7796
правок
Изменения
Новая страница: «1-2 ноября прошла [https://leader-id.ru/events/231891 online-конференция «Современная подготовка инженеров»…»
1-2 ноября прошла [https://leader-id.ru/events/231891 online-конференция «Современная подготовка инженеров»]. В программе было три блока, посвященные фронтирным инженерным задачам, технологиям мышления и современным программам подготовки инженеров. Записи конференции опубликованы https://nticenter.spbstu.ru/news/7924
Для меня на конференции Было много интересного. Я, как обычно, успевал публиковать посты с с впечатлениями от докладов конференции, которые собираю в этот отчет. Включая туда дискуссии в комментариях, а также отзывы других участников, которые увидел у себя в ленте.
= Открытие конференции: Фальков и Волков =
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551171074939811 Пост на FB] Открывал Валерий Николаевич Фальков, министр науки и высшего образования. Задача - чтобы высокотехнологичные компании, предприниматели чтобы были представлены в университетах. Практики эффективного взаимодействия пока нет. В рамках тренда появляется шанс у тех университетов, которые не занимались инженерной подготовки, или где не было приоритетным. Потому что переходный период - шанс. Можно вместе с компаниями регионов создать кооперацию. В регионах есть производство. И можно попробовать через партнерства создать инженерную подготовку. Да, это сложно, но это - возможность.
Далее выступал Андрей Волков, МШУ Сколково. Тезисы.
# В 2011 стартовала дискуссия по поводу инженерной подготовки и современной инженерии. Росатом + МИФИ, полный жизненный цикл сложных инженерных систем. 4 конференции были, нынешняя - наследник. 10 лет.
# Анализируя ситуацию инженерной подготовки. За 30 лет утеряно различие между технической подготовкой и инженерной подготовкой. Слово "высшая" ушло". Инженерия как создание нового - акцент конференции.
# Почти 30 лет, за исключением прорывов и точек - кризисные явления в инженерной подготовке. Объективные. Ведущие компании находят инженерные решения за пределами России. Следствие - проблемы инженерной подготовки.
# Необходимо подойти к набору решений в сфере высшего образования. Не только кооперация между университетами и компаниями, но и превратить задачу кооперации в методику процесса. Набор Упражнений, которые бы позволяли эффективно вести инженерную подготовку. Кооперация необходима, но недостаточно. Стажировки в компаниях сами по себе подготовку не обеспечат, нужна методика.
# Программа 2030 сместила акцент. 5-100 - наращивание исследований в Университетах, это было правильно. 2030 - не просто идеи и исследования, а доведение идей, методов до инженерных решений и до выхода этих решений на рынок.
# Не стоит оставаться только в рамках великой школы инженеров-механиков. Питерский Политех - это такая школа. Но! Надо смотреть на биотехнологию и биоинженерию, IT-инженерию, гуманитарную и социальную инженерию.
= Фронтирные инженерные задачи =
==Юрий Анатольевич Добровольский. Инженерные и экономические проблемы водородных технологий==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551493501574235 Пост на FB] Юрий Анатольевич Добровольский. Инженерные и экономические проблемы водородных технологий. Интересный доклад о технологических аспектах аспектов и задач водородной энергетики. Вообще название - чистый лейбл, поскольку природных источников водорода нет, его надо производить, на что, в свою очередь, требуется энергия. То есть водород рассматривается как средство транспортировки, альтернатива электрическим проводам или аккумуляторам.
Тему можно разделить на технологические аспекты, включая стоимость и социально-идеологические, которые в докладе явным образом не затрагивались, но которые явно следуют из техники. И дальше - мои тезисы по этому поводу, вместе с фактами из доклада. Самый дешевый водород - из метана. Но он объявлен грязным по идеологическим соображениям. Водород, получаемый электролизом на энергии АЭС - тоже под вопросом, потому что экологичность АЭС - известный предмет спекуляций, как и многие другие темы. Или одним из рассматриваемых способов транспортировки водорода рассматривают превращение в органические соединения идти аммиак. Ну и что, что там ядовитые опасные штуки, зато он позволяет использовать существующий танкерный флот, поэтому наклеим на него лейбл безопасности. Да и транспортировка в чистом виде в баллонах под высоким давлением - чистая, не слишком эффективная, так как на сжатие надо истратить примерно 15% энергии, которую можно получить из водорода (то есть энергетический КПД такой транспортировки получается 85%), а безопасность мест хранения и автомобилей на водороде - ниже, чем на бензине. И так далее, идеологии много, и это - глобальная повестка, а не российская. Но Россия не может ее игнорировать.
Но при этом в направлении есть вполне понятные технические задачи - снижение стоимости электролиза за счет новых решений, повышение эффективности топливных элементов, снижение требований к чистоте водорода в автомобильных топливных элементах, чтобы сделать водородные элементы конкурентными с аккумуляторными и так далее. И над этими задачами стоит работать, независимо от идеологического фона.
== Егоров Сергей Владимирович, Атомстройэкспорт. Промышленно-энергетический кластер с АЭС малой мощности==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551542591569326 Пост на FB] Егоров Сергей Владимирович Атомстройэкспорт. Интересный доклад про создание кластера на основе мини-АЭС РИТМ-200 на 45 и 90 МВт, давно используемой на ледоколах. Не проблема построить плавучую АЭС, а вот если электростанция располагается на суше, то тут встает задача транспортировки готовой электростанции как единого целого, весом 1100 тонн, до места размещения. Такой проект делают в Якутии.
Но кластер - это не только АЭС, надо проработать комплексное предложение из АЭС, энергоемкого производства и сопутствующих им структур. АЭС дает не только электричество, но и тепло, а еще может опреснять воду, если это востребовано в месте размещения. Надо обеспечить баланс в экономике, экологии и социальных аспектах. Такая постановка - принципиальное изменение фокуса инженерных работ, вместо реализации проекта под заказ в заданных характеристиках надо научиться делать множество вариантов кластеров, которые были бы эффективны на базе типовой АЭС. При этом РИТМ-200 - не единственный вариант АЭС, просто доклад был сфокусирован именно на этом наборе проектов, чтобы показать возникающие задачи.
== Самойленков Сергей Владимирович, СуперОкс. Актуальные фронтирные инженерные задачи применения высокотемпературной сверхпроводимости ==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551606088229643 Пост на FB] Самойленков Сергей Владимирович, СуперОкс. Рассказ про задачи применения высокотемпературной сверхпроводимости.на примере нескольких задач. СуперОкс - российская компания, которая работает по этой теме.
* Ионно-лучевая терапия рака - технология позволяет многократно снизить размеры и стоимость установки - циклотроны и магниты на сверхпроводимости. Сейчас центр - 200 млн$, целое здание. Смысл метода - фокусировка и проникновение ионов 10-15 см - воздействие. Для обычных магнитов 2Тл предел, низкотемпературные сверхпроводники 16Тл, а высокотемпературные 7-8Тл. Есть несколько вариантов решений, разные сверхпроводники - разные характеристики и стоимость.
* Компактный термоядерный реактор. Высокое магнитное поле, та же самая логика. Сделать лучше ITER за счет новых технологий. Замещение других источников энергии. ITER - создают с 1992, срок 2025, 25 млрд$. Компактный термоядерный реактор - уложиться в 1 млдр$ и тоже сделать до 2025 года. Есть катушка изготовленная в 2021 году, катушка компактнее, поле сильнее. Есть американский стартап MIT. Катушка на 20Тл, сделать маленький Токамак, отработать технологии, сделать большой. Надо изготовить подходящий кабель.
* У их компании СуперОкс них собственный опыт для аналогичной задачи - сверхпроводниковое токоограничивающее устройство для подстанций, реально работает.
* Электрический самолет на водородном двигателе - сделать более эффективный двгатель за счет сверхпроводящих материалов, мощность на единицу веса надо повысить в несколько раз. Тоже понятная задача.
Но для рассказ про последнюю задачу дало объяснение застоя авиации, о которой докладчик сказал в начале доклада, приводя пример стабилизированной отрасли. Ведь целевая функция, оказывается, вовсе не повышение повышения скорости или снижения стоимости авиаперевозок. Регуляторы ставят задачу по снижению шума и повышению экологичности. Якобы от имени общества. То есть направляют фокус внимания вовсе не на потребительские характеристики, действуя при этом якобы от имени общества. Понятная (и печальная) картина. Это - мой тезис, а не докладчика.
== Круглый стол по проблемам построения цифровых двойников ==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4552690521454533 Пост на FB] Круглый стол по проблемам построения цифровых двойников, который вел Алексей Боровков, а участвовали люди из разных организаций. Открывая круглый стол Алексей рассказал, что недавно был принят стандарт создания цифровых двойников. И это - не перевод, а оригинальный стандарт, рабочая группа искала аналоги в других странах, чтобы опереться, но не нашла. Получается, что тут Россия - впереди, и это - достижение. [http://protect.gost.ru/document1.aspx?control=31&baseC=6&page=0&month=10&year=2021&search=цифровые%20модели&id=241313 '''Стандарт на сайте gost.ru'''].
А участники обсуждали проблемы в достаточно широкой рамке. Цифровой двойник должен не только давать модель самого технического объекта, он должен позволять проводить численные эксперименты и испытания, сокращая количество реальных, строить модели использования объекта в процессе эксплуатации, обслуживания и ремонта, включая выполнение операций людьми и экономические аспекты. И постоянно обновляться на основе массивов данных, получаемых в реальном процессе эксплуатации.
Естественным образом, цифровой двойник самолета должен включать цифровой модель двигателя и других агрегатов, которые разрабатывают и производят другие организации. Правда ,в обсуждении об этом говорили не в залоге федеративного включения цифровых двойников, а в залоге передачи документации, но, думаю, в этом разберутся. Так же как разберутся с проблемой доверия к двойнику - в рамках старой теории эта задача решалась через валидацию софта с соответствующими процедурами, а если двойник включает постоянно обучающиеся модели на основе нейронных сетей, то такой подход становится невозможным, и надо искать другие пути.
Но в целом обсуждение было очень интересным и конструктивным.
= Технологии инженерного мышления =
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4552646388125613 Пост на FB] После обеда на конференции «Современная подготовка инженеров» было обсуждение технологий инженерного мышления. Идея Петр Щедровицкий, что каждая промышленная революция включает свою технологию мышления, которая обеспечивает сборку отдельных технологий в некоторую целостность и является основой развития. В нулевую революцию это было Конструирование - создание новых конструкций из элементов, например, создание чертежей создания или корабля. В первую - Проектирование, конструирование было дополнено созданием проектов деятельности, которая бы реализовала сконструированный объект, то есть описывала, как здание или корабль будут по созданным чертежам построены. Во вторую - Исследование, с помощью которого массово реализовывались проекты создания новых технологий и доведения их до требуемого уровня зрелости, чтобы далее их можно было применять в проектах решения прикладных задач. А в нынешней промышленной революции такой технологией является программирование (которое следует отличать от простой разработки кода).
Идея - проработана давно, Петр рассказывал ее на многих лекциях по промышленным революциям, и на конференции она была на вводном слайде, открывая секцию. Далее о конкретных технологиях рассказывали Виктор Николенко, Виктор Шевченко, Юрий Куприянов, я, Александр Горбань, Федор Александров и Марк Мамрыкин.
== Виктор Николенко. Системная инженерия – технология проектирования жизненного цикла сложных изделий ==
Доклад Виктора Николенко про технологию Проектирования в ее современном виде, как ее представляет системная инженерия. Которая позволяет за счет системной работы с требованиями, выдерживания контрольных точек проекта и ряда других методик обеспечивать проектирование сложных технических изделий с заданными параметрами, так что большинство рисков снимается на этапе проектирования за счет прототипов, испытаний, создания электронного макета.
При чем важно, что в проекте, помимо работ по созданию целевого объекта, например самолета, есть еще 9 позиций разных работ, обеспечивающих полный жизненный цикл эксплуатацию, ремонт, снабжение запчастями и так далее.
Проект управляется с 3 разных фокусов: главный конструктор отвечает за само изделие, директор программы за организацию, и еще есть заказчик или другой владелец ресурсов, выделяемых проекту. Руководство - совместное, и такое разделение позиций - одно из достижений системной инженерии, которое прививается на российской почве не столь хорошо, как хотелось бы.
==Владимир Шевченко. Исследования как технология инженерного мышления ==
Доклад Виктора Шевченко про Исследования. Начался он противопоставлением позиций исследователя и инженера: исследователю интересно, когда эксперимент развивается вопреки его предсказаниям - это дает новые знания. А инженеру - наоборот, когда эксперимент, испытания сделанного изделия идут в соответствии с расчетами, это означает что изделие будет работать. Для успеха важны обе позиции, иногда они собираются на одном человеке, таким был Курчатов, а вот Ландау и Королев - примеры отдельных позиций исследователя и инженера соответственно. И далее - раскрытие хода исследований, с примерами таких мегаисследовательских проектов, как создание адронного коллайдера в ЦЕРН. И демонстрацией, как исследовательская программа порождает многие технологии.
== Юрий Куприянов. Мышление при разработке кода ==
Серию докладов про технологию мышления Программирование открывал Юра Куприянов, у которого фокус рассказа был на разработке кода. Которое вовсе не является разработкой алгоритмов, это относительно понятная штука, за исключением создания новых алгоритмов, которое является, скорее, частью computer science.
А программист занимается другим - проектированием структур данных, и это - значительно более сложная штука. Удачная структура данных способна резко снизить сложность алгоритмов для их обработки. По мере развития от структур данных перешли к объектной структуре, ООП, при которой объекты кода отражают объекты реального мира.
Этот доклад вызвал обсуждение у меня в комментариях на FB. Юра аргументировал свою позицию.
: Филипп Дельгядо. Максим Цепков, хм, там реально программист из 90х годов рассматривался? Сейчас-то работа программиста нефига не про структуры данных.
: Юрий Куприянов. Филипп Дельгядо а про что?
: Юрий Куприянов. Нет, там про разное было. В основном — про то, что программирование рассматривают, как проектирование алгоритмов, а оно — про специфическое отражение части реального мира в очень хитрых сущностях — информационных объектах, которые не имеют естественного аналога ни в математике, ни в инженерии, ни в быту, и требуют тренировки особого взгляда на мир. И у студентов большие проблемы вызывает как раз понимание структур данных, типов, объектов, переменных, их видимости, архитектурных паттернов и т.п., а не алгоритмов.
: Юрий Куприянов. В моем понимании, современный программист делает разбиение мира на такие объекты, проектирует их состояния, изменения и динамические связи между ними (обмен сообщениями, если угодно). Причем это на всех уровнях: между системами, между отдельными сервисами, внутри сервисов между объектами, между элементами интерфейсов на фронте.
: Юрий Куприянов. Но, возможно, я не прав, послушал бы альтернативные мнения.
: Игорь Беспальчук. Максим Цепков Юрий Куприянов Бертран Мейер мне как-то открыл глаза (я прочитал это в его книжке): это заблуждение, что "ООП моделирует объекты реального мира". Бертран Мейер говорит: вы с дуба рухнули? Вот вы пишете компилятор и у вас есть класс/объект "AST Node". Какому, нахрен, объекту реального мира это соответствует, спрашивает Бертран Мейер. И далее поясняет - класс/объект в ООП - это модель того, как мы видим/представляем задачу, которую нужно решить. А уж есть там в следующем звене "объект реального мира" или нет - дело десятое и непринципиальное. Мне такая мысль очень зашла.
: Филипп Дельгядо. По моему опыту, на проектирование модели данных современный программист тратит совсем-совсем мало времени. Больше ресурсов уходит на разбиение задачи на уже кем-то ранее сделанные и реализованные, на склейку большого решения из готовых кусочков. Там есть и про построение структур данных, но не более.
Но с общим тезисом, про программирование как моделирование в специфических ограничениях я, конечно, согласен. И основная сложность - это как раз про "перевод с человеческого на язык абстракций", где язык абстракций определяется архитектурой продукта.
: Филипп Дельгядо. Сложность именно в понимании базовых структур данных, как мне кажется, не очень большая. Вообще, изучение программирования очень похоже на изучение языка и проблемы как раз про постепенное увеличение размера базовой конструкции и про то, как из "символов" сконструировать "высказывание" и по мере опыта разработчик начинает оперировать все большими кусками. Сложность - в соединении структур данных, стандартных алгоритмов, стандартных паттернов для решения проблем пользователя. И вот этому приходится больше всего учить (и сложнее всего, так как книг про это для программистов почти нет).
: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов ну вообще-то проблема в том ещё, что натуралистическая картина мира и натуралистический взгляд на «объекты» свойственны людям куда в большей степени, чем ненатурализм, и само по себе программирование никак от этой склонности не спасает — ну напрочь 😎🤓 Я сталкивалась с такими махровыми натуралистами, при этом бившими себя в грудь — мы, дескать, комп программисты — что ого). Это не разряд предметной и профессиональной подготовки. Поэтому… ) Кроме того, меня поразило, что вы считаете, что системное мышление в своём первом типе (простейшем) не есть мышление структурами 😎 Мне пришлось несколько месяцев поработать с сайтом американского правительства, которое очень аккуратно, настойчиво, упорядоченно перешло к управлению данными (и которое четко отличает данные от информации) — они абсолютно уверены, что цифровизация, способность программировать (в логике комп программирования) каждый шаг управления данными имеет в своей основе именно системное мышление 🤓
:: Юрий Куприянов. Где это я такое сказал?
:: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов такое — какое?)
:: Юрий Куприянов. Что системное мышление не есть мышление структурами?
:: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов вы же говорили, что не про натуральный объект пишется код? А как вы это верифицируете? На натуральный или нет? Я возражаю только в одном, но серьезном пункте — не натуральность объекта не задается фактом писания кода. Она может быть задана только типом мышления или картиной мира. Если у программиста, пишущего код, натуралистическая картина мира — то и кодировать он будет соответственно — хоть кол ему на голове теши 😎😁 Вот Игорь говорит о модели. Ну хотя бы за счёт удержания модели отодвинуться от натурализма 😇
:: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов ну вы просмотрите свою запись. И посмотрите (надеюсь, вам дадут возможность) чат. Там даже не я, а Вячеслав Марача вам говорит, что системное мышление снимает специфику, о которой вы без упоминания системного мышления говорили (у меня есть предположение, что вы и впрямь что-то ещё хотели сказать — и вам просто надо додумать, что) В докладе это прозвучало) факт))
:: Петр Щедровицкий. Юрий Куприянов нет. Это есть мышление процессами и четырёхслойкой
: Максим Цепков. Игорь Беспальчук Смотри, ключевая идея объектно-ориентированного проектирования (object oriented design), которая далее была развита в DDD состоит как раз в том, что объекты в программе получаются регулярным образом из модели, объекты которой отражают объекты реального мира. И это, с моей точки зрения - преимущество подхода. И я знаю альтернативу, когда объекты придумывают относительно произвольно, и такого соответствия нет.
: Игорь Беспальчук. Максим Цепков Ну, я вроде описал, почему это частный случай. Фиксация на нем вредна, потому что она будет мешать создавать модель, оптимальную для задачи, но с элементами "которых нет в реальном мире".
: Alex Bur. Максим Цепков. "А программист занимается другим - проектированием структур данных" - Нет, конечно.
Проектированием структур, конечно, тоже занимается, но не только этим. Программирование это в первую очередь формализация и моделирование.
: Юрий Куприянов. Очень интересно, в моей практике, когда программист "открывает глаза" предметным экспертам на то, что они считали одним объектом, распадается на 2-3.
: Юрий Куприянов. Ирина Качеровская (Irina Kacherovskaya) нет, я вообще против натурализма. Я, как программист, не верю в модели "вообще'. Я в этом смысле прагматик. Модель в её различениях (выделении объектов) всегда зависит от задачи, точнее — точки зрения, определяемой интересом (тут я солидарен с подходом ISO 42010). Без определения стейкхолдера (позиции) и области интересов модель не может быть построена. Мало того — даже если стейкхолдер заранее не определен, модель всё равно выражает чей-то интерес, может быть неявно. Либо модель не состоятельна (не обладает целостностью и предсказательной силой, не может использоваться для планирования работ и оценки изменений).
: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов согласна. А про что вы сказали «нет»?
: Юрий Куприянов. Я не говорил про системное мышление ввиду ограничений времени. В моем представлении системное мышление идет рядом с программистским мышлением. Возможно, не следует напрямую из него, но переплетается. Не готов утверждать, что подстегивает что, нужен анализ взаимовлияний.
: Юрий Куприянов. Но, кажется, идея кода как инструкции для исполнителя повлияла уже на много отраслей науки — от молекулярной биологии до музыки и психологии.
== ==
== ==
== ==
== ==
== ==
[ Пост на FB]
== ==
[ Пост на FB]
== ==
[ Пост на FB]
= Итоги конференции =
== Мои впечатления ==
== Юрий Пахомов о блоке про фронтирные инженерные задачи ==
[https://www.facebook.com/permalink.php Пост на FB] Если онтология жизненного цикла, на которой базируется системный инжиниринг, является последним словом инженерной мысли, то инженерная мысль продолжает катится по рельсам неконтролируемого "прогресса" со всеми вытекающими национальными и глобальными сюрпризами. На коллоквиуме лишь изредка, вскользь и в крайне усеченном виде упоминались социальные аспекты.
Обсуждение всевозможных нестыковок между участниками создания "изделия" в идеологии Waterfall естественным образом поворачивает взор к идее "Agile в отраслевом масштабе"
В какой мере кубик Рубика в системной инженерии может быть не только метафорой, но и моделью? Быть может, имеет смысл обратиться к рекордсменам по сборке кубика, распаковать из способы решения задачи и использовать в инженерии?
Может быть, это стук в открытую дверь, т.к. круглый стол по инженерному мышлению я не застал. НО. Из докладов можно сделать вывод, что конечным и исчерпывающим целевым ориентиром является заказчик. В советское время, когда проводили ОДИ, планка была куда выше: проводившая игру команда сама себе была заказчиком, а решение задач для номинального заказчика, который платил за мероприятие - считалась гигиеническим минимумом. Не могу судить, с какой полнотой эта концепция реализовывалась, но сама по себе она прекрасна. Понятно, что современные заказчики требовательнее и зубастее совковых. Но и уровень интеллектуальных практик не должен стоять на месте!
Для меня на конференции Было много интересного. Я, как обычно, успевал публиковать посты с с впечатлениями от докладов конференции, которые собираю в этот отчет. Включая туда дискуссии в комментариях, а также отзывы других участников, которые увидел у себя в ленте.
= Открытие конференции: Фальков и Волков =
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551171074939811 Пост на FB] Открывал Валерий Николаевич Фальков, министр науки и высшего образования. Задача - чтобы высокотехнологичные компании, предприниматели чтобы были представлены в университетах. Практики эффективного взаимодействия пока нет. В рамках тренда появляется шанс у тех университетов, которые не занимались инженерной подготовки, или где не было приоритетным. Потому что переходный период - шанс. Можно вместе с компаниями регионов создать кооперацию. В регионах есть производство. И можно попробовать через партнерства создать инженерную подготовку. Да, это сложно, но это - возможность.
Далее выступал Андрей Волков, МШУ Сколково. Тезисы.
# В 2011 стартовала дискуссия по поводу инженерной подготовки и современной инженерии. Росатом + МИФИ, полный жизненный цикл сложных инженерных систем. 4 конференции были, нынешняя - наследник. 10 лет.
# Анализируя ситуацию инженерной подготовки. За 30 лет утеряно различие между технической подготовкой и инженерной подготовкой. Слово "высшая" ушло". Инженерия как создание нового - акцент конференции.
# Почти 30 лет, за исключением прорывов и точек - кризисные явления в инженерной подготовке. Объективные. Ведущие компании находят инженерные решения за пределами России. Следствие - проблемы инженерной подготовки.
# Необходимо подойти к набору решений в сфере высшего образования. Не только кооперация между университетами и компаниями, но и превратить задачу кооперации в методику процесса. Набор Упражнений, которые бы позволяли эффективно вести инженерную подготовку. Кооперация необходима, но недостаточно. Стажировки в компаниях сами по себе подготовку не обеспечат, нужна методика.
# Программа 2030 сместила акцент. 5-100 - наращивание исследований в Университетах, это было правильно. 2030 - не просто идеи и исследования, а доведение идей, методов до инженерных решений и до выхода этих решений на рынок.
# Не стоит оставаться только в рамках великой школы инженеров-механиков. Питерский Политех - это такая школа. Но! Надо смотреть на биотехнологию и биоинженерию, IT-инженерию, гуманитарную и социальную инженерию.
= Фронтирные инженерные задачи =
==Юрий Анатольевич Добровольский. Инженерные и экономические проблемы водородных технологий==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551493501574235 Пост на FB] Юрий Анатольевич Добровольский. Инженерные и экономические проблемы водородных технологий. Интересный доклад о технологических аспектах аспектов и задач водородной энергетики. Вообще название - чистый лейбл, поскольку природных источников водорода нет, его надо производить, на что, в свою очередь, требуется энергия. То есть водород рассматривается как средство транспортировки, альтернатива электрическим проводам или аккумуляторам.
Тему можно разделить на технологические аспекты, включая стоимость и социально-идеологические, которые в докладе явным образом не затрагивались, но которые явно следуют из техники. И дальше - мои тезисы по этому поводу, вместе с фактами из доклада. Самый дешевый водород - из метана. Но он объявлен грязным по идеологическим соображениям. Водород, получаемый электролизом на энергии АЭС - тоже под вопросом, потому что экологичность АЭС - известный предмет спекуляций, как и многие другие темы. Или одним из рассматриваемых способов транспортировки водорода рассматривают превращение в органические соединения идти аммиак. Ну и что, что там ядовитые опасные штуки, зато он позволяет использовать существующий танкерный флот, поэтому наклеим на него лейбл безопасности. Да и транспортировка в чистом виде в баллонах под высоким давлением - чистая, не слишком эффективная, так как на сжатие надо истратить примерно 15% энергии, которую можно получить из водорода (то есть энергетический КПД такой транспортировки получается 85%), а безопасность мест хранения и автомобилей на водороде - ниже, чем на бензине. И так далее, идеологии много, и это - глобальная повестка, а не российская. Но Россия не может ее игнорировать.
Но при этом в направлении есть вполне понятные технические задачи - снижение стоимости электролиза за счет новых решений, повышение эффективности топливных элементов, снижение требований к чистоте водорода в автомобильных топливных элементах, чтобы сделать водородные элементы конкурентными с аккумуляторными и так далее. И над этими задачами стоит работать, независимо от идеологического фона.
== Егоров Сергей Владимирович, Атомстройэкспорт. Промышленно-энергетический кластер с АЭС малой мощности==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551542591569326 Пост на FB] Егоров Сергей Владимирович Атомстройэкспорт. Интересный доклад про создание кластера на основе мини-АЭС РИТМ-200 на 45 и 90 МВт, давно используемой на ледоколах. Не проблема построить плавучую АЭС, а вот если электростанция располагается на суше, то тут встает задача транспортировки готовой электростанции как единого целого, весом 1100 тонн, до места размещения. Такой проект делают в Якутии.
Но кластер - это не только АЭС, надо проработать комплексное предложение из АЭС, энергоемкого производства и сопутствующих им структур. АЭС дает не только электричество, но и тепло, а еще может опреснять воду, если это востребовано в месте размещения. Надо обеспечить баланс в экономике, экологии и социальных аспектах. Такая постановка - принципиальное изменение фокуса инженерных работ, вместо реализации проекта под заказ в заданных характеристиках надо научиться делать множество вариантов кластеров, которые были бы эффективны на базе типовой АЭС. При этом РИТМ-200 - не единственный вариант АЭС, просто доклад был сфокусирован именно на этом наборе проектов, чтобы показать возникающие задачи.
== Самойленков Сергей Владимирович, СуперОкс. Актуальные фронтирные инженерные задачи применения высокотемпературной сверхпроводимости ==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4551606088229643 Пост на FB] Самойленков Сергей Владимирович, СуперОкс. Рассказ про задачи применения высокотемпературной сверхпроводимости.на примере нескольких задач. СуперОкс - российская компания, которая работает по этой теме.
* Ионно-лучевая терапия рака - технология позволяет многократно снизить размеры и стоимость установки - циклотроны и магниты на сверхпроводимости. Сейчас центр - 200 млн$, целое здание. Смысл метода - фокусировка и проникновение ионов 10-15 см - воздействие. Для обычных магнитов 2Тл предел, низкотемпературные сверхпроводники 16Тл, а высокотемпературные 7-8Тл. Есть несколько вариантов решений, разные сверхпроводники - разные характеристики и стоимость.
* Компактный термоядерный реактор. Высокое магнитное поле, та же самая логика. Сделать лучше ITER за счет новых технологий. Замещение других источников энергии. ITER - создают с 1992, срок 2025, 25 млрд$. Компактный термоядерный реактор - уложиться в 1 млдр$ и тоже сделать до 2025 года. Есть катушка изготовленная в 2021 году, катушка компактнее, поле сильнее. Есть американский стартап MIT. Катушка на 20Тл, сделать маленький Токамак, отработать технологии, сделать большой. Надо изготовить подходящий кабель.
* У их компании СуперОкс них собственный опыт для аналогичной задачи - сверхпроводниковое токоограничивающее устройство для подстанций, реально работает.
* Электрический самолет на водородном двигателе - сделать более эффективный двгатель за счет сверхпроводящих материалов, мощность на единицу веса надо повысить в несколько раз. Тоже понятная задача.
Но для рассказ про последнюю задачу дало объяснение застоя авиации, о которой докладчик сказал в начале доклада, приводя пример стабилизированной отрасли. Ведь целевая функция, оказывается, вовсе не повышение повышения скорости или снижения стоимости авиаперевозок. Регуляторы ставят задачу по снижению шума и повышению экологичности. Якобы от имени общества. То есть направляют фокус внимания вовсе не на потребительские характеристики, действуя при этом якобы от имени общества. Понятная (и печальная) картина. Это - мой тезис, а не докладчика.
== Круглый стол по проблемам построения цифровых двойников ==
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4552690521454533 Пост на FB] Круглый стол по проблемам построения цифровых двойников, который вел Алексей Боровков, а участвовали люди из разных организаций. Открывая круглый стол Алексей рассказал, что недавно был принят стандарт создания цифровых двойников. И это - не перевод, а оригинальный стандарт, рабочая группа искала аналоги в других странах, чтобы опереться, но не нашла. Получается, что тут Россия - впереди, и это - достижение. [http://protect.gost.ru/document1.aspx?control=31&baseC=6&page=0&month=10&year=2021&search=цифровые%20модели&id=241313 '''Стандарт на сайте gost.ru'''].
А участники обсуждали проблемы в достаточно широкой рамке. Цифровой двойник должен не только давать модель самого технического объекта, он должен позволять проводить численные эксперименты и испытания, сокращая количество реальных, строить модели использования объекта в процессе эксплуатации, обслуживания и ремонта, включая выполнение операций людьми и экономические аспекты. И постоянно обновляться на основе массивов данных, получаемых в реальном процессе эксплуатации.
Естественным образом, цифровой двойник самолета должен включать цифровой модель двигателя и других агрегатов, которые разрабатывают и производят другие организации. Правда ,в обсуждении об этом говорили не в залоге федеративного включения цифровых двойников, а в залоге передачи документации, но, думаю, в этом разберутся. Так же как разберутся с проблемой доверия к двойнику - в рамках старой теории эта задача решалась через валидацию софта с соответствующими процедурами, а если двойник включает постоянно обучающиеся модели на основе нейронных сетей, то такой подход становится невозможным, и надо искать другие пути.
Но в целом обсуждение было очень интересным и конструктивным.
= Технологии инженерного мышления =
[https://www.facebook.com/mtsepkov/posts/4552646388125613 Пост на FB] После обеда на конференции «Современная подготовка инженеров» было обсуждение технологий инженерного мышления. Идея Петр Щедровицкий, что каждая промышленная революция включает свою технологию мышления, которая обеспечивает сборку отдельных технологий в некоторую целостность и является основой развития. В нулевую революцию это было Конструирование - создание новых конструкций из элементов, например, создание чертежей создания или корабля. В первую - Проектирование, конструирование было дополнено созданием проектов деятельности, которая бы реализовала сконструированный объект, то есть описывала, как здание или корабль будут по созданным чертежам построены. Во вторую - Исследование, с помощью которого массово реализовывались проекты создания новых технологий и доведения их до требуемого уровня зрелости, чтобы далее их можно было применять в проектах решения прикладных задач. А в нынешней промышленной революции такой технологией является программирование (которое следует отличать от простой разработки кода).
Идея - проработана давно, Петр рассказывал ее на многих лекциях по промышленным революциям, и на конференции она была на вводном слайде, открывая секцию. Далее о конкретных технологиях рассказывали Виктор Николенко, Виктор Шевченко, Юрий Куприянов, я, Александр Горбань, Федор Александров и Марк Мамрыкин.
== Виктор Николенко. Системная инженерия – технология проектирования жизненного цикла сложных изделий ==
Доклад Виктора Николенко про технологию Проектирования в ее современном виде, как ее представляет системная инженерия. Которая позволяет за счет системной работы с требованиями, выдерживания контрольных точек проекта и ряда других методик обеспечивать проектирование сложных технических изделий с заданными параметрами, так что большинство рисков снимается на этапе проектирования за счет прототипов, испытаний, создания электронного макета.
При чем важно, что в проекте, помимо работ по созданию целевого объекта, например самолета, есть еще 9 позиций разных работ, обеспечивающих полный жизненный цикл эксплуатацию, ремонт, снабжение запчастями и так далее.
Проект управляется с 3 разных фокусов: главный конструктор отвечает за само изделие, директор программы за организацию, и еще есть заказчик или другой владелец ресурсов, выделяемых проекту. Руководство - совместное, и такое разделение позиций - одно из достижений системной инженерии, которое прививается на российской почве не столь хорошо, как хотелось бы.
==Владимир Шевченко. Исследования как технология инженерного мышления ==
Доклад Виктора Шевченко про Исследования. Начался он противопоставлением позиций исследователя и инженера: исследователю интересно, когда эксперимент развивается вопреки его предсказаниям - это дает новые знания. А инженеру - наоборот, когда эксперимент, испытания сделанного изделия идут в соответствии с расчетами, это означает что изделие будет работать. Для успеха важны обе позиции, иногда они собираются на одном человеке, таким был Курчатов, а вот Ландау и Королев - примеры отдельных позиций исследователя и инженера соответственно. И далее - раскрытие хода исследований, с примерами таких мегаисследовательских проектов, как создание адронного коллайдера в ЦЕРН. И демонстрацией, как исследовательская программа порождает многие технологии.
== Юрий Куприянов. Мышление при разработке кода ==
Серию докладов про технологию мышления Программирование открывал Юра Куприянов, у которого фокус рассказа был на разработке кода. Которое вовсе не является разработкой алгоритмов, это относительно понятная штука, за исключением создания новых алгоритмов, которое является, скорее, частью computer science.
А программист занимается другим - проектированием структур данных, и это - значительно более сложная штука. Удачная структура данных способна резко снизить сложность алгоритмов для их обработки. По мере развития от структур данных перешли к объектной структуре, ООП, при которой объекты кода отражают объекты реального мира.
Этот доклад вызвал обсуждение у меня в комментариях на FB. Юра аргументировал свою позицию.
: Филипп Дельгядо. Максим Цепков, хм, там реально программист из 90х годов рассматривался? Сейчас-то работа программиста нефига не про структуры данных.
: Юрий Куприянов. Филипп Дельгядо а про что?
: Юрий Куприянов. Нет, там про разное было. В основном — про то, что программирование рассматривают, как проектирование алгоритмов, а оно — про специфическое отражение части реального мира в очень хитрых сущностях — информационных объектах, которые не имеют естественного аналога ни в математике, ни в инженерии, ни в быту, и требуют тренировки особого взгляда на мир. И у студентов большие проблемы вызывает как раз понимание структур данных, типов, объектов, переменных, их видимости, архитектурных паттернов и т.п., а не алгоритмов.
: Юрий Куприянов. В моем понимании, современный программист делает разбиение мира на такие объекты, проектирует их состояния, изменения и динамические связи между ними (обмен сообщениями, если угодно). Причем это на всех уровнях: между системами, между отдельными сервисами, внутри сервисов между объектами, между элементами интерфейсов на фронте.
: Юрий Куприянов. Но, возможно, я не прав, послушал бы альтернативные мнения.
: Игорь Беспальчук. Максим Цепков Юрий Куприянов Бертран Мейер мне как-то открыл глаза (я прочитал это в его книжке): это заблуждение, что "ООП моделирует объекты реального мира". Бертран Мейер говорит: вы с дуба рухнули? Вот вы пишете компилятор и у вас есть класс/объект "AST Node". Какому, нахрен, объекту реального мира это соответствует, спрашивает Бертран Мейер. И далее поясняет - класс/объект в ООП - это модель того, как мы видим/представляем задачу, которую нужно решить. А уж есть там в следующем звене "объект реального мира" или нет - дело десятое и непринципиальное. Мне такая мысль очень зашла.
: Филипп Дельгядо. По моему опыту, на проектирование модели данных современный программист тратит совсем-совсем мало времени. Больше ресурсов уходит на разбиение задачи на уже кем-то ранее сделанные и реализованные, на склейку большого решения из готовых кусочков. Там есть и про построение структур данных, но не более.
Но с общим тезисом, про программирование как моделирование в специфических ограничениях я, конечно, согласен. И основная сложность - это как раз про "перевод с человеческого на язык абстракций", где язык абстракций определяется архитектурой продукта.
: Филипп Дельгядо. Сложность именно в понимании базовых структур данных, как мне кажется, не очень большая. Вообще, изучение программирования очень похоже на изучение языка и проблемы как раз про постепенное увеличение размера базовой конструкции и про то, как из "символов" сконструировать "высказывание" и по мере опыта разработчик начинает оперировать все большими кусками. Сложность - в соединении структур данных, стандартных алгоритмов, стандартных паттернов для решения проблем пользователя. И вот этому приходится больше всего учить (и сложнее всего, так как книг про это для программистов почти нет).
: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов ну вообще-то проблема в том ещё, что натуралистическая картина мира и натуралистический взгляд на «объекты» свойственны людям куда в большей степени, чем ненатурализм, и само по себе программирование никак от этой склонности не спасает — ну напрочь 😎🤓 Я сталкивалась с такими махровыми натуралистами, при этом бившими себя в грудь — мы, дескать, комп программисты — что ого). Это не разряд предметной и профессиональной подготовки. Поэтому… ) Кроме того, меня поразило, что вы считаете, что системное мышление в своём первом типе (простейшем) не есть мышление структурами 😎 Мне пришлось несколько месяцев поработать с сайтом американского правительства, которое очень аккуратно, настойчиво, упорядоченно перешло к управлению данными (и которое четко отличает данные от информации) — они абсолютно уверены, что цифровизация, способность программировать (в логике комп программирования) каждый шаг управления данными имеет в своей основе именно системное мышление 🤓
:: Юрий Куприянов. Где это я такое сказал?
:: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов такое — какое?)
:: Юрий Куприянов. Что системное мышление не есть мышление структурами?
:: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов вы же говорили, что не про натуральный объект пишется код? А как вы это верифицируете? На натуральный или нет? Я возражаю только в одном, но серьезном пункте — не натуральность объекта не задается фактом писания кода. Она может быть задана только типом мышления или картиной мира. Если у программиста, пишущего код, натуралистическая картина мира — то и кодировать он будет соответственно — хоть кол ему на голове теши 😎😁 Вот Игорь говорит о модели. Ну хотя бы за счёт удержания модели отодвинуться от натурализма 😇
:: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов ну вы просмотрите свою запись. И посмотрите (надеюсь, вам дадут возможность) чат. Там даже не я, а Вячеслав Марача вам говорит, что системное мышление снимает специфику, о которой вы без упоминания системного мышления говорили (у меня есть предположение, что вы и впрямь что-то ещё хотели сказать — и вам просто надо додумать, что) В докладе это прозвучало) факт))
:: Петр Щедровицкий. Юрий Куприянов нет. Это есть мышление процессами и четырёхслойкой
: Максим Цепков. Игорь Беспальчук Смотри, ключевая идея объектно-ориентированного проектирования (object oriented design), которая далее была развита в DDD состоит как раз в том, что объекты в программе получаются регулярным образом из модели, объекты которой отражают объекты реального мира. И это, с моей точки зрения - преимущество подхода. И я знаю альтернативу, когда объекты придумывают относительно произвольно, и такого соответствия нет.
: Игорь Беспальчук. Максим Цепков Ну, я вроде описал, почему это частный случай. Фиксация на нем вредна, потому что она будет мешать создавать модель, оптимальную для задачи, но с элементами "которых нет в реальном мире".
: Alex Bur. Максим Цепков. "А программист занимается другим - проектированием структур данных" - Нет, конечно.
Проектированием структур, конечно, тоже занимается, но не только этим. Программирование это в первую очередь формализация и моделирование.
: Юрий Куприянов. Очень интересно, в моей практике, когда программист "открывает глаза" предметным экспертам на то, что они считали одним объектом, распадается на 2-3.
: Юрий Куприянов. Ирина Качеровская (Irina Kacherovskaya) нет, я вообще против натурализма. Я, как программист, не верю в модели "вообще'. Я в этом смысле прагматик. Модель в её различениях (выделении объектов) всегда зависит от задачи, точнее — точки зрения, определяемой интересом (тут я солидарен с подходом ISO 42010). Без определения стейкхолдера (позиции) и области интересов модель не может быть построена. Мало того — даже если стейкхолдер заранее не определен, модель всё равно выражает чей-то интерес, может быть неявно. Либо модель не состоятельна (не обладает целостностью и предсказательной силой, не может использоваться для планирования работ и оценки изменений).
: Ирина Качеровская. Юрий Куприянов согласна. А про что вы сказали «нет»?
: Юрий Куприянов. Я не говорил про системное мышление ввиду ограничений времени. В моем представлении системное мышление идет рядом с программистским мышлением. Возможно, не следует напрямую из него, но переплетается. Не готов утверждать, что подстегивает что, нужен анализ взаимовлияний.
: Юрий Куприянов. Но, кажется, идея кода как инструкции для исполнителя повлияла уже на много отраслей науки — от молекулярной биологии до музыки и психологии.
== ==
== ==
== ==
== ==
== ==
[ Пост на FB]
== ==
[ Пост на FB]
== ==
[ Пост на FB]
= Итоги конференции =
== Мои впечатления ==
== Юрий Пахомов о блоке про фронтирные инженерные задачи ==
[https://www.facebook.com/permalink.php Пост на FB] Если онтология жизненного цикла, на которой базируется системный инжиниринг, является последним словом инженерной мысли, то инженерная мысль продолжает катится по рельсам неконтролируемого "прогресса" со всеми вытекающими национальными и глобальными сюрпризами. На коллоквиуме лишь изредка, вскользь и в крайне усеченном виде упоминались социальные аспекты.
Обсуждение всевозможных нестыковок между участниками создания "изделия" в идеологии Waterfall естественным образом поворачивает взор к идее "Agile в отраслевом масштабе"
В какой мере кубик Рубика в системной инженерии может быть не только метафорой, но и моделью? Быть может, имеет смысл обратиться к рекордсменам по сборке кубика, распаковать из способы решения задачи и использовать в инженерии?
Может быть, это стук в открытую дверь, т.к. круглый стол по инженерному мышлению я не застал. НО. Из докладов можно сделать вывод, что конечным и исчерпывающим целевым ориентиром является заказчик. В советское время, когда проводили ОДИ, планка была куда выше: проводившая игру команда сама себе была заказчиком, а решение задач для номинального заказчика, который платил за мероприятие - считалась гигиеническим минимумом. Не могу судить, с какой полнотой эта концепция реализовывалась, но сама по себе она прекрасна. Понятно, что современные заказчики требовательнее и зубастее совковых. Но и уровень интеллектуальных практик не должен стоять на месте!