Инженерия и наука

Инженерия занимается изменением реальности — двигает горы, создаёт спички и зажигалки, строит марсоходы.

Наука занимается производством компактных описаний реальности — придумывает диаграммы Фейнмана, теории мышления, понятия системы и деятельности.

Настоящая наука — это “basic research”, которые ведутся в “лабораториях Эйнштейна”. На выходе теории — компактные и формальные описания природы. В отличие от R&D менеджмент и финансирование науки происходят совершенно другим образом, часто они происходят вообще вне рамок предприятий.

Прикладная наука — это "applied research", которые ведутся в “лабораториях Эдисона”. На выходе “опытные образцы” (inventions, “изобретения”, прототипы систем и идеи для этих прототипов). Никаких “теорий” от этой науки ожидать не приходится, а результаты НИОКР (научных и опытно- конструкторских разработок) как правило — вполне себе инженерные объекты, а не способы описаний.

Системная инженерия — это тоже инженерия, не наука. Системная инженерия вполне может включать R&D, изобретения, создание прототипов.

Нужно различать предмет самой инженерии (engineering) и предметы, изучающие объекты инженерии — механику, электрику, компьютерную науку и т.д.

Инженерия (в том числе системная инженерия) описывает то, как работают инженеры.

Инженерная наука (engineering science) даёт описание того, что делают люди в инженерном проекте.

Другие предметы и другие науки описывают поведение инженерных объектов, то, как работают они: механические устройства, электрические схемы, компьютерные программы.

Наиболее просто понять разницу между такой “наукой про инженерный объект” и самой инженерией можно на примере computer science (компьютерной науки) и software engineering (программной инженерии).

Обучить инженерному делу как таковому — это обучить тому, как устроен ход инженерной разработки, какие основные понятия предметной области самой инженерии (а не предметной области, описывающей физику и алгоритмику создаваемого инженерного объекта): как устроен инженерный проект в целом и как разворачивается во времени проектирование/конструирование/программирование, изготовление и разворачивание целевой системы, а не только как устроена создаваемая система.

Если бы в средние века к инженеру пришли с просьбой построить мост, а он бы отказался на основании того, что сопромат изобретут только через 200 лет — что можно сказать о таком инженере? Отказы на таких основаниях не свойственны инженерам, их не останавливает отсутствие научного знания в том, чем они занимаются. Инженерия кроме научных теорий активно использует эвристики (heuristics) — это догадки о закономерностях, которые вовсе необязательно “научны” в традиционном смысле этого слова.

Практики добиваются успеха не на основе научных знаний, а на основе “проб и ошибок”, эвристик. Тем не менее, исследования дают нам способ думать по-новому: осознанней, быстрее и надёжнее. Метод проб и ошибок всем хорош, кроме того что чрезвычайно дорог и долог.

Ещё один аспект инженерной работы — она не делается одиночками. Нужна координация усилий сотен, тысяч и даже десятков тысяч людей. Все эти люди должны как-то договариваться между собой. Компактные описания нам нужны, чтобы люди могли иметь одинаковое описание того, что они делают, чтобы не возникло проблемы строительства Вавилонской башни. Если речь идёт о какой-то более-менее масштабной коллективной инженерной деятельности, то синхронизация способов обсуждения проекта может сэкономить много-много времени. Мы должны научиться описывать другим людям, что мы делаем и почему, чтобы другие люди могли к нам присоединиться.

Основное, что должен уметь делать системный инженер — это создавать материальные объекты, а не анализировать их. Упор на синтез, а не на анализ характеризует инженера.

Один из системных инженеров NASA привёл пример, в котором сравнивает инженерную науку с порнографией: можно сколько угодно тратить времени на просмотр и обобщение бесконечного числа порнофильмов, но все эти часы и часы псевдоопыта “изучения” можно было бы потратить на получение собственного опыта, получив при этом не меньше удовольствия, чем от просмотра порно. Так что системные инженеры предлагают больше уделять внимания работе в проектах, а не заниматься чтением учебников.

В большинстве случаев системных инженеров учат работать так, как учат людей “творческих профессий”: им дают ознакомиться с работами предшественников, рассказывают о том, что в этих работах хорошего и что плохого, как называются те или иные объекты и практик учат каким-то отдельным приёмам работы, которые предположительно должны давать хорошие результаты. Если бы у системной инженерии было научное основание, она была бы полноценной научной дисциплиной, это бы означало, что у неё есть основные понятия- ”идеальные объекты”, в терминах которых описывается окружающий мир. Конечно, в системной инженерии ключевым понятием является “система”, но использование этого понятия осложняется тем, что оно пока онтологически (философско-логически) недоопределено, и прямо сейчас идёт интенсивная работа по его формированию.

Комментарии