Come pensano alcuni dei principali costruttori del mondo moderno? Brevemente le basi del pensiero sistemico e i modi per trovare soluzioni ottimali ai problemi della vita reale.
Ammiriamo le conquiste della scienza, ma ci dimentichiamo facilmente di coloro che cambiano direttamente le nostre vite: inventori e ingegneri. L'arte dell'ingegnere è quella di essere invisibile: di solito ci ricordiamo di loro solo quando qualcosa si rompe o va storto.
Sono le persone con una mentalità ingegneristica a progettare la nostra vita quotidiana oggi. L'intero ambiente tecnologico, dai sistemi di trasporto alle apparecchiature mediche e ai servizi Internet, viene creato applicando metodi di pensiero ingegneristici.
Un ingegnere si differenzia da uno scienziato per il fatto che le sue attività sono finalizzate alla soluzione di problemi specifici, dovendo affrontare un numero enorme di vincoli e compromessi.
Se per Galileo o Newton la balistica era una "palestra matematica", dove affinare i modi di descrivere la realtà, per gli ingegneri la matematica conta solo per rispondere a domande piuttosto pratiche: come eliminare gli ingorghi? Come tracciare il movimento dei treni? Come accelerare la consegna della posta senza aumentare il costo del servizio?
Le nuove invenzioni sono spesso inutili, quindi non ne sappiamo quasi nulla. Fonte: technocrazed.com
Estratto dal libro «Think Like an Engineer. Come trasformare i problemi in opportunità di Guru Madhavan, destinato a chiunque voglia pensare in modo sistematico e trovare soluzioni ai problemi più complessi e impegnativi.
Una mentalità applicata si basa su quello che io chiamo pensiero sistemico modulare. Non si tratta di una sorta di super talento, ma di una combinazione di metodi e principi. Pensare a livello di sistemi non è solo un approccio sistematico; si tratta piuttosto di capire che non c'è nulla di permanente nelle vicissitudini della vita e che tutto è interconnesso. Le relazioni tra i moduli di un sistema danno origine a un insieme che non può essere compreso analizzando le parti che lo compongono.
Per esempio, uno dei metodi specifici del pensiero sistemico modulare contiene una combinazione funzionale di decostruttivismo (dividere un grande sistema in moduli) e ricostruttivismo (riunire questi moduli). Il compito principale è identificare i punti di forza e di debolezza (come questi moduli funzionano, non funzionano o potrebbero funzionare) e applicare questa conoscenza per ottenere risultati utili.
Un concetto di progettazione correlato, utilizzato soprattutto dagli ingegneri del software, è l'approssimazione per gradi. Ogni modifica successiva apportata a un prodotto o servizio contribuisce inevitabilmente a migliorare il risultato o a sviluppare soluzioni alternative.
In questo caso si applica la strategia di progettazione top-down (detta anche divide et impera), in cui ogni sottoattività viene svolta separatamente man mano che ci si avvicina all'obiettivo finale. L'approccio opposto è la progettazione bottom-up, quando i componenti vengono rimessi insieme.
Ruth David, esperta di sicurezza nazionale ed ex vicedirettore per la scienza e la tecnologia presso la CIA, la mette così:
Ingegneria è sinonimo non solo di pensiero sistemico, ma anche di costruzione di sistemi. È la capacità di analizzare in modo completo un problema. È necessario non solo capire gli elementi e la loro interdipendenza, ma anche comprendere appieno la loro totalità e il suo significato.
Questa è una delle ragioni per cui il pensiero ingegneristico è utile in molti settori della società ed è efficace sia per gli individui che per i gruppi. Il pensiero sistemico modulare varia a seconda delle circostanze, poiché non esiste un "metodo ingegneristico" universalmente riconosciuto.
Progettare e costruire il grattacielo Burj Khalifa a Dubai è diverso dallo scrivere codice per la suite Microsoft Office. Fonte: wikipedia.org
Le manifestazioni dell'ingegneria sono molto varie: dal testare palloni in una galleria del vento per la Coppa del Mondo alla creazione di un missile in grado di abbattere un altro missile in volo. I metodi possono variare anche all'interno dello stesso settore. Progettare un prodotto come un motore turboventola è diverso dall'assemblare un mega-sistema come un aereo e, per estensione, dal dare forma a un sistema di sistemi, come una rete di vie aeree. La realtà che ci circonda sta cambiando, e così la natura dell'ingegneria.
Se paragoniamo la nostra cultura a un computer, l'ingegneria è il suo hardware.
Ma l'ingegneria è anche un affidabile motore di crescita economica. Per esempio, negli Stati Uniti, secondo stime recenti, gli ingegneri rappresentano meno del 4% della popolazione totale, ma allo stesso tempo contribuiscono a creare posti di lavoro per gli altri. Certo, alcune innovazioni tecnologiche hanno tolto posti di lavoro che prima servivano a guadagnarsi da vivere; tuttavia, le innovazioni ingegneristiche aprono costantemente nuove opportunità e percorsi di sviluppo.
Il pensiero ingegneristico ha tre proprietà principali.
Un processo strutturato di pensiero a livello di sistemi richiede di considerare come gli elementi di un sistema sono correlati in termini di logica, tempo, sequenza, funzione e in quali condizioni funzionano e non funzionano. Uno storico può applicare questa logica strutturale decenni dopo l'evento, mentre un ingegnere deve farlo in modo proattivo, sia che si tratti di piccoli dettagli che di astrazioni di alto livello.
Questa è una delle ragioni principali per cui gli ingegneri creano modelli: per poter avere discussioni strutturate basate sulla realtà. E quando si immagina una struttura, è di fondamentale importanza avere abbastanza discrezione per capire quando ha valore e quando no.
Quando si sviluppa qualcosa di nuovo, è necessario essere il più coerenti possibile e non fare il passo più lungo della gamba. Fonte: technocrazed.com
Si consideri, ad esempio, il seguente questionario, scritto da George Geilmeyer, ex direttore dell'Ufficio di Ricerca e Sviluppo Avanzato del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e uno dei creatori degli schermi a cristalli liquidi che sono diventati parte dell'odierna tecnologia di imaging. Il suo approccio all'innovazione consiste nell'utilizzare una lista di controllo di domande adatta a un progetto con obiettivi e clienti chiaramente definiti.
- Cosa state cercando di fare? Dichiarate chiaramente i vostri obiettivi, eliminando completamente il gergo.
- Come viene implementato oggi e quali sono le possibili limitazioni?
- Cosa c'è di nuovo nel vostro approccio e perché pensate che avrà successo?
- Chi ne beneficerà? In caso di successo, quale sarà l'impatto?
- Quali sono i rischi e le ricompense?
- Quanto costerà? Quanto tempo ci vorrà?
- Quali controlli intermedi e finali dovrete fare per vedere se avete avuto successo?
In sostanza, questa struttura vi aiuta a porre le domande giuste in un ordine logico.
La seconda proprietà del pensiero ingegneristico è la capacità di progettare efficacemente in presenza di vincoli. Nel mondo reale, questi vincoli sono sempre presenti e determinano il potenziale successo o fallimento delle nostre attività. Data l'intrinseca natura pratica dell'ingegneria, le difficoltà e le tensioni sono molto più numerose che in altre professioni. Le limitazioni di qualsiasi tipo, imposte dalla natura o dalle persone, non permettono agli ingegneri di aspettare che tutti i fenomeni siano completamente spiegati e compresi.
Si presume che gli ingegneri debbano ottenere i migliori risultati possibili nelle condizioni esistenti. Ma anche se non ci sono vincoli, gli ingegneri competenti sanno come applicare i vincoli per raggiungere i loro obiettivi. I vincoli di tempo stimolano la creatività e l'ingegno. Anche i vincoli finanziari e i vincoli fisici espliciti che dipendono dalle leggi della natura sono comuni, insieme a vincoli imprevedibili come il comportamento umano.
Gli ingegneri devono costantemente mettere in relazione i loro progetti con il contesto esistente e con i cambiamenti che potrebbero verificarsi in futuro.
«Immaginate una situazione in cui ogni nuova versione del sistema operativo Macintosh o Windows fosse un sistema operativo completamente nuovo sviluppato da zero. Questo paralizzerebbe l'uso dei personal computer", sottolineano Olivier de Vec e i suoi colleghi ricercatori del Massachusetts Institute of Technology.
Le tecnologie devono essere combinate tra loro, altrimenti saranno poco utili. Fonte: sfgate.com
Gli ingegneri spesso perfezionano i loro prodotti software, tenendo gradualmente conto delle preferenze dei clienti e delle esigenze aziendali, ma questo non è altro che un limite. «I cambiamenti che all'inizio sembrano insignificanti spesso portano alla necessità di altri cambiamenti, e questi, a loro volta, portano ad altri cambiamenti... Bisogna riuscire a far funzionare le cose vecchie e allo stesso tempo creare qualcosa di nuovo. Non c'è fine a queste difficoltà.
La terza proprietà del pensiero ingegneristico è legata ai compromessi: la capacità di valutare in modo ponderato le soluzioni e le alternative.
Gli ingegneri stabiliscono le priorità nella progettazione e nell'allocazione delle risorse, cercando gli obiettivi meno importanti tra quelli più importanti. Ad esempio, nella progettazione di un aereo, un tipico compromesso potrebbe essere quello di bilanciare costi, peso, apertura alare e dimensioni della toilette all'interno dei vincoli imposti da specifici requisiti di prestazione. La difficoltà di questa scelta si estende anche alla questione del gradimento dell'aereo da parte dei passeggeri.
- La difficoltà di questa scelta si estende persino alla questione se ai passeggeri piaccia o meno l'aereo su cui volano.
- Se le restrizioni possono essere paragonate al camminare su una corda tesa, allora i compromessi assomigliano alla situazione della favola del cigno, del luccio e del gambero.
- C'è una lotta tra ciò che è disponibile, ciò che è possibile, ciò che è desiderabile e i limiti accettabili.
Mentre la scienza, la filosofia e la religione lottano per la verità così come appare loro, l'ingegneria è al centro della fornitura di utilità all'interno di vincoli. Struttura, vincoli e compromessi sono i tre pilastri del pensiero ingegneristico. Per un ingegnere sono importanti come il battito, il tempo e il ritmo per un musicista.