В этой четвертой и последней части серии статей (Идея, Будущее, Анализ) я прошу вас рассматривать инженерный способ мышления (EWT) в качестве относительно формального способа адаптации к постоянно меняющейся среде (в широком смысле) путем допущения вариаций и как можно более безопасного выбора иногда при значительной неопределенности. Заострю внимание на двух источниках: Инженеры и башни из слоновой кости Харди Кросса (1952) и Адаптация: Почему успех всегда начинается с неудачи Тима Харфорда (2011). Кросс известный инженер середины 20 века, Харфорд – современный экономист.
Кросс понял EWT еще в 1952 году: «Они (инженеры) используют любой факт или любую теорию науки, которая способствует их искусству, в какой бы области или каким бы образом она не была разработана». Он также понял, что инженерное дело выходит за рамки науки: «Инженеры, в основном, не являются учеными. Если бы их необходимо было классифицировать, они могли бы считаться большими гуманистами, чем ученые. Те, кто посвящает свою жизнь инженерному делу, скорее всего, окажутся в контакте почти с каждой фазой человеческой деятельности». Инженерам 21 века необходимо думать таким же образом, признавая, что независимо от того, насколько узкоспециализированной изо дня в день становится инженерия, мы используем эвристику, которая при обобщении может быть полезна в широком диапазоне применения.
EWT – это достаточно широкое понятие, которое может позволить инженерам проектировать системы с прототипами с относительно низкой неопределенностью, такие как двигатели; системы без прототипов с высокой степенью неопределенности, такие как здания подвергающиеся сейсмическим воздействиям; и даже системы с чрезвычайно высокой неопределенностью, такие как экономическая система Соединенных Штатов. Способ, при помощи которого мы можем прийти к внедрению EWT – это создать возможность для появления множества вариаций и выбора из них правильного варианта. Например, разработка новых проектов и затем выбор лучшего проекта на основе постигших неудач, которые могут варьироваться от простого несоответствия критериям до полного разрушения системы.
Харфорду есть что сказать об этом. Он описывает три принципа адаптации, которые, по сути, являются методами, которые инженеры используют в течение многих десятилетий. Первый принцип – это пробовать новые методы и принципы, ожидая при этом, что некоторые из них могут потерпеть неудачу. Второй – это делать так чтобы неудачи не приводили к катастрофическим последствиям; делать подушку безопасности на случай неудачи или двигаться вперед небольшими шагами. Третий – убедитесь, что вы знаете, где и когда вы потерпели неудачу, иначе вы никогда не извлечете уроков.
С высоты птичьего полета мы можем сказать, что эти два автора, которых разделяет 60 лет, дали довольно точное описание EWT. Интересуйтесь всем, что поможет в вашей ежедневной инженерной практике, но взгляните шире на то, что вы узнали, поскольку вы никогда не знаете, где это вам может понадобиться. В вашей практике вы можете столкнуться с задачами, которые потребуют от вас проникнуть в области, в которых вы никогда не работали и, возможно, никто ранее не работал. Результаты вашей работы будут одной из форм вариаций.
Когда инженеры занимаются подобного рода вариациями, они обычно становятся более консервативными и стараются как можно меньше менять то, что они сделали в прошлом, т.е. «двигаться вперед небольшими шагами». У нас обычно не бывает проблем с тем, чтобы понять что наш проект потерпел неудачу, если это происходит из-за недостатков конструкции; если прогиб конструкции больше допустимого, значит проект потерпел неудачу; если произошло обрушение, значит проект потерпел неудачу. Однако выявить неудачу не всегда так легко, особенно в социальных системах. «Война с наркотиками» (War on Drugs) это неудача? Является ли реформа здравоохранения в США неудачной? Если мы приглядимся к закону о доступной медицинской помощи (Affordable Care Act), то увидим, что те, кто его разрабатывал, пытались внедрить что-то новое, но не ожидали каких-либо сбоев. Там нет «подушки безопасности» и он, конечно, не является маленьким шагом. Те кто его разрабатывали никогда не признают провала. Этот закон не следует ни одному из трех принципов Харфорда.
Если бы позволили штатам разработать собственные программы по здравоохранению, то это в большей степени согласовывалось бы с упомянутыми принципами. Тогда мы имели бы 50 экспериментов и широкий диапазон вариаций. Изменения происходили бы постепенно, небольшими шагами, провалы были бы не столь масштабными, а сравнение программ штатов и результатов их реализации позволило бы выявить их слабые места, что дало бы возможность выбора лучших программ. Конечно, это не является единственно возможным решением данной задачи, но это соответствовало бы принципам EWT. Конечно, если бы нам действительно необходимо было следовать EWT, мы бы использовали моделирование и другие эвристические методы, для того чтобы найти правильное решение. EWT до сих пор не используется в подобных ситуациях.
Целью данной серии статей было желание подтолкнуть инженеров изменить свои взгляды на то, как их знания можно и нужно применить для того, чтобы улучшить не только технологические аспекты жизни общества, но также социальные и природные. Методы, которые инженеры используют каждый день можно обобщить. Следует признать, что не все методы применимы для социальных систем, но это только означает, что нужно разработать новые методы. Кто мог себе представить в 1950-х годах, что нелинейный метод конечных элементов можно использовать для изучения поведения зданий со стальным каркасов при движениях грунта любой величины?
Насколько развилось бы EWT, если бы мы все обратили на него внимание? Чего мы могли бы достичь, если бы мы начали обучение всех людей в той или иной степени инженерному делу, также как обучают сейчас английскому языку, математике, истории и естественным наукам? В нашем технологическом обществе, EWT может стать самым важным способом мышления. Как еще мы сможем адаптироваться к быстро меняющейся природной и социальной среде?
Автор: Уильям Буллейт (William M. Bulleit)
Оригинал статьи: www.structuremag.org
перевод Smeta-kz.com