Что такое проектирование: искусство или наука?

Скажем сразу, что проектирование не следует путать ни с искусством, ни с естественными науками, ни с матема­

тикой. Это сложный вид деятельности, в котором успех зависит от правиль­ного сочетания всех этих трех средств познания; очень мала вероятность до­биться успеха путем отождествления проектирования с одним из них. Ос­новное различие связано с временны­ми отношениями. Деятели искусства и науки имеют дело с физическим миром (реальным или символическим) в том виде, в каком он существует в настоя­щее время, а математики оперируют с абстрактными отношениями, не за­висящими от календарного времени. Проектировщики же всегда вынуждены считать реальным то, что существует лишь в воображаемом будущем, и искать пути претворения в жизнь пред­видимых объектов.

Интересно сопоставить подходы, ме­тоды и критерии, используемые в ес­тественных науках, в искусстве и в математике. Цель ученого — точно опи­сать и объяснить наблюдаемые явле­ния. Для его подхода характерны про­фессиональный скептицизм и сомнения. Его главная методика — тщательно поставленный эксперимент, призванный опровергнуть гипотезу, доказав истин­ность обратного утверждения. Худож­ник — скажем, живописец или скуль­птор — тоже не связан в своей деятель­ности с будущим, его больше всего ин­тересует настоящее. Его цель состоит в обработке (с испытываемым при этом удовлетворением) материала, су­ществующего одновременно с его дея­тельностью. Конечно, есть художники, которые пользуются эскизами, моделя­ми, наборами мелодий и т.д., планируя тем самым свою работу, но при этом они прибегают к методу сознательного предвидения, типичному для проекти­ровщика, отходя от свойственной ху­дожнику импульсивности и непосредст­венности. Художник культивирует в себе уверенность, готовность действо­вать при полном или почти полном отсутствии внешних свидетельств, на которые могло бы опереться его вооб­ражение. Он действует в ’’реальном времени”, в полной мере используя высокоразвитую способность своей нерв­ной системы остро реагировать на ин­туитивно схваченную картину реального мира. Математика рассматривает не физичес­кий мир, а мир отношении, точный и вневременной. Любая задача, существо­вание которой постулировано и кото­рую можно представить в символичес­кой форме, принимается как таковая, не требуя научных сомнений и пояс­нений. Для постановки задачи не при­ходится обрабатывать какой бы то ни было физический материал. Для ма­тематика задача существует с того мо­мента, как он ее поставил, и нужно лишь логическим путем найти ее реше­ние. Это решение, которое может быть выражено в абстрактных символах, обязано быть абсолютно верным, но может, помимо того, быть еще и ’’изящ­ным”.

После краткого рассмотрения этих трех областей деятельности укажем, в чем их сходство и различие с проекти­рованием, которое иногда с ними путают.

Прежде чем предсказывать будущее, разработчик должен в достаточной мере знать настоящее, а для этого он должен обладать свойствами ученого: скептициз­мом, умением поставить эксперимент и проанализировать его результаты. Од­нако, когда разработчик переходит от настоящего к будущему, позиция сом­невающегося ученого становится для не­го бесполезной и ей на смену должно прийти нечто другое, похожее скорее на подсознательную веру.

Подход художника необходим разра­ботчику на том этапе, когда в лаби­ринте альтернатив приходится отыски­вать тропинку, ведущую к новому и непротиворечивому построению, которое

могло бы лечь в основу решения. При этом нужно иметь какой-нибудь по­датливый материал или аналог, который позволял бы, поспевая за течением мысли, передавать форму решения. Обычно таким материалом служили эс­кизы, быстро набрасываемые ”на обо­роте конверта”, за которыми стояли точ­ные образы вариантов проекта в воображении. В будущем для быстрой про­верки различных вариантов геометрии, видимо, будут применяться электрон­ные вычислительные машины с индика­цией на экране, активно взаимодейст­вующие с разработчиком.

Метод математика, выражающего ис­ходные предположения через абстракт­ные символы, а затем манипулирую­щего этими символами, пока не придет к решению, годится для проектиров­щика лишь на том этапе, когда зада­ча стабилизировалась, когда для того, чтобы разрешить противоречия между целью и средствами, уже не требуется изменять исходные посылки. Однако самая интересная и самая сложная часть разработки - это как раз поиск реше­ния путем изменения формулировки задачи, поэтому правильно будет счи­тать, что математика полезна только для оптимизации, т.е. для отыскания наи­лучшего решения после того, как зада­ча уже определилась. Если задачу проек­тирования можно сформулировать в ма­тематических символах, ее решение мо­жет быть получено на ЭВМ, без непос­редственного участия человека в рас­четах.