильное использование полей (уровень 12) совместно со всеми уровнями используемых вещественных структур.

Большинство функций, выполняемых техническими системами, могут быть реализованы с использованием разных уровней. Каждый уровень имеет свои собственные специфические ресурсы. В процессе развития происходит как бы «насыщение» системы ресурсами за счёт использования ресурсов разных уровней.