Як думають одні з головних будівельників сучасного світу? Коротко про основи системного мислення та способи знаходити оптимальні рішення для реальних життєвих проблем.
Ми захоплюємося досягненнями науки, але легко забуваємо про тих, хто безпосередньо змінює наші життя - винахідників та інженерів. Мистецтво інженера полягає в тому, щоб бути непомітним: зазвичай ми згадуємо про нього лише тоді, коли щось зламалося або пішло не так.
Саме люди з інженерним мисленням проектують нашу сьогоднішню повсякденність. Усе технологічне оточення - від транспортних систем до медичного обладнання та інтернет-сервісів - створено завдяки застосуванню методів інженерного мислення.
Інженер відрізняється від науковця тим, що його діяльність спрямована на розв'язання конкретних завдань, оскільки йому доводиться мати справу з величезною кількістю обмежень і компромісів.
Якщо для Галілея чи Ньютона балістика була "математичним спортзалом", у якому можна було відточувати способи опису дійсності, то для інженерів математика має значення лише як спосіб відповісти на цілком практичні запитання: як позбутися дорожніх заторів? Як відстежувати рух поїздів? Як прискорити доставку пошти, не підвищуючи витрати на її обслуговування?
Нові винаходи дуже часто виявляються марними, тому ми майже нічого про них не знаємо. Джерело: technocrazed.com
Отрывок из книги «Думай як інженер. Як перетворювати проблеми на можливості» Гуру Мадхаван, призначену «для всіх, хто хоче мислити системно та знаходити рішення найскладніших і найкомплексніших проблем».
В основі прикладного складу розуму лежить те, що я називаю модульним системним мисленням. Це не якийсь надталант, а поєднання методів і принципів. Мислення на рівні систем - не просто систематичний підхід; тут більше значення має розуміння того, що в життєвих перипетіях немає нічого постійного і все взаємопов'язано. Відносини між модулями будь-якої системи породжують ціле, яке неможливо зрозуміти шляхом аналізу його складових частин.
Наприклад, один із конкретних методів у модульному системному мисленні містить функціональне поєднання деконструктивізму (поділ великої системи на модулі) та реконструктивізму (зведення цих модулів воєдино). При цьому головне завдання - визначити сильні та слабкі ланки (як ці модулі працюють, не працюють або могли б працювати) і застосувати ці знання для досягнення корисних результатів.
Разом пов'язана з цим концепція проектування, яка використовується особливо інженерами-програмістами, - це покрокове наближення. Кожна наступна зміна, яку вони вносять у продукт або послугу, неминуче сприяє поліпшенню результату або розробці альтернативних рішень.
Тут застосовується стратегія проектування «згори донизу» (її ще можна назвати «розділяй і володарюй»), за якої кожне підзавдання виконують окремо під час просування до кінцевої мети. Протилежний підхід - проєктування "від низу до верху", коли складові знову збираються разом.
Рут Девід, експерт з національної безпеки та колишній заступник директора з питань науки і технологій у ЦРУ, формулює це питання так:
Інженерія - це синонім не лише системного мислення, а й побудови систем. Це вміння всебічно аналізувати проблему. Потрібно не тільки розбиратися в елементах та їхній взаємозалежності, а й повною мірою розуміти їхню сукупність та її сенс.
Це одна з причин, чому інженерне мислення виявляється корисним у багатьох сферах життя суспільства та є ефективним як для окремих людей, так і для груп. Модульне системне мислення варіюється залежно від обставин, оскільки немає одного загальновизнаного "інженерного методу".
Проєктування та зведення хмарочоса Бурдж-Халіфа в Дубаї відрізняється від написання коду для Microsoft Office Suite. Джерело: wikipedia.org
Прояви інженерії досить різноманітні - від випробувань м'ячів в аеродинамічній трубі для чемпіонату світу з футболу до створення ракети, здатної збити іншу ракету в польоті. Методи можуть різнитися навіть у межах однієї галузі. Проектування такого виробу, як турбовентиляторний двигун, відрізняється від складання такої мегасистеми, як повітряне судно, і, продовжуючи цю думку, - від формування системи систем, наприклад мережі повітряних шляхів сполучення. Дійсність, що оточує нас, змінюється, а з нею - і характер інженерії.
Якщо порівнювати нашу культуру з комп'ютером, то інженерія являє собою її «апаратне забезпечення».
Але інженерія до того ж - ще й надійний двигун економічного зростання. Наприклад, у США, за нещодавніми оцінками, інженери становлять менш як 4% від загальної чисельності населення, але водночас допомагають створювати робочі місця для решти. Слід визнати, що деякі технічні новинки взагалі відібрали в людей роботу, якою ті раніше заробляли собі на життя; проте інженерні інновації постійно відкривають нові можливості та шляхи розвитку.
У інженерного мислення є три основні властивості. "
У ході структурованого процесу мислення на рівні систем потрібно враховувати, як пов'язані елементи системи за логікою, у часі, послідовності, функціях, а також за яких умов вони працюють і не працюють. Історику можна застосовувати подібну структурну логіку через десятиліття після події, що сталася, а інженеру потрібно робити це превентивно, про що б не йшлося - про дрібні деталі або абстракції високого рівня.
Саме це — одна з основних причин, чому інженери створюють моделі: щоб можна було проводити структуровані обговорення, виходячи з реальності. І, уявляючи собі будь-яку структуру, принципово важливо мати достатню розсудливість, щоб зрозуміти, коли вона має цінність, а коли - ні.
При розробці чогось нового потрібно бути максимально послідовним і не забігати вперед. Джерело: technocrazed.com
Розглянемо, приміром, наступний запитальник, автор якого - Джордж Гайлмаєр, колишній директор Управління перспективних досліджень і розробок Міністерства оборони США, а також один із творців рідкокристалічних дисплеїв, що стали частиною сьогоднішніх технологій відтворення зображень. Його підхід до новаторства полягає у використанні списку контрольних запитань, що є прийнятним для проєкту з чітко визначеними цілями та клієнтами.
- Що ви намагаєтеся зробити? Чітко сформулюйте свої цілі, повністю виключивши жаргон.
- Як це реалізується сьогодні та який діапазон можливих обмежень?
- Що нового у вашому підході та чому ви вважаєте, що він буде успішним?
- Для кого це має значення? Якщо ви досягнете успіху, на що він вплине?
- Якими є ваші ризики та вигоди?
- У скільки це обійдеться? Скільки часу на це піде?
- Які проміжні та підсумкові перевірки потрібно провести, щоб дізнатися, чи досягли ви успіху?
По суті, така структура допомагає ставити потрібні запитання в логічному порядку.
Друга властивість інженерного мислення - це здатність ефективно проєктувати в умовах обмежень. В реальному світі вони присутні завжди й визначають потенційний успіх або провал нашої діяльності. З огляду на притаманний інженерії практичний характер, труднощів і напруження в ній набагато більше порівняно з іншими професіями. Обмеження будь-якого походження — накладені природою або людьми — не дають змоги інженерам чекати, доки всі явища будуть повною мірою пояснені та зрозумілі.
Припускається, що інженери повинні домагатися максимально можливих результатів у наявних умовах. Але, навіть якщо обмежень немає, грамотні інженери знають, як застосовувати обмеження для досягнення своїх цілей. Тимчасові обмеження стимулюють креативність і винахідливість інженерів. Фінансові труднощі та явні фізичні обмеження, що залежать від законів природи, також широко поширені поряд із таким непередбачуваним обмеженням, як поведінка людей.
Інженерам потрібно постійно співвідносити свої проєкти з наявним контекстом і навіть змінами, що можуть відбутися в майбутньому.
«Уявіть ситуацію, у якій кожна чергова версія Macintosh Operating System або Windows являла б собою абсолютно нову операційну систему, розроблену “з нуля”. Це паралізувало б сферу використання персональних комп'ютерів», — вказують Олів'є де Век і його колеги-дослідники з Массачусетського технологічного інституту.
Технології повинні поєднуватися одна з одною, інакше користі від них буде небагато. Джерело: sfgate.com
Інженери часто доопрацьовують свої програмні продукти, поступово враховуючи вподобання клієнтів і потреби бізнесу, — але ж це не що інше, як обмеження. «Зміни, які спочатку здаються незначними, часто призводять до необхідності інших змін, а ті, своєю чергою, зумовлюють подальші зміни... Потрібно примудритися зробити так, щоб старе продовжувало працювати, і при цьому створювати щось нове». Цим труднощам немає кінця.
Третя властивість інженерного мислення пов'язана з компромісами - умінням давати продумані оцінки рішенням і альтернативам." Інженери визначають пріоритети в проєктуванні та розподіляють ресурси, вишукуючи менш важливі цілі серед більш вагомих. Наприклад, під час проєктування літаків типовим компромісом може стати збалансованість витрат, ваги, розмаху крила та габаритів туалету в рамках обмежень, які накладаються конкретними вимогами до льотно-технічних характеристик. Труднощі такого вибору стосуються навіть питання про те, чи подобається пасажирам літак, у якому вони летять.
- Труднощі такого вибору стосуються навіть питання про те, чи подобається пасажирам літак, у якому вони летять.
- Якщо обмеження можна порівняти з ходінням по канату, то компроміси нагадують ситуацію з байки про лебедя, щуку і рака.
- Тіде боротьба між тим, що є в розпорядженні; тим, що можливо; тим, що бажано, і допустимими межами.
Ну нехай наука, філософія та релігія прагнуть до правди в тому вигляді, в якому вона їм видається; інженерія ж перебуває в центрі забезпечення корисності в умовах обмежень. Структура, обмеження та компроміси - ось «три кити» інженерного мислення. Для інженера вони мають таке саме значення, як для музиканта - такт, темп і ритм.
