В предыдущих статьях («Инженерный способ мышления. Часть 1. Идея», «Инженерный способ мышления. Часть 2. Будущее») я обсуждал идею инженерного способа мышления (EWT) и что эта идея может сулить для будущего. Данная статья представляет собой анализ EWT, выполненный в манере, в какой возможно выполнил бы его философ Людвиг Витгенштейн, который первоначально получил инженерное образование. Анализ состоит из ряда утверждений, организованных в таком порядке, который, я надеюсь, приведет вас к лучшему пониманию EWT.
1. Инженеры хотят создать артефакт или изменить существующий артефакт.
1.1. Артефактами могут быть объекты, процессы, или системы, т.е. сочетания объектов и процессов.
2. Создание или изменение артефактов означает воздействие на реальность.
2.1. Любое воздействие на реальность предполагает неопределенность, часто значительную неопределенность.
2.2. Создание или изменение артефактов требует планирования и прогнозирования для того, чтобы иметь дело с неопределенностью.
2.2.1. Планирование и прогнозирование для создания и изменения артефактов есть проектирование.
2.2.2. Проектирование требует намерения создать или изменить артефакт.
3. Фактическое создание или изменение артефактов происходит после проектирования и является строительством, изготовлением, производством, реализацией, инстанцированием и т.д. Оно требует инструментов, которые также являются частью инженерного дела.
4. EWT включают в себя все методы, техники, мыслительные процессы и т.д., которые используются для создания или изменения артефакта.
4.1. EWT также включает в себя метаусилия, поскольку EWT тоже является артефактом.
4.2. Для того чтобы дать возможность инженерам создавать или изменять артефакты EWT должен привлекать на широкий спектр дисциплин. К ним относятся такие дисциплины как математика, физика, естественные науки, инженерные науки, инженерные технологии, письменные и устные навыки коммуникации, философия, психология, навыки ручного труда, эксплуатация машин и оборудования, сварочные работы и другие подобные процессы, групповая динамика, экономика, системы автоматизированного проектирования (САПР), информационное моделирование зданий (BIM), 3D печать и др.
4.3. EWT требует от инженеров развития ментальных моделей основанных на широком спектре дисциплин и постоянного расширения своего кругозора.
5. EWT привлекает эти дисциплины используя прагматичный подход: если кажется что это будет работать попробуйте это; если это работает используйте это.
5.1. В проектировании «это» часто называют эвристикой – методы, которые помогают решить задачи, которые нельзя решить с чисто математической или научной точки зрения.
5.1.1. Эвристика, используемая в проектировании имеет пределы. Эти пределы могут быть очевидны или неочевидны.
5.1.2. Превышение этих пределов ведет к неудачам, потенциально катастрофическим, но в основном не катастрофическим.
5.1.3. Неудача означает, что используемый эвристический метод должен быть пересмотрен, поскольку он в некотором смысле дискредитировал себя.
6. В обычной ежедневной инженерной деятельности использование эвристики, как правило, ограничивается теми методами, которые не дискредитировали себя в неудачах и поэтому поддерживаются инженерным сообществом.
6.1. Обычная инженерная деятельность сфокусирована на решении поставленной задачи. Эта часть EWT – выполнение поставленной задачи – и считается собственно инженерией. Выполнение поставленной задачи это конечно инженерия, но это не вся инженерия, и определенно это не EWT; это только часть EWT.
6.2. Обычная инженерия – это эвристика в рамках EWT.
7. Ни один отдельный инженер не использует сразу все грани EWT, даже если использует все доступные инженерно-технические знания.
7.1. EWT включает в себя все инструменты, используемые в настоящее время инженерами, все инструменты, использованные в прошлом и которые могут быть использованы вновь, и все новые инструменты, которые могут быть использованы в будущем.
7.2. EWT развивается когда отдельные инженеры или группы инженеров пробуют новые, ранее не проверенные инструменты, чтобы создать новые или изменить существующие артефакты.
7.2.1. Новыми артефактами могут быть артефакты, которые существуют на протяжении некоторого времени, но никогда не были исследованы с помощью EWT (например, социальные системы), или артефакты, которые никогда не существовали прежде (например, квантовые компьютеры).
7.2.2. Инженерные дисциплины или даже поддисциплины должны стать базой для изучения EWT.
8. Проектирование артефактов часто требует разбиения системы на некоторые контрольные (конечные) объемы; например здания на конструктивные элементы.
8.1. К контрольному объему может также привести сжатие временных рамок. Простым примером является расчетный срок службы. В более сложных системах контрольный объем может быть определен с помощью горизонта прогнозирования.
8.2. Горизонт прогнозирования – это точка во временном потоке, начиная с которой прогноз поведения всей системы настолько неопределенен, что он не может больше использоваться в проектных решениях. По мере того как EWT будет применяться для сложных систем, таких как климат Земли и его взаимодействие с человеческим обществом, контрольные объемы на основе соответствующих горизонтов прогнозирования будут иметь жизненно важное значение для инженерного проектирования.
9. Проектирование артефактов по своей природе близко к редукционизму, поэтому контрольные объемы необходимы.
9.1. Необходимость редукционизма в проектировании необходимо постоянно переоценивать, иначе фокусируясь на деталях, можем упустить общую картину.
9.2. Использование контрольного объема артефакта для управляемого анализа – это эвристика, которая используется в обычной инженерии и широко применима к EWT.
10. Большую часть, если не все эвристические методы, используемые в инженерном деле можно распространить на EWT.
EWT имеет сейчас ограниченное применение. Для того чтобы он получил большее распространение, инженерам необходимо расширить свои горизонты и думать о том, как инженерное дело распространить на области, где оно раньше обычно не применялось.
Автор: Уильям Буллейт (William M. Bulleit)
Оригинал статьи: www.structuremag.org
перевод Smeta-kz.com