Philosophie der Technologie und der Technischen Wissenschaften

Grundlegende Konzepte der Beziehungen zwischen Wissenschaft und Technik

Interdisziplinäre Synthese in modernen technischen Theorien und die Bildung nichtklassischen wissenschaftlichen Wissens

Das Verständnis der Systemhaftigkeit und der Vielschichtigkeit der von der Gesellschaft gestellten Probleme erfordert die Bündelung der Anstrengungen vieler wissenschaftlicher Disziplinen. Daraus entsteht eine komplexe theoretische Untersuchung, in der alle partiellen idealen Objekte einzelner Theorien berücksichtigt, in Teilsystemtheorien zusammengefasst und ihre abstrakten Objekte als besondere spezialisierte Systeme dargestellt werden, die je nach zu lösender Aufgabe in unterschiedliche komplexe Modelle eines technischen Gesamtsystems synthetisiert werden. Gleichzeitig werden neue spezifische Methoden und eigene theoretische Forschungsmittel entwickelt, die keine der einzelnen zu synthetisierenden Disziplinen besitzt. Diese Methoden und Mittel sind speziell an die Lösung der jeweiligen komplexen wissenschaftlich-technischen Aufgabe angepasst. Ein Beispiel hierfür sind Probleme der Informatik, an deren Entwicklung nicht nur Ingenieure und Kybernetiker beteiligt sind, sondern auch Linguisten, Logiker, Psychologen, Soziologen, Ökonomen und Philosophen. Dies spiegelt die Komplexität moderner technischer Forschung wider.

Der interdisziplinäre theoretische Syntheseprozess umfasst integrierte und komplexe theoretische Untersuchungen. Die integrierte theoretische Forschung ist das Ergebnis der Generalisierung und Integration partieller theoretischer Schemata verschiedener wissenschaftlich-technischer Disziplinen auf einer gemeinsamen Grundlage in einem bestimmten Aspekt. Die Identifizierung ähnlicher homogener Prozesse, Elemente und Beziehungen ermöglicht es, verschiedene theoretische Schemata in gewissem Sinne zu identifizieren und zu vereinen (z. B. nur unter dem Gesichtspunkt der Energieversorgung, der Mechanik oder des Materials).

Die Entwicklung komplexer Forschung richtet sich ebenfalls auf die Aufgabe der Synthese der verwendeten Theorien, jedoch auf einer anderen methodischen Grundlage. Bei einer solchen Synthese behalten die einzelnen Theorien, Kenntnisse und Methoden zwar ihre Eigenständigkeit und entwickeln sich isoliert weiter, doch Einheit und Ganzheit werden durch systemische Vorstellungen gewährleistet.

Bei der Bildung nichtklassischer technischer Wissenschaften lassen sich mehrere Entwicklungsstufen erkennen:

In der ersten Phase entsteht der Anwendungsbereich klassischer theoretischer Schemata innerhalb komplexer Objekte. Planung, Entwicklung und Berechnung dieser Objekte führen zur Anwendung (und gegebenenfalls gleichzeitigen Weiterentwicklung) mehrerer klassischer technischer Theorien. Die Hauptaufgabe dieser Phase besteht darin, die notwendigen klassischen technischen Theorien zu bestimmen und zu verbinden, um die gestellte Aufgabe zu lösen; diese einzelnen Vorstellungen müssen in einem einzigen vielschichtigen Modell (Simulation) zusammengeführt werden. Zu diesem Zweck werden Blockdiagramme, systemische Darstellungen und komplexe heterogene Beschreibungen genutzt.

In der zweiten Phase werden in verschiedenen Teilsystemen und Prozessen eines komplexen technischen Objekts ähnliche Abläufe und Prozesse identifiziert (z. B. Steuerung, Informationsübertragung, Funktion von Systemen eines bestimmten Typs, Energieversorgung, Systemmechanik). Diese ermöglichen erstens die Lösung neuer Aufgabenklassen, die für solche Ingenieursobjekte charakteristisch sind (z. B. Festlegung von Zuverlässigkeitsprinzipien, Steuerung, Synthese heterogener Teilsysteme) und zweitens die Verwendung bestimmter mathematischer Werkzeuge zur Beschreibung und Planung solcher Objekte (z. B. mathematische Statistik, Mengenlehre, Graphentheorie). Auf dieser Stufe entstehen technische Theorien nichtklassischen Typs, die bei der Planung und Entwicklung komplexer technischer Objekte nicht nur Modelle und Beschreibungen auf Basis klassischer Technikwissenschaften integrieren, sondern auch neue mathematische Methoden nutzen. Somit stellen nichtklassische technische Theorien eine Art zweite Ebene technischer Theorien dar; ihre Entstehung setzt die vorherige Nutzung klassischer technischer Wissenschaften sowie deren Synthese auf Grundlage systemischer, kybernetischer, informationstechnischer und anderer Konzepte voraus.

In der dritten Phase werden in den nichtklassischen technischen Wissenschaften Theorien idealer technischer Geräte (Systeme) entwickelt, in denen die Grundgleichung des Systems sowie Gleichungen zur Bestimmung seiner Betriebseigenschaften formuliert werden. Diese Systeme existieren nicht mehr als Ableitungen klassischer Vorstellungen, sondern als eigenständige Entitäten mit eigenen Gesetzen, wesentlichen Eigenschaften und theoretischen Schemata. So lässt sich beispielhaft darstellen, wie viele klassische theoretische Konzepte beim Entwurf eines Mobiltelefons einbezogen wurden, wie sie auf einen „gemeinsamen Nenner“ reduziert wurden (Mechanik, Energie, Empfänger, Verstärker usw.), und dass zur Schaffung eines einheitlichen Geräts alle Elemente in einem übergeordneten theoretischen Schema und einer einheitlichen Berechnung synthetisiert werden mussten. Solche Schemata existieren und funktionieren nicht nur nach den Gesetzen der ersten Natur, sondern auch nach den Gesetzen der zweiten Natur, in der technische Objekte entstehen und bestehen. Mit anderen Worten: Die Technikwissenschaften beschreiben Gesetze, die in erster Linie durch die technologische Entwicklung bestimmt werden.

Damit drücken nichtklassische technische Theorien nicht nur die Schemata konkreter komplexer Geräte aus, sondern auch allgemeine Gesetze der Technosphäre (Technologie) zusammen mit einem technik-humanitären Ansatz der Naturwissenschaften. Charakteristisch ist, dass die Grundlage dieser Theorien nicht nur technische, sondern auch soziale und humanitäre Vorstellungen umfassen muss. Dies ermöglicht die Vereinigung bestehenden technischen Wissens und der Disziplinen zu einem System und zeigt zugleich mögliche Folgen des wissenschaftlich-technischen Fortschritts auf.