Альтернативы

Отдел научно-технологического

форсайта НИУ ИТМО

Проект «Социософт» Группа

«Конструирование Будущего»

29 января 2014

В основе любого технологического пакета лежит та или иная мифологема.

Мифологема робототехники построена на античных мифах о «железных девах», работающих у Гефеста, на мифе о Големе, на пьесе R.U.R К.Чапека и на обширной фантастике 1960-х годов, посвященной человекоподобным роботам.

Особый вклад в эту тему внес А.Азимов, который задал «правила игры» в виде универсальных законов, описывающих взаимодействие людей и роботов.

Нефантастическая часть мифологемы

восходит к шахматным автоматам XIX века и первым чемпионаитам среди ЭВМ (начало 1970-х).

Но в 1980-е годы возникла другая мифологема: виртуальная реальность, киберпанк. В связи с широким распространением персональных компьютеров и появлением интернета эта мифологема получила широкое распространение, и на ее основе был сформирован современный технологический пакет IT технологий.

Интерес к роботам-андроидам возродился в середине нулевых годов. Япония вышла на горизонт своих первых прогнозов технологий Будущего, сделанных в 1970-х годах. После долгого молчания японские футурологи предложили странный прогноз, построенный вокруг андроидов, которые рассматривались не только как рабочая сила, но и как социальный слой со своими правами и обязанностями.Сразу же этот сюжет начал активно эксплуатироваться анимэ.

В настоящее время возможность развития робототехники в ключе челоовекообразных машин, обладающих поведением и какими-то чертами личности, должна рассматриваться сценарным анализом Будущего и ретроанализом прошлого – то есть альтернативной историей.

В основе того и другого лежит модель дискретного сценирования.

Следовательно:- есть понятие окна выбора, ключевого решения (изменения Реальности), сценарной ветки (Описываемой Реальности);- существуют и значимы сценарные инварианты;- Реальности сравнимы по любому из выбранных автором параметров;- описываемая Реальность тяготеет к утопии или же к антиутопии, то есть она эмоционально выделена.

Дискретное сценирование

Некоторые произведения о Будущем стали сейчас альтернативной историей:

Д.Оруэлл «1984»А. и Б. Стругацкие «Мир Полдня»К.Булычев «Мир Алисы» (?)ранние рассказы цикла «Я.Робот»

а некоторые – историей:С.Лем «Возвращение со звезд»У.Гибсон «Нейромант»

Проблема «основного варианта» (по Г.Кану: сценарий без неожиданностей).

Проблема «базового драйвера»: что все время отклоняет Реальность от основного варианта.

Проблема кризиса ХХ столетия: почему перестал работать «базовый драйвер»?

Ритмы в прогнозировании

Абсолютное опоздание и импринтное время.

Окна импринтной уязвимости, вероятно, связаны с собственными ритмами в системе.

В континуальном сценировании моменты импринтной уязвимости представляют собой резонансное возрастание пространства выбора. Это – сценарный эффект.

600 лет

180 – 200 лет

60 лет

20 лет

7 лет

2,5 года

9 месяцев

3 – 4 месяца

28 дней

7 дней

П Р О Г Н О З И Р О В А Н И Е

У П Р А В Л Е Н И Е

Ф У Н К Ц И О Н И Р О В А Н И Е

МГНОВЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ

И С Т О Р И О С О Ф И ЯЦикл Гумилева

Этап, Имперский цикл

Поколение, Круг

Смена поколений

Цикл Лири

Военный цикл

Беременность

Кампания

Лунный цикл

Цикл творения

600 лет

180 – 200 лет

60 лет

20 лет

7 лет

2,5 года

9 месяцев

3 – 4 месяца

28 дней

7 дней

П Р О Г Н О З И Р О В А Н И Е

У П Р А В Л Е Н И Е

Ф У Н К Ц И О Н И Р О В А Н И Е

МГНОВЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ

И С Т О Р И О С О Ф И Я

«Звуковой барьер»

Световой барьер»

«Тепловой барьер»

Мед

лен ны

й

ми

р

Ди

нами чны

й

ми

р

Спо

нтан

ный

м

ир

«Неэнштейновский» мир

«Аэродинамический барьер»

600 лет

180 – 200 лет

60 лет

20 лет

7 лет

2,5 года

9 месяцев

3 – 4 месяца

28 дней

7 дней

П Р О Г Н О З И Р О В А Н И Е

У П Р А В Л Е Н И Е

Ф У Н К Ц И О Н И Р О В А Н И Е

МГНОВЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ

И С Т О Р И О С О Ф И ЯЦикл Гумилева

Этап, Имперский цикл

Поколение, Круг

Смена поколений

Цикл Лири

Военный цикл

Беременность

Кампания

Лунный цикл

Цикл творения

Если инженерный или социальный проект должен быть продлен за шестидесятилетний цикл, необходимы совершенно особые механизмы его трансляции.

Ситуация, когда окружающая среда меняется быстрее человека, вызывает в обществе сильное инновационное сопротивление, которое можно охарактеризовать, как барьер развития.

Инженерное время

Сингулярность – это когда технология начинает изобретать сама себя.

- «Срыв потока»- Потеря технологической связности- Инновационные барьеры- Сценарная гравитация- Масштабный фактор- Разрушение оснований

Два подхода к современному миру:- технологический- инженерный

Гражданская война на границе социальной и технологической сред, как сценарный эффект.

Технологический подход характеризуется ведущей ролью технологий, конкурирующих друг с другом. Технология стремится встроиться в технологическую цепочку под решение конкретной задачи и присвоить себе монополию на выполнение этой задачи во всех случаях. Технологический подход страдает теми же пороками, что и дисциплинарный в науке. Технологий огромное количество. Не всегда понятно, в каком виде та или иная технология может быть применена на практике. Под каждый разрыв в составе технологической цепочки, даже если он небольшой, требуется новая технология, что усугубляется стандартизацией. Стандартизация же мешает появлению принципиально новых технологий. Технологии можно опознавать только по уровню развития производства – технологии периода деревянных механизмов, индустриальной фазы, пр. С этой точки зрения технологии – это стрела времени.

• В центре инженерного подхода стоит проект. В рамках инженерного подхода одну и ту же проблему можно решить набором разных технологий в разном количестве и построением уникальной схемы их соединения. С точки зрения времени инженерия – застывшее время, потому что даже в современнейшем проекте может быть использована технология, метод, принципиальная схема, возникшая гораздо раньше.

• Инженерия пока что медленно зреет внутри технологического подхода. Например, наличие производственного и исследовательского оборудования в ЦКП может означать наличие персонала и возможность самостоятельного выполнения части или всего спектра инжиниринговых услуг.

Усложненность инженерного Знания и потеря системной компетенции инженера привела к необходимости интегрирующей дисциплины, выстраивающей связи между требованиями Заказчика, технологическими возможностями и наличными ресурсами.

Речь идет об управлении большими проектами, такими как ядерная электростанция, крупный боевой корабль, новый авиалайнер или снегоуборочный комплекс для обслуживания большого города.

• При проектировании большой системы трудно заранее согласовать все требования, которым она должна удовлетворять.

• Заказчик не различает между собой цели, задачи, рамки и требования –

• поэтому Конструктор не может корректно задать систему параметров, описывающих объект, и определить оптимальные значения этих параметров.

• Нечеткость или, напротив, излишняя детализаций требований приводит к запаздыванию технических и инженерных решений, а в большинстве случаев – к переделке уже сделанного.

• Как правило, проектировщики не думают о тех требованиях, которые, якобы, подразумеваются сами собой, но в техническом задании прямо не указаны.

Перед инженерами стоят три взаимоувязанные задачи:

• Учесть при проектировании не только саму систему и ее непосредственное окружение, но и все среды, в которые эта система вписана, причем в их сценарном развитии;

• Проанализировать полный жизненный цикл системы от ее создания до утилизации, принять во внимание расходные материалы, отходы и другие обременения;

• Проектировать систему таким образом, чтобы иметь возможность реализовывать новые требования, поступающие от Заказчика уже после начала работы, а, зачастую, и после ее окончания.

При этом необходимо экономить время и финансовые ресурсы, что означает свести к минимуму возможные переделки.

Возникла необходимость эмулировать «идеального инженера вместе с идеальным инвестором» в виде определенной инженерной доктрины. Так появилась системная инженерия и автоматизированная система проектирования, на наших глазах развившаяся от 3Д до 6Д подхода.

6Д – это: • три пространственных измерения, • время (автоматизированный сетевой

график), • деньги (автоматизированный

финансово-инвестиционный график), • поставки оборудования и перемещение

рабочей силы (автоматизированный логистический график).

Системно-инженерный подход может быть реализован несколькими способами, то есть к самому этому подходу можно предъявить различные требования и получить разные системные инженерии.

Лин-инженерия (lean)

• Системная модель, оптимизированная по критерию минимальности используемых ресурсов.

• Все затраты разбиваются на две категории: те, за которые потребитель готов платить, поскольку они увеличивают полезность изделия, и все остальные.

Потребитель не заинтересован в топ-менеджерах и управленческом аппарате, не готов платить за рекламу и с большим трудом согласен финансировать исследовательские разработки и проектирование новых машин. Зато он очень ценит всевозможные мелкие усовершенствования и доработки – поэтому концепция лин-инженерии всегда сопровождается подходом кайдзен или непрерывных изменений.

Фэт-инженерия (fat)

Подход, полностью противоположный лин-инженерии.

Основная идея: деньги – это не главное, и люди тоже.

Главное – как можно быстрее получить техническую систему с максимально возможными, а еще лучше – невозможными характеристиками. Ставка на результат любой ценой.

Фэт-инженерия позволяет получать уникальные, лучшие в мире единичные экземпляры чего-либо, но с массовым выпуском конкурентоспособного продукта она, как правило, не справляется.Лин-инженерия эффективнее, фэт-подход имеет большую перспективу. Лин-системы существуют в настоящем, фэт-системы создаются для Будущего. Первые позволяют повысить уровень жизни в стране, вторые – изменить качество жизни и, в некоторых случаях, придать ей дополнительный смысл.

«Самолет оказался беспрецедентно сложным в эксплуатации. Ближайшим аналогом процесса подготовки SR-71 к полету является процесс предстартовой подготовки космической ракеты-носителя. Правда, ракета не требует послеполетного осмотра, а у SR'a было необходимо после посадки провести порядка 650 проверок! Пять техников в течение шести часов изучают состояние планера самолета, два техника по силовым установкам также несколько часов посвящают тщательному осмотру воздухозаборников, двигателей, выхлопных и перепускных устройств. И это после каждого полета!

Через каждые 25, 100 и 200 часов налета разведчик подвергался осмотру с частичной разборкой. Так, 100-часовая инспекция состояния занимала одиннадцать 16-часовых рабочих дней; монтаж двигателя на самолете силами 8-9 специалистов с гидравлическим подъемником занимал 8-9 часов. В ходе этой проверки, как правило, менялись оба двигателя вне зависимости от их состояния, хотя согласно инструкциям замена моторов предусматривалась через 200 часов налета, причем на эту процедуру отводилось 15 рабочих дней. … Неудивительно, что для обслуживания SR-71 требовались специалисты экстра класса, их подготовка занимала несколько лет».

Хаос-инженерия (chaos)

Инженерная версия «дорожной карты». Хаос-подход применяется в тех случаях, если проектируется система, требования к которой заведомо не могут быть сформулированы до начала работ. В подобных условиях бесполезно рисовать 6Д графики и рассуждать об экономии ресурсов: мы еще не представляем себе, какие ресурсы нужно будет экономить и ради чего. Можно, однако, спланировать ближайший шаг, не загадывая пока, что будет дальше, но оставляя себе возможность маневра в любом направлении.

Хаос-инженерия, пошаговое итеративное проектирование, является формой коммуникационного протокола между современным инженером и современным Заказчиком, которые друг друга не понимают и друг другу не доверяют.

Этот подход является затратным, он не слишком эффективен, но он минимизирует согласования, то есть, позволяет двигаться вперед.

Сим-инженерия (sim)

Сим-концепция – рафинированная, утонченная, красивая и крайне рискованная версия хаос-подхода. Суть в том, что вы проектируете систему инвариантной (симметричной) относительно любых требований, которые будут придуманы Заказчиком или определятся по мере развертывания работ.

В отличие от классического системноинженерного подхода, работающего со стандартами и техрегламентами, сим-инженерия опирается на технологические инварианты и примитивы. Сим-инженерия минимизирует технологические развилки и максимизирует инварианты.

Сим-подход позволяет находить самое ценное и красивое из технических решений. Он дает возможность проектировать, а иногда и строить систему в опережающей логике – еще до того, как определяться все требования к ней и будут согласованы все шаги и развилки. Он столь же гибок, как хаос-метод, столь же эффективен, как «бережливый подход» и позволяет создавать технические системы, столь же прогрессивные, как фэт-инженерия.

Не бесплатно! Сим-инженерия требует высокой подготовки проектировщиков, причем, кроме сугубо инженерной компетенции, они должны удерживать компетенции прогностика, ученого и менеджера, уметь сценировать-в-конструировании, то есть, как на уровне проекта, как целого, так и на уровне отдельных технических решений все время поддерживать вариантность и вариабельность. Как правило, это усложняет и сами конструкции и их дальнейшее эксплутационное обслуживание.Кроме того, сим-инженерный подход всегда сопряжен со значительным риском. По сути, это – прогностическая инженерия, а в прогнозировании легко ошибиться.

Сравнение

Лин-инженерия, бережливая (конкурентоспособная) инженерия Минимизируются затраты, не влияющие на коммерческую эффективность изделия Преимущества: экономия ресурсов, коммерческая эффективность, конкурентоспособность, высокое отношение качество \ цена. Недостатки: задержка научного и технологического развития, технологическое запаздывание, высокотехнологическая отсталость, отсутствие резервирования. Решение базового противоречия: Инженер обслуживает менеджера.

Фэт-инженерия, креативная (перспективная) инженерия Минимизируется время, максимизируются параметры технической системы. Преимущества: экономия времени, возможность создавать уникальные технические системы и ассоциированные с ними системы рынков, ускорение развития Недостатки: затруднен переход от уникальных экземпляров к серийному производству, низкая коммерческая эффективность.Решение базового противоречия: Менеджер обслуживает инженера.

Хаос-инженерия, коммуникативная (итеративная) инженерия Минимизируются согласования.Преимущества: что-то делается, а не только обсуждается и согласовывается. Можно работать с антиинтуитивными системами или при заведомо недостаточной информацииНедостатки: работа ведется очень медленно или же сопровождается постоянными переделками. Решение базового противоречия:Менеджер и инженер договариваются.

Сим-инженерия, прогностическая (инвариантная) инженерия. Минимизируются технические развилки, максимизируются инварианты. Преимущества: эффективное парадоксальное техническое решение, реализующее сразу целый класс систем Недостатки: очень высокие требования к исполнителям, очень высокие риски. Решение базового противоречия:Инженер эмулирует функции менеджера и прогностика.

Системный подход

Техноэволюционный подход

Сферный подход

Средовой подход

Fat-eng

Lean-eng

Sim-eng

Chaos-eng

Batching-eng

ТРИЗ-eng

Bionics-eng

Ускоряющие технологии

Управляющие технологии

Называющие технологии

Смысловые технологии Air-eng

Fire-eng

Ground-eng

Water-eng

Инженерия инженерии (метаинженерия)

Inertialess-eng