Инженерия: философия будущего, основные категории и роль в науке

Раньше:

Я мыслю, следовательно, я существую.

Декарт, 1634

Сейчас:

Я создаю и использую вещи, следовательно, я существую.

Ли Боцун, 1993

Философия инженерии

В конце XX – начале XXI в. возникла необходимость объяснить результаты технического прогресса, и исследователи из Китая, Европы и Америки выдвинули программу философии инженерии.

Инженерия является созданием новых материальных предметов и имеет существенные отличия от понятий науки и техники. Вопрос о том, может ли человечество творить, создавая вещи, и как именно оно может это делать, составляют основные вопросы философии инженерии.

Ключевое понятие философии инженерии — творчество в созидание вещей или креативитет.

На основе изучения современной науки, техники, технологии и инженерии китайские исследователи выделили на «философской карте» новый независимый регион — философию инженерии, рассмотрели специфические черты, сущность, статус и роль инженерии; специфику инженерного мышления; методологию инженерии; сходства и различия между философией инженерии, философией науки и философией техники; связь инженерии с природой и обществом и другие вопросы.

В философии инженерии ядром является человеческая деятельность по созданию и использованию вещей, а также результаты этой деятельности. Германский инженер, философ, представитель философии инженерных технологий Фридрих Дессауэр (1881–1963) считал необходимым написать книгу, основой которой станет понятие «производства».

Китайский философ Ли Боцун утверждает: «Человеческая деятельность по изготовлению вещей слишком универсальна, философ не может не замечать ее; продукты человеческой производственной деятельности слишком универсальны, философ не может не пользоваться ими. В связи с этим, тема изготовления вещей должна непременно попасть в поле зрения философа и стать главной темой в философском поле.

Подъем «создания вещей» на один уровень с бытием («материей» и «сознанием») становится новым концептуальным прорывом в развитии философии.

К. Поппер разработал теорию трех миров: это мир физических объектов или физических состояний, мир состояний сознания или мыслительных (ментальных) состояний, и мир объективного содержания мышления, прежде всего содержания научных идей, поэтических мыслей и произведений искусства [Поппер 2006]. Хотя, в связи с третьим миром, Поппер упоминает продукты созидательной деятельности людей (например, самолеты), однако по сути он обращает внимание на человеческую деятельность в сфере духовного творчества и упускает из виду материальную созидательную деятельность людей.

Понятие «философии техники» было введено в 1877 г. Эрнстом Каппом в «Программе философии техники», однако общее признание среди философов оно получило лишь в середине XX в. Благодаря усилиям философов техники к концу прошлого столетия философия техники также нашла себе уголок на философской карте. Лишь в 90-х годах XX столетия выделилась в самостоятельное направление «Философия инженерии».

Инженерия – это процесс создания новых вещей в соответствии с предварительно установленными целями. Инженерное сообщество может на основании целей инженерной деятельности выбирать и концентрировать технику, внедрять ее в инженерный процесс, а также направлять и ограничивать инженерный процесс. При этом техника – лишь один из многих необходимых факторов, влияющих на инженерную деятельность. Не существует “чисто технической” инженерии. В качестве необходимых компонентов в инженерную деятельность входит не только техника, но также входят необходимые факторы, связанные с управлением, экономикой, политической системой, обществом (включая политические и юридические аспекты), этикой и т.д.

Поскольку инженерная деятельность является скорее синтетической, в организации и реализации этой деятельности необходимо участие не только главного инженера, но и генерального директора, главного конструктора, главного бухгалтера, нужны технологи и рабочие. Поэтому, можно сказать, что инженерия — есть процесс реализации цели за счет использования техники и аккумулирования других нетехнических факторов, инженерный результат есть реальное бытие цели.

Целью инженерной деятельности является строительство, созидание несуществовавших в природной действительности объектов в процессе проектирования и проведения инженерных работ.

Главные результаты инженерной деятельности – это материальная продукция и материальные объекты, являющиеся прямым воплощением материальных благ.

Главным действующим лицом в инженерии является инженерное сообщество. В рамках одного инженерного проекта формируется инженерное сообщество, состоящее из предпринимателей, конструкторов, инженеров, инвесторов, рабочих и других лиц, играющих различные социальные роли, стремящихся к выгоде за счет реализации инженерного проекта.

Инженерная деятельность проявляется в форме проектов, которые обладают уникальностью.

Технический прогресс и технические революции основаны на непрерывной модификации технологий и на инновациях, и как результат, получение духовного признания в обществе и материального поощрения. Идёт непрерывный процесс отбрасывания или усовершенствования старых и введение новых технологий. Суть инженерной культуры сводится к приложению всех сил для предотвращения неудач, обеспечению конечного успеха и ощутимого результата.

В философии инженерии играют большую роль такие понятия, как строить, использовать, выбирать, конструировать, планировать, проектировать, управлять, эксплуатировать, обслуживать.

Категории инженерии

Инженерия – настолько широкая область, что имеет целый ряд категорий, которые объединяет одно общее – в их основе всегда лежит процесс создания человеком чего-то нового.

Кроме привычных технических инженерных категорий по направлениям экономики, например:

Строительная инженерия — инженерия в строительной отрасли, инженерное обеспечение строительства, охватывающее все фазы реализации инвестиционно-строительных проектов: проектирование, строительство, эксплуатацию объектов. В более узком смысле — инженерно-консультационные услуги по подготовке, обеспечению строительства и эксплуатации промышленных, инфраструктурных и прочих объектов.

Пищевая инженерия — (англ. Food engineering) — является междисциплинарной областью прикладных физических наук, которая включает в себя исследование, получение и применение ферментов, вирусов, микроорганизмов, клеточных культур животных и растений, а также продуктов их биосинтеза и биотрансформации.

Появились инженерные категории в других областях – в бизнесе, психологии, организации и управлении.

Бизнес-инженерия — новое современное научное направление, основным содержанием которого является развитие и применение современных методов математического моделирования, управления и информационных технологий, нацеленных на повышение эффективности экономической деятельности. С технологиями инженерии бизнеса связывают кардинальное, в несколько раз, повышение эффективности бизнеса.

Инженерия знаний — (англ. Кnowledge engineering) — область наук об искусственном интеллекте, связанная с разработкой экспертных систем и баз знаний. Изучает методы и средства извлечения, представления, структурирования и использования знаний.

Системная инженерия — междисциплинарный подход и средства для создания успешных систем междисциплинарный подход, охватывающий все технические усилия по развитию и верификации интегрированного и сбалансированного в жизненном цикле множества системных решений, касающихся людей, продукта и процесса, которые удовлетворяют потребности заказчика.

Программная инженерия — (англ. Software engineering) — приложение систематического, дисциплинированного, измеримого подхода к развитию, функционированию и сопровождению программного обеспечения, а также исследованию этих подходов; то есть, приложение дисциплины инженерии к программному обеспечению.

Сегодня человек смело внедряется в процесс создания новых или изменения существующих организмов, поэтому появился целый спектр инженерных биологических категорий.

Генетическая инженерия — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Генетическая инженерия является инструментом биотехнологии, используя методы молекулярной и клеточной биологии, цитологии, генетики, микробиологии, вирусологии.

Клеточная инженерия — совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток. Включает культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов.

Инженерия тканей — (англ. Тissue engineering) — создание новых тканей и органов для терапевтической реконструкции поврежденного органа посредством доставки в нужную область опорных структур, клеток, молекулярных и механических сигналов для регенерации.

Без сомнений, инженерия является самой перспективной в плане востребованности отраслью. «Знание некоторых принципов заменяет знание множества фактов», — сказал один ученый. В наш век перегруженности информацией и фактами лидирующее положение будет у того, кто владеет «некоторыми принципами», как что-то сделать, а это – инженеры.

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.

Источник: https://start-365.ru