211service.com
Jauna sistēma MIT
Reālā pasaule ir nekārtīga un daudz sarežģītāka nekā glītā, redukcionistiskā zinātnieku un inženieru joma. Rīta braucieni ieslīgst satiksmes sastrēgumos, jo simtiem automašīnu mijiedarbojas ar ceļiem un viena ar otru. Rūpnīcas, kas paredzētas efektivitātei, piesārņo vidi. Molekulas un šūnas mijiedarbojas ideālā koncertā, lai palīdzētu sagremot maltīti vai noskriet maratonu vai skriet amokā un veidot audzēju.
Reālajā pasaulē sarežģītās sistēmās mijiedarbojas dažādi komponenti. Ne tikai katra mašīnas daļa apvienojas ar citām, veidojot funkcionējošu veselumu, bet ir arī darbinieki, kuriem šīs mašīnas ir jāizmanto, un dažādas mašīnas, kurām jādarbojas kopā. Visa struktūra ietekmē un to ietekmē ārējie faktori. MIT inženieri un zinātnieki atzīst nepieciešamību aplūkot savus priekšmetus kā sistēmas, nevis kā izolētus mehānismus.
Šāda attieksme rada jaunas programmas, kas ne tikai šķērso katedru robežas, bet arī integrē dažādu skolu mācībspēkus starpdisciplinārās izglītības programmās un pētniecības pasākumos. Piemēram, Inženiersistēmu nodaļa (ESD) tika izveidota 1998. gadā, lai radītu teoriju un praksi par liela mēroga inženiertehniskajiem projektiem, un kopš 2001. gada rudens ir veikti centieni, lai izveidotu skaitļošanas un sistēmu bioloģijas iniciatīvu. Abas programmas izauga no profesoru pamatiem centieniem reaģēt uz mainīgo pasauli un mainīgo inženierzinātņu un bioloģijas praksi.
Inženiersistēmu nodaļa
Inženieri nevar darboties izolēti: viņiem ir jāsadarbojas ar valdības regulatoriem, ekonomistiem, strādniekiem un vadītājiem; daudziem no viņiem pašiem ir jākļūst par vadītājiem. Reti visi šie līdzstrādnieki bez piepūles strādā kopā. Un ļoti lielos inženiertehniskajos projektos, piemēram, Bostonas Big Dig un Starptautiskajā kosmosa stacijā, var rasties īpaši sarežģītas problēmas. Inženieri ir sapratuši, ka viņiem ir nepieciešama izpratne par liela mēroga sistēmām, lai palīdzētu viņiem paredzēt iespējamās inženiertehniskās problēmas un nodrošinātu projektu nevainojamu darbību. Tehnoloģijas mūsdienās ieņem arvien nozīmīgāku lomu sabiedrībā, saka Daniels Rooss ‘61, SM ‘63, PhD ‘66, inženiertehnisko sistēmu asociētais dekāns. Mūsu produkti un sistēmas kļūst gan lielāki, gan sarežģītāki. Mums ir jābūt plašākai izpratnei nekā tikai tehnoloģijai.
Lai gan Institūts jau kādu laiku bija attīstījis šādu izpratni, pirms septiņiem gadiem komiteja, kuru vadīja Toms Īgars '72, ScD '75, toreizējais materiālu zinātnes un inženierzinātņu vadītājs, konstatēja, ka tā ir vadošais inženierzinātņu centrs. 21. gadsimtā MIT Inženierzinātņu skolai būtu jāpalielina tās fakultātes skaits, kas iesaistītas integratīvo-inženieru sistēmu darbībās.
Tāpēc Īgara komiteja ieteica institūtam izveidot inženiersistēmu nodaļu, lai koordinētu un uzsāktu šādas darbības. Dalījums, saka Daniels Hastings SM '78, PhD '80, asociētais direktors un aeronautikas un astronautikas profesors, ir veids, kā MIT var ielikt zemē un teikt, ka mēs nopietni domāsim par veidu, kā liela mēroga sistēmu konceptualizēšana, plānošana un konstruēšana.
Lai to paveiktu, Inženiersistēmu nodaļā ir iekļauti inženierzinātņu skolu un Sloanas vadības skolas fakultātes. Jau šobrīd mācībspēki ir izveidojuši vairākus jaunus kursus inženiersistēmās. Dalībnieki strādā kopā, lai izveidotu maģistra un doktorantūras programmas, kas vērstas uz inženiersistēmām, un pēta bakalaura studiju programmas. Mūsu mērķis ir izveidot jaunu studiju virzienu, saka Rūss, skaidrojot, ka viņi plāno definēt inženiertehniskās sistēmas un ietekmēt un mainīt gan inženierzinātņu izglītību, gan inženierpraksi. Hastings saka, ka mērķis nav aizstāt esošo zinātnē balstīto inženierzinātņu praksi, bet gan to papildināt. Ir jāpaplašina veids, kā inženieri domā un rīkojas, kā arī praktizē savu mākslu. Viņš saka, ka universitātēs ir jāliek uzsvars uz šo holistiskāku pieeju inženierzinātnēm. Neliels skaits studentu septembrī uzsāka doktorantūras programmas pilotversiju.
Nodaļā ir vairākas jau esošas starpdisciplināras maģistra un doktorantūras programmas, kas tika izstrādātas, lai palīdzētu inženieriem izprast pārvaldības problēmas, kā arī viņu projektu sociālo, ekonomisko un vides ietekmi. Programmas ietver ražošanas līderus; Sistēmu projektēšana un vadība; Tehnoloģija un politika; Transports; Loģistika; un tehnoloģija, vadība un politika. Nodaļas ietvaros mājvietu atraduši arī četri starpnozaru pētniecības centri: Tehnoloģiju, politikas un rūpniecības attīstības centrs; Rūpnieciskās darbības centrs; Transporta studiju un loģistikas centrs; un Produktu attīstības inovāciju centrs. Katrs no šiem centriem saista partnerus no akadēmiskajām aprindām, rūpniecības un valdības centienos, kuru mērķis ir radīt ilgtspējīgu globālu attīstību, proti, ekonomisko izaugsmi, kas nepatērēs vairāk dabas resursu, nekā Zeme spēj nodrošināt bezgalīgi.
Nodaļas paspārnē ir uzsākti arī vairāki pētniecības projekti. Lean Aerospace Initiative ir mēģinājums izpētīt nozīmīgas izmaiņas aviācijas un kosmosa nozarē, un ilgtspējīgas mobilitātes programmas mērķis ir nodrošināt mūsu spēju pārvietoties pa visu pasauli, nekaitējot videi. Šoruden nodaļa uzsāka lielu programmu, kas pārbauda iekšzemes drošību, apvienojot fakultāti no aeronautikas un astronautikas, kodolinženierijas, civilās inženierijas, politikas zinātnes un mašīnbūves katedrām, kā arī Sloanas skolas un zinātnes, tehnoloģiju programmas, un Sabiedrība. Piemēram, viens projekts, kas uzsākts sadarbībā ar Sandia National Laboratories, ir paredzēts, lai izstrādātu veidus, kā aizsargāt vai ātri atjaunot valsts infrastruktūras sistēmas, piemēram, ūdens un elektriskās sistēmas, uzbrukuma gadījumā.
Tādas izglītības vienības izveide, kas šķērso MIT departamentu līnijas un skolas robežas, dažkārt ir izrādījusies sarežģīta, saka Rūss. Viņš saka, ka ESD apstiprināšana prasīja ilgu laiku, jo tā ir netradicionāla. Viņš piebilst, ka panākumu atslēga jaunu pētniecības un izglītības programmu izveidē ir bijuši iesaistītie cilvēki. Pastāv kopīgs redzējums un kopīga izpratne par to, ko mēs cenšamies paveikt.
Skaitļošanas un sistēmu bioloģijas iniciatīva
Līdzīga vīzija un izpratne ir novedusi pie starpskolu programmas, kurā ir sistēmisks skatījums uz citu jomu, kas pazīstama ar savu redukcionistisko pieeju: bioloģiju. Bioloģijas un elektrotehnikas un datorzinātņu katedras fakultāte un Bioloģiskās inženierijas nodaļa apvienoja spēkus, lai izveidotu skaitļošanas un sistēmu bioloģijas iniciatīvu. Pagājušā gada pavasarī mācībspēki pasniedza programmas pirmo jauno absolventu kursu, bet otrs tiks pievienots šopavasar. Jau tiek veikti starpdisciplināri pētījumi. Mērķis ir padarīt MIT par līderi trešajā reālajā revolūcijā mūsdienu bioloģijā, saka biologs Pīters Sorgers, iniciatīvas izpildkomitejas loceklis. Viņš saka, ka pirmo reizi jūs esat ieviesis matemātiskās metodes, lai saprastu bioloģiju kā integrētu sistēmu. Kā biologs, nonākot tajā, jūs saprotat, ka tā būs nākotne.
Daudzos aspektos mūsdienu bioloģija ir molekulārā bioloģija. Molekulārie biologi aplūko bioloģiskās sistēmas no vienas molekulas vai, iespējams, divu vai trīs molekulu, kas mijiedarbojas, perspektīvas. Jaunais viedoklis ir tāds, ka lielu daļu bioloģijas var saprast tikai kā sistēmu, piebilst Brūss Tidors, skaitļošanas biologs Elektrotehnikas un datorzinātņu katedrā un Bioloģiskās inženierijas nodaļā. Lai noskaidrotu, kā bioloģiskās sistēmas patiešām darbojas, būs jāapvieno skaitļošana, inženierija, bioloģija un zinātne. Tam būs nepieciešami izmeklētāji no šīm dažādajām jomām, kas strādā kopā, un studenti, kuri var vieglāk pārkāpt robežas. MIT ir ideāli piemērots tam.
Iemesls? MIT spēks inženierzinātnēs. Inženierzinātnes ir būtiskas, saka Sorgers. Lai gan citās iestādēs ir programmas skaitļošanas vai sistēmu bioloģijā, saka Tidors, tas, kas padarīs MIT unikālu, ir ļoti spēcīga inženierijas sastāvdaļa. Inženieri lieliski saprot sistēmas. Iniciatīva jau ir piesaistījusi mācībspēkus no ķīmijas, fizikas, matemātikas, smadzeņu un kognitīvo zinātņu, ķīmiskās inženierijas un mašīnbūves katedrām. Ir iesaistīta arī Sloanas skola un MIT Media Lab. Atšķirībā no līdzīgiem centieniem citās iestādēs, šī programma neizņems mācībspēkus no viņu mājas nodaļām; tā vietā tā cenšas veidot saiknes starp tām.
Trīs komponenti veido iniciatīvas centienus integrēt pētniekus visā institūtā: starpdisciplināri projekti, no kuriem daudzi jau tiek īstenoti; galvenās pētniecības iekārtas, kas dos mācībspēkiem visā MIT piekļūt jaunākajām tehnoloģijām aprēķinos un bioloģisko molekulu un procesu izpētē; un jauna izglītības programma, kas galu galā ietvers doktora grādu sistēmu bioloģijā. Lai finansētu šos milzīgos centienus, iniciatīvas izpildkomiteja meklē naudu no privātiem fondiem un valsts aģentūrām, piemēram, Nacionālajiem veselības institūtiem, Nacionālajam zinātnes fondam un Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūrai. Turklāt iniciatīva sadarbojas ar MIT Industrial Liaison Programme, lai izpētītu rūpnieciskā atbalsta iespēju.
Gan skaitļošanas un sistēmu bioloģijas iniciatīva, gan Inženiersistēmu nodaļa izmanto MIT stiprās puses, lai saglabātu institūta vadošo pozīciju izglītībā un pētniecībā. Tā kā pasaule ārpus universitātes kļūst arvien sarežģītāka un nekārtīgāka, mācībspēki mācās pārkāpt robežas, lai ietu kopsolī ar tehnoloģiju, zinātnes un sabiedrības attīstību.