ного этапа прогнозирования дает возможность начать решение с наиболее достоверно и детально определенного конца задачи вместо того, чтобы, как обычно, ограничивать поле поиска мелкими изменениями, не выхо­ дящими за пределы одного конструктивного решения. За это преимущест­ во, однако, приходится весьма недешево платить. Поскольку исследова­ ния дают ответы на более широкий круг вопросов, чем требуется для ре­ шения данной задачи проектирования, и являются дополнением к после­ довательности строго необходимых операций проектирования, их можно отнести к статье сверхнормативных затрат. Однако затраты материальных средств и рабочего времени разработчиков в связи с проведением иссле­ довательских работ компенсируются отчасти тем, что при этом ошибки исправляются с небольшими затратами на ранних стадиях, тогда как на более поздних стадиях их исправление было бы связано с большим мате­ риальным ущербом; частично они компенсируются также экономией вре­ мени, которое было бы затрачено на обратное прослеживание причинноследственных связей; наконец, они отчасти компенсируются теми знания­ ми и навыками, которые при этом приобретаются и могут быть использо­ ваны не только при работе над данным проектом, но в значительной мере и при создании аналогичных конструкций в будущем. Когда при выпол­ нении какого-то проекта недорогой ценой получают опережающую ин­ формацию, которую можно использовать в дальнейших разработках, это можно считать объективированным эквивалентом перенесения проекти­ ровщиком (рассматриваемым как «черный ящик») приобретенного опыта с одной задачи на другую. Исследовательская работа отличается от лично­ го опыта более высокой точностью и меньшей зависимостью от общей формы прошлых конструкций.

20.3. Проектант как самоорганизующаяся система

Методы «черного ящика» и «прозрачного ящика» позволяют расши­ рить область поиска при решении задач проектирования. В методах «чер­ ного ящика» это достигается путем снятия ограничений, накладываемых на выходные реакции нервной системы проектировщика, или путем сти­

мулирования ее к выработке более разнообразных выходных реакций. В методах «прозрачного ящика» выходная реакция нервной системы обобщается на языке внешних символов с таким расчетом, чтобы она включала альтернативы, одной из которых является замысел проектиров­ щика. Основным недостатком в обоих этих случаях является то, что проек­ тировщик вырабатывает множество неизученных альтернатив, слишком большое для того, чтобы его можно было исследовать медленным спосо­ бом сознательного осмысливания. Он не может сделать выбор интуитивно, по принципу «черного ящика», так как при этом вновь вступят ограниче­ ния, налагаемые опытом прошлого, а он как раз стремится этого избежать; в то же время он лишен возможности ускорить и автоматизировать поиск с помощью вычислительной техники, так как для составления программы для ЭВМ необходимо заранее знать цели и критерии отбора, а они сами зависят от имеющихся вариантов. Столкнувшись с такой дилеммой, проек­ тировщик вынужден:

а) либо отказаться от использования новых методов; б) либо произвольно (по принципу «черного ящика») выбирать цели

для поиска на компьютере; в) либо корпеть над невыполнимой задачей всестороннего оценива­

ния каждого отдельного варианта.

Выходом из дилеммы, связанной с обилием нового материала и не­ обходимостью сразу оценить его в целом, может явиться разделение рабо­ ты проектанта на две части:

1) осуществление поиска подходящей конструкции;

2 ) контроль и оценка схемы поиска (управление стратегией).

Это дает возможность вместо слепого перебора вариантов приме­ нить осознанный поиск и найти короткие пути через незнакомую террито­ рию, используя как внешние критерии, так и результаты частичного поис­ ка. Этот метод применим в том случае, если функция управления страте­ гией обеспечивает создание правильной модели, как стратегии поиска, так и внешней ситуации, которой должна удовлетворять создаваемая конст­ рукция (рис. 20.4).

Рис.20.4. Проектант как самоорганизующаяся система

Эта модель «осознания себя + ситуации» (или «стратегии + цели») имеет своей целью предоставить каждому члену группы (коллектива) раз­ работчиков возможность самому определить, насколько избранная мето­ дика поиска способна привести к приемлемому равновесию между новой конструкцией, ситуацией, на которую она окажет влияние, и стоимостью ее разработки. Для этого, во-первых, создается метаязык из терминов, достаточно широких по значению, чтобы с их помощью можно было опи­ сать зависимости между стратегией и проектной ситуацией, и, во-вторых, посредством этого метаязыка проводится оценка модели, которая позво­ ляет предсказывать вероятные результаты альтернативных стратегий, с тем, чтобы можно было выбрать наиболее перспективную из них.

Хорошим примером такого метаязыка может служить язык, описан­ ный Метчеттом. В этом случае единый язык, на котором возможно описа­ ние внешних целей и предполагаемых стратегий, включает дерево целей первого, второго и третьего порядков вместе с универсальными контроль­ ными перечнями, описывающими различные фазы жизненного цикла ин­ женерной разработки. Моделью для предсказания воздействия того или иного предложения проектанта на достижение целей вначале служит оценка предложений преподавателем, а затем, когда учащийся овладел методом, т.е. когда он научился предвидеть, к каким последствиям во внешнем мире приведут его предложения, он начинает пользоваться соб­ ственными оценками и соответственно изменять свою стратегию.

Менее индивидуальный пример самоконтроля при проектировании дает метод сетевого планирования и управления (метод «критического пу­ ти»). Сеть представляет собой графический язык, позволяющий описать внешнюю цель (сроки проектирования) и возможные пути ее достижения. Манипулируя этим описанием, можно определить минимальные сроки проектирования, достижимые при данных исходных допущениях. Слабым местом этого метода является то, что модель трудно изменять сообразно с информацией, появляющейся в процессе проектирования, а следователь­ но, этот метод не удовлетворяет одному из основных требований, предъ­ являемых к методам управления стратегией: он не обеспечивает возмож­ ности частых и радикальных изменений стратегии в случаях, когда обна­ руживаются грубые ошибки в предсказаниях по модели. Ясно, что в более гибком методе средства изменения стратегии должны сообразовываться с вероятностью того, что такое изменение потребуется. Отсутствие гибко­ сти у метода сетевого планирования заставляет применять его для реше­ ния типовых, а не поисковых задач проектирования. В знакомых же про­ ектных ситуациях его гибкость часто достаточна.

От метода управления стратегией в первую очередь требуется, чтобы он позволял связать результаты каждой части поиска с конечными целя­ ми, даже если, как чаще всего и бывает, эти цели еще не определились. Чтобы такая оценка частностей стала возможной, нужно показать, на­ сколько исход каждой частной ступени в стратегии проектирования соот­ ветствует (или не соответствует) желаемым результатам стратегии в це­ лом. Для этого, например, можно оценить убытки от неверного предсказа­ ния результатов данной ступени и сравнить величину этих убытков с ве­ личиной затрат на выполнение работ по этой ступени. Сущность этого приема воплощена в лозунге: «Цена незнания должна быть больше цены приобретения знания!» Чтобы определить цену незнания, необходима мо­ дель, позволяющая хотя бы приближенно судить о том, как недостижение промежуточных целей повлияет на достижение конечных целей. Часто суждение по методу «черного ящика» позволяет сделать это. Можно ло­ гически показать, что организм, который способен на такое предсказание,