قصة جهاز التباين
الحكم الأول لحمينغ في الهندسة الإدارية للنظم: إذا تحسن الأجزاء سيتحول الأمرprobably إلى تدمير أداء النظام.
يشرح ذلك بقصة من عمله الخاص. كان يدير جهاز التباين - جهاز كمبيوتر رقمي يستخدم ل حل المعادلات التفاضلية باستخدام التكامل الميكانيكي. زاد الطلب، لذلك تم طلب وحدة ثانية للاستخدام مع الأولى حتى يمكن تشغيلها بشكل منفصل أو معًا.
بناءً على طلب العملاء، تم تحسين مكبرات الصوت في الوحدة الجديدة. طالب حمينغ: يجب أن لا يؤثر التحسين على تشغيل النظام العام. في يوم تقديم الوحدة، قام بتشغيل الاختبار الأساسي: حل y'' + y = 0، رسم y مقابل y', ينتظر دائرة مثالية. فشل على الفور.
السبب: تحسين مكبرات الصوت تسبب في تيار أكثر من خلال الدائرة الأرضية. لم يكن التغذية الأرضية كافية، التي عملت بشكل جيد مع مكبرات الصوت الأصلية، مما سمح بتسرب التيارات فيما بينها. تحسين جزء واحد (مكبرات الصوت) تسبب في تدهور سلوك الواجهة (التغذية الأرضية) وبالتالي تدهور النظام.
الإصلاح كان بسيطًا - تغذية أرضية ثقيلة - لكن المبدأ كان واضحًا: تحسين جزء من النظام يتغير سلوك الواجهة. باقي النظام صمم حول الواجهة القديمة. تحسين جزء من النظام، تدمير الواجهة، تدهور النظام.
تعرف على تحسين جزء من النظام
يقول حمينغ إن القاعدة 'بدا منطقية جدا إذا تحسن جزء من النظام بشكل منفصل، فسيكون النظام بشكل أفضل' - وبالفعل هو خاطئ. الفشل هو متوسط عبر الواجهة: تحسين الجزء يتغير الإشارة التي تراها الواجهة.
واجهات على حساب المكونات
استنتاج Hamming العملي: يجب على المهندسين المعماريين تصميم وتصديق الواجهات أولاً، ثم المكونات. مكون مثالي مع واجهة مكسورة لا يفيد. مكون متوسط مع واجهة جيدة التصميم يمكن تحسينها فيما بعد.
القاعدة 2: الشرطيات الحدودية (قيود) للنظام مهمة أكثر من القيم المثلى داخل تلك الحدود. نظام مصمم لزيادة الأداء بشكل مثلى في النقطة المتوقع يعاني من هشاشة: الانزلاقات الصغيرة خارج النطاق المتوقع يسببها الفشل. نظام مصمم لتشغيله بشكل آمن عبر نطاق واسع - مع وصف شرطيات واضحة - هو أكثر فائدة.
النموذج: نظام إتصالات مصمم ل100 ميجابت في الثانية من المرور عند 25 درجة مئوية سيفشل إذا زاد المرور إلى 110 ميجابت في الثانية أو ارتفعت درجة الحرارة إلى 40 درجة مئوية. نظام مصمم مع قيود 'لا يتجاوز 90% من الاستخدام في أي درجة حرارة تقل عن 60 درجة مئوية' هو أكثر فائدة، حتى إذا كانت أدائه القصوى أقل قليلاً.
وظيفة المهندس المعماري للنظام: ليس تحسين A أو B بشكل فردي، بل تحسين A + B + C ... ككل، موضع قيود.
النظام التعليمي: أنظمة هندسة الأنظمة الفاشلة
يطبق هامنج مبادئه الخاصة على التعليم. على مدار عقود، تم تتمة دروس الرياضيات الفردية في الجامعات: تم استبعاد الكالculus إلى أساسياته، وتم تنظيف وتناغم Linear Algebra. في النهاية، يبدو كل دورس أفضل بشكل فردي.
ولكن عندما يتم النظر إليه كنظام، ظهرت ثغرات كبيرة:
- التحليل الرياضي: لم يتم ذكرها بعد الثانوية العامة.
- الأعداد المعقدة: تم تقديمها بسرعة في الجبر، ثم تجنبها حتى وقت متأخر في Linear Algebra عندما يظهر الأعداد المعقدة eigenvalues. يواجه الطلاب فكرة جديدة صعبة بالإضافة إلى فكرة جديدة أخرى دون إعداد مسبق.
- المعاملات غير المحددة: ذُكِرَت لفترة قصيرة.
- براهين المستحيل: غائبة تقريبًا.
- الرياضيات المتناسقة: تتمة بشكل كبير.
تم تتمة كل مكون (كل دورس) مما خلق ثغرات في الاتصالات: الجسور الفكرية المفقودة بين الدروس. تم توجيه نظام الإخراج - المهندسين والكيميائيين - بشكل سلبي، حتى إذا تحسنت تقارير الإخراج لكل دورس بشكل فردي.
مقاومة الشهوة الطبيعية لتجاوز الجزء المتضرر
ملاحظة هامشية لهمنج: من السهل قول الكلمات الصحيحة حول الهندسة النظامية. يملك فقط القليل من الناس القدرة على القيام بذلك عندما يأتي الحين.
الرد الفطري عندما تفشل النظام: تحديد المكون الأكثر وضوحًا الذي انكشف وتصليحه. هذا التفكير المكون. تفشلت النظام لأسباب تتعلق في التفاعل بين المكونات والواجهات والقيود - لكن الفشل المرئي عادةً ما يكون في مكون واحد.
التخصص المهني للمهندس النظام: قبل تصليح الفشل المرئي، اسأل: لماذا أنتجت النظام هذا الفشل في هذا المكون؟ هل المكون يفعل حقًا الأداء المنخفض، أو يتم طلب تشغيله خارج نطاق تصميمه من قبل النظام بأكمله؟ تصليح المكون المتضرر يترك الفشل النظامي دون تغيير.
الانفجار في الاتصالات في المنظمات الكبيرة يتبع هذا المخطط: يتواصل قسم بشكل سيئ (فشل مرئي). تصليح المكون: توظيف متصلين أفضل. تصليح النظام: تصميم تركيب معلومات جديد حتى يتطلب اقل تواصل لتحقيق التطابق التوجيه.
تشخيص الأنظمة
الفرق: التصليح المكون يعالج الأعراض. التصليح النظامي يعالج السبب. السبب عادةً ما يتعلق بنظافة النظام - أي المكونات التي توجد، وواجهاتها، وقواعد تشغيلها.