松易涅
Published on 2024-12-18 / 10 Visits
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“工程考古学”与信息的自明性

美国为什么不原封不动照抄50年前载人登月方法?

资料来源

来源1:【美国为什么不原封不动照抄50年前载人登月方法? - niconiconi的回答 - 知乎】https://www.zhihu.com/question/607622786/answer/34064346132

来源2:【美国为什么不原封不动照抄50年前载人登月方法? - 卡斯忒尔的回答 - 知乎】https://www.zhihu.com/question/607622786/answer/3098234876

来源3:【美国为什么不原封不动照抄50年前载人登月方法? - 三两老友面加煎蛋的回答 - 知乎】https://www.zhihu.com/question/607622786/answer/3483706590

来源4:【美国为什么不原封不动照抄50年前载人登月方法? - ZEGBUL的回答 - 知乎】https://www.zhihu.com/question/607622786/answer/3269766120

来源5:【美国为什么不原封不动照抄50年前载人登月方法? - 卡斯忒尔的回答 - 知乎】https://www.zhihu.com/question/607622786/answer/3098234876


niconiconi的回答

十几年前英文互联网上有一篇很火的文章《Institutional memory and reverse smuggling》,讲述了技术是如何失传的。我在这里将它翻译出来,可以为其他答案提供支持,也为读者提供些参考。

制度性记忆反向泄密

制度性记忆有两种形式:人与文档。人记得事物如何工作,以及为什么能工作。有时候他们会将其写下来,将信息存储于某处。制度性失忆的原理与其类似:人离开了,文档丢失、腐烂或者仅仅被遗忘了(正如这里所发生的)。

我曾在某大型石油化工企业工作了几十年。在 1980 年代初,我们设计了并建造了一座化工厂,以便将一种烃类玩意儿精炼为另外一种烃类玩意儿。在这之后的 30 年,这座化工厂的制度性记忆消退了,只留下了黯淡的回忆。哦,工厂还在运作,而且还在为企业赚钱。日常维护照常进行,当地的技工也依然技艺精湛,熟悉控制、阀门、安全和其他事宜。

但是公司已经忘记它实际如何工作了。

几件巧合造成了这样的后果:

  • 1980 到 1990 年代,石油行业下行,公司暂时不招聘新人了。到了 1990 年代末,我们的团队由 55 岁以上与 35 岁以下的人组成,青黄不接。

  • 我们的设计逐渐过渡为全计算机化。

  • 公司进行过一系列的团队重组,我们的办公室搬迁数次。

  • 几年之后,有公司收购了我们。我们彻底被溶解进了一家更大的石油化工企业,明显冲击了我们的制度与人员。

制度性考古

2000 年代初,我和许多同事退休了。

2000 年代末,公司想起了这座工厂的存在,并打算做点什么。说具体些,就是消除一个单元的瓶颈以提升产量,并针对增加一组新单元进行可行性论证。

现在他们有了问题。它起初是如何建造的?为什么要建设成这样?它是怎么工作的?

制度性记忆变得愈发模糊。陌生的机器依旧在哼鸣着,吐出一批又一批聚合物。公司知道如何维护它,却已经不确定建设它时究竟使用了什么神秘的魔法。事实上,甚至没人知道该从哪里入手调查。

挖掘文档的责任落在了当初的新人手上,现在他们已经是年长的资深员工了。整个东西与其说是制度性记忆,更像是制度性考古。没人知道这座工厂存有什么文件,以及如果有的话能在哪里找到,以及它以什么样的形式存在。它是由一家已被合并的公司中一个已不存在的团队在已被关闭的办公室里用已淘汰的前数字化方法所设计的。

第一步是调查工厂的名字。人们发现大多数工程师叫的那个名字只是按照其所在地点所起的俗名,工厂还有另一个正式名称——甚至多个。内部设计时有一个工程名,而实际建造时又有一个合资公司名。

1998 年进行档案整理时,分配过一个 ID。2001 年在档案数字化时,又分配了一个 ID。顺便一提,我们不完全清楚应该以哪个系统为准。同时还有一些档案在其他系统的管理之下。

很不走运,1998 年的 ID 指向了一个早在 1998 年前就已经不存在的“图书馆”,这或许正是 2001 年 ID 之下的文档除了最近的例行维护报告之外没有其他东西的原因。当时,我天真的希望数字化可以一劳永逸解决我们的问题。我的经理当时正读着有关于此的一本厚厚的书,我好奇拿过来看。当时看起来似乎很有说服力。

不过,查阅电话与电子邮件线索的老办法起了点作用。旧的研发部门依旧大致保存了,而他们的实体图书馆也存在着。有人成功找到了关于工厂的聚合物工艺,以及为了在研发部门图书馆存档而专门复印的工程文档。巨大的纸质蓝图、工程图以及编辑成册的数据,都在尘封的文件柜中。颇具讽刺意味,这些纸质文档上的 ID 光荣地向我们宣告着:在过去的某个时间点,一家数字化大厂已经已经将它们全部录入。鬼知道那份存档去哪里了。

解读档案

拼凑出一些文档后,工程师们开始寻找去除瓶颈的切入点。遗憾的是,这些文档仿佛是用甲骨文编写的,而且只有一部分。工作只得缓慢地推进。经理半开玩笑的说,工科院校应该开设工程考古学课程。将一堆 30 年前的档案发给学生,然后让学生研究出其工作原理。我很喜欢这个点子。如果开这门课,甚至可以让学生们读读旧的工程教科书,正如修理古董电子管设备的收藏家们所做的那样

有一些方法和记号我们仍然熟悉,但另一些已经过时多年。即使标准没有正式修改,“哪些东西应该明确记录,哪些东西可以默认假定”的工程文化惯例也已经变化,这使解读十分困难。假如能有一本大开本图鉴总览就好了。当年项目结束的时候,公司就应该雇人写本《这座该死的工厂是什么鬼玩意儿,以及它如何工作》的书。我们现在的工作实际上就是撰写这本书,但只是由考古学家来做。

反向商业间谍

工作开始后,我和一名前同事收到了另一名前同事的联系,现在他在团队中担任某种管理工作。公司能否聘请我们,提供技术咨询,以便解答关于旧工厂的问题?我同意了,这听上去很有趣,而且他们给我开出时薪是我当年工资的好几倍。

因此我就到达了这个奇怪的工作岗位,试图向公司讲解这工厂的原理。

在这项工作上,我可以利用我个人的几种记忆。我记得一些东西的工作原理,而这些有 30 年历史的工程惯例正是我本人所遵从的。更重要的是,我可以凭印象得知哪些东西是重点,以及这些东西是如何组成一个整体的。

或许同样重要的是,我有一些非正式的文档。在办公室搬迁重组时,文档变得十分紧俏。我需要先顺着线索搜寻到位于已合并多次的文档库中的档案(有一些还卡在进行了一半的数字化工作途中),然后再等好几天才能让他们把文件邮寄给我。偏执的公司管理层制定了关于商业机密的一系列规定,这意味着与聚合物工艺的一切文件都被归类为商业机密。走访承包商办公室时,工作变得难以进行。

于是我们就采用了一种睁只眼、闭只眼的对策,自私复印文件,随身带着走。略加以偏概全的说,工程师都憎恨无理等待,有文件就意味着我们能开工。这也能改善我们给领导的表面印象,因为我们能按时完成任务,而不是回复“在等传真”这种很敷衍的理由。

我现在的工作,是将这些档案走私回公司内。如果可行,我很乐意光明正大的向公司上交这些文件。但这与公司制度完全对不上:在制度上,公司有这些文件(而且使用了数字化管理!),而我没有。但实际上的情况完全相反。但这种事谁愿意去听呢?天知道用什么官方流程能解决这个问题。

因为行不通,文档必须以制度以外的方式被送回它们本应该所处的位置。我们复印了许多副本,并将他们添入了当地团队的图书馆。它们最终大概会以某种方式回到数字文档管理系统——等下一次人们整理东西时发现这些没有编号的文件时,就知道了。我希望这次他们别再把这些东西弄丢了,因为 30 年以后我本人已经不在世了,也不可能再将它们走私回去。

此外,作为公司的外部顾问,文档中涉及的一些商业机密是我不允许接触的。敏感信息需要先经手公司内部的团队,保证信息跨越边界时不被泄漏。遗憾的是,内部团队并不知道商业机密有哪些,而我知道。有几个甚至是我发明的,相关的专利上有我的名字。尽管如此,我还是需要把这些机密走私回公司,让内部团队可以处理这些信息,而内部团队只需保证不再将内容复读给我即可。

我们听说过很多电影一样的商业间谍,但我更希望能看到反向商业间谍的研究。在这种情况中,公司忘记了自己的机密,需要使用非正式手段把它们送回公司内。我确信这种情况比你想象中更常发生。

可解决的问题?

我不确定这个故事究竟告诉了我们什么道理。

更好的组织与档案管理能解决部分问题。但是另一些问题恰恰是试图改善档案管理本身所造成的,所以人们要小心。假如那些实体办公室与档案库还存在的话,也许我们的情况会更好。我们之所以能找到一些档案,就是因为有一个幸存了下来。

传承各项技术与它们重要性的高低的知识,则是更困难的。如果公司员工的年龄段能形成并保持一个连续的坡度,大概会有帮助。这样在老员工退休后,人们就不会坠落于记忆悬崖。

但也许工程考古学会永远存在下去。我越观察(特别是不把目光局限在几年的范围时)就越发觉到,工程世界就像纽约市的地下。一大堆奇怪的工程奇观在人们的视线外默默哼鸣着,他们的设计者是早已被遗忘的古人,留下的只有残破的地图与原理图。

——一名工程师,2011-12-04

译者注:这篇文章发表后,其中所提到的现象发生在了它自己身上。原文出处在几年后就成了死链接,目前网络上现存的版本均为转载。


笔记

今天在QQ群看到群友分享的内容(见图片),引发了思考。可以想象的是,人类攀登科技体系的高度愈发接近穹顶,却也越会摔得粉身碎骨。因为当习得和记忆那些技能、技术和信息、知识的人死去后,不具备完全自明性的文档、文件、手册、指南等等记载了信息的物质载体,将无用化——无人能够理解其中记载的内容,犹如未经学习而直接阅读甲骨文一般。所以军民两用手册和赤脚医生手册一定程度上受到欢迎,就是无需太多对背景信息、经验、知识的了解和复杂的物质基础。

另外一个例子。我这两天因为叙利亚政变而看了一款《叙利亚战争》的实况视频。叙利亚内战自2011年爆发,持续数年。战争中,上个世纪的研制的坦克装备,如T55(49年研发,55年服役)、T62等,都得到了交战双方使用。这些装备的研制历史久远,需要产线本身、工人、工程师、维修员等等,都已极度匮乏。相关经验、知识和技能都是“遥远的过去”。但是文明的发展程度差异化就必然存在知识体系的路线和先后次序问题。对于某些群体的“落后”事物,对于另外一群人就可能是“先进”的存在物。


如何从信息论的哲学角度理解一份说明文件的“自明性”?

从信息论的哲学角度来看,说明文件的“自明性”可以通过以下几个关键概念来理解:

1. 信息熵与复杂性

根据信息论,信息熵衡量的是信息的不确定性或复杂性。一份说明文件的“自明性”可以被理解为其熵较低的状态,即读者在阅读时无需耗费太多认知资源来解析其内容。换句话说,自明的文件能够以最小的“信息复杂性”传达核心内容,减少不必要的噪声。

  • 高熵的文档:可能充满歧义、冗长的描述、不连贯的逻辑,导致接收者感到困惑。

  • 低熵的文档:使用清晰的语言、简洁的结构和直观的表达方式,使读者能够快速地理解内容。

在哲学上,这种低熵状态可以与奥卡姆剃刀原则联系起来,即“如无必要,勿增实体”。一份自明的说明文件能够以最简单、直白的方式传递信息,而不增加额外的复杂性。

2. 信号与噪声

信息论强调信号与噪声的区别。一份说明文件的“自明性”在于它的信息信号强而噪声少,即传递的核心内容清晰可辨,而不会被无关的信息、冗余或歧义所遮蔽。

  • 信号:文件中明确传递的信息,例如关键概念、步骤、逻辑关系。

  • 噪声:可能包括冗长的背景介绍、不必要的术语、复杂的表达或文化差异引起的误解。

哲学上,这可以与“透明性”或“可理解性”的概念相关联。一份自明的文件本质上是一种优化的信号传递工具,最大化了信息传递的效率。

3. 语义信息与语境依赖

从信息论扩展到语义信息的哲学讨论,说明文件的“自明性”还依赖于语境。信息只有在接收者能够解码的情况下才有意义。一份说明文件如果与目标受众的知识背景、语言习惯、文化语境不匹配,就会失去“自明性”。

  • 共享的编码规则:文件的语言、符号、逻辑必须与目标受众的认知水平一致。例如,技术文档对普通用户可能显得晦涩难懂,因为术语(编码规则)不匹配。

  • 语境的作用:自明性需要将信息嵌入到读者能够理解的语境中。例如,“按下按钮”这样的指令在没有界面说明的情况下就会失去自明性。

哲学上,这种语境依赖性可以与解释学(Hermeneutics)的思想相关联,强调信息的意义总是依赖于解读的背景。

4. 冗余与容错性

信息论中的“冗余”指的是为了增强信息传递的可靠性而加入的多余成分。一份自明的说明文件需要在简洁与冗余之间找到平衡点。

  • 适度的冗余:有助于容错性,确保即使读者忽略了部分信息,也能通过上下文推导出正确的理解。例如,图示与文字说明的结合可以增加容错性。

  • 过度的冗余:可能会增加噪声,反而降低了文件的自明性。

从哲学的视角来看,这可以联系到“清晰性与冗长性”的张力问题:自明性并不意味着极简(minimalism),而是信息表达的优化,使之既清晰又可靠。

5. 接收者的认知负荷

信息论的哲学视角还涉及到接收者的认知负荷问题。一份自明的说明文件应该尽量减少读者在理解过程中需要进行的推理、假设或补充工作。

  • 认知负荷的减少:通过模块化结构、清晰的标题、直观的图示等手段,帮助读者快速找到所需信息。

  • 减少推理步骤:让信息尽可能显性化(explicit),而不是依赖隐性假设(implicit assumptions)。

哲学上,这可以与“可及性”(accessibility)的概念联系起来:一份文件的自明性体现了它对不同受众的开放程度。

6. 实用主义与效用最大化

从实用主义哲学的角度来看,说明文件的自明性可以被定义为其功能性的最大化。一份自明的文件是能在特定情境下高效解决问题的文件。

  • 效用评估:文件是否能够快速、准确地达到其预期目的,例如指导用户完成某项操作。

  • 用户友好性:是否考虑了目标受众的实际需求和能力。

哲学家查尔斯·皮尔斯(Charles Peirce)的实用主义观点认为,意义来自于实践效果。因此,文件的自明性可以通过其实际使用效果来衡量。

总结

从信息论的哲学角度,说明文件的“自明性”是一个多维概念,涉及信息熵的优化、信号与噪声的区分、语境的适配、冗余的平衡、认知负荷的降低以及实用性的实现。一份自明的文件不仅仅是信息的载体,更是信息传播与解读过程中的一种优化设计,它体现了简洁性、可理解性和功能性的高度统一。


如果讨论情景变更

在情景变更为“年轻工程师无法通过阅读说明文档理解上世纪建立的化学工厂的整体及部分的工程学含义,还需请老工程师解读”的情况下,从信息论和哲学的角度来看,“自明性”问题变得更加复杂,涉及多个层面的讨论,包括跨代知识传递、语境依赖性以及信息的动态性。以下从几个关键方面展开分析:

1. 信息的语境化与隐性知识

说明文档在设计之初可能是针对同时代的工程师编写的,因此其“自明性”依赖于特定的语境,而这种语境可能随着时间的推移发生了变化。

  • 语境依赖性:文档的内容可能假定读者对当时的工程实践、技术规范、行业术语以及设计理念有足够的背景知识。这种背景知识是隐性的(implicit),并未在文档中显性化(explicit)。

    • 年轻工程师缺乏当时的技术背景,导致难以解码文档中的信息。

    • 老工程师则通过自身的经验弥补了文档中的语境缺失。

  • 隐性知识的作用:化学工厂的设计和运作中,许多工程学含义可能是通过实践习得的“隐性知识”(tacit knowledge),而不是完全记录在文字中的“显性知识”(explicit knowledge)。文档无法完全承载隐性知识,这就造成了跨代理解的鸿沟。

哲学上,这可以联系到迈克尔·波兰尼(Michael Polanyi)的“默会知识”(Tacit Knowledge)理论——“我们知道的比我们能说的更多”。说明文档的“自明性”局限于它所能显性表达的部分,而隐性知识必须通过经验传递。

2. 信息的动态性与时间的影响

信息的“自明性”并非是静态的,而是随着时间的推移动态变化的。一份文档的自明性在特定历史时期可能是充分的,但随着时代变迁和技术发展,其自明性会逐渐衰减。

  • 技术语言的演变:工程学领域的术语、标准和符号系统可能发生变化。例如,上世纪的化学工厂可能使用的是当时流行的符号体系或设计规范,而这些在今天已经被更新或废弃。

    • 年轻工程师面对这些过时的术语和符号体系时,需要额外的“翻译”工作,而说明文档未能提供这样的转换。

  • 知识的断层与遗忘:随着老工程师的退休或离世,化工厂设计中许多“习惯性知识”可能未被完整记录下来。这导致文档无法独立承担跨代知识传递的功能。

  • 哲学视角:这种现象可以用“历史性断裂”来解释。在米歇尔·福柯(Michel Foucault)的知识考古学中,知识体系是历史性建构的,不同历史时期的知识框架可能彼此不兼容。说明文档作为特定历史时期的产物,其“自明性”是受限于当时知识框架的。

3. 信息载体的局限性

说明文档作为一种信息载体,其功能和局限性直接影响了它对复杂工程系统的自明性传递。对于化学工厂这样复杂的系统,文档可能无法全面捕捉其工程学含义。

  • 文档的线性结构与系统的复杂性

    • 化工厂是一个高度复杂的非线性系统,涉及多个子系统(如反应器、分离设备、管道网络等)之间的动态交互关系。

    • 然而,说明文档通常是以线性形式(分章节、分步骤)记录信息,难以全面表达系统的整体性和动态行为。

    • 哲学上,这种问题可以用系统论(Systems Theory)解释:复杂系统的整体性无法通过分解为单独部分来充分理解,而说明文档往往只能记录局部信息。

  • 设计意图的缺失:文档可能记录了“如何做”(操作说明)和“是什么”(设备参数),但缺乏对“为什么这样设计”的解释(设计意图)。这种缺失使得读者难以还原当时的工程学逻辑。

4. 人与文档的协同作用

在这个情景中,老工程师作为信息传递的“活载体”发挥了重要作用。他们不仅补充了文档中缺失的隐性知识,还提供了对文档内容的解释框架。

  • 老工程师的解释性功能

    • 他们通过自身经验填补了文档与年轻工程师之间的知识断层。

    • 他们能够将文档内容与实际工程学含义关联起来,使文档的“自明性”得以恢复。

  • 文档与实践的关系

    • 说明文档本质上是实践的一部分,而不是独立于实践的纯信息载体。年轻工程师需要通过与老工程师的互动,将文档内容与实际系统操作结合起来,才能真正理解其工程学含义。

哲学上,这种现象可以用海德格尔(Martin Heidegger)的工具理论解释:文档作为一种“工具性存在”,其意义并非孤立存在,而是在具体的实践和使用过程中显现出来。老工程师的参与为文档的使用赋予了具体的语境和意义。

5. 跨代知识传递中的冗余与容错性

从信息论的角度,说明文档原本的设计可能对同时代的工程师是“自明的”,但缺乏足够的冗余来应对跨代知识传递中的语境变化。

  • 冗余的缺乏

    • 如果文档只记录了核心信息,而没有对背景知识、设计理念和操作隐性经验进行足够的补充,那么一旦语境变化,其“自明性”就会大幅下降。

  • 容错性的不足

    • 对于复杂工程系统,文档需要提供多种形式的信息(如文字、图示、案例)来增强理解的可靠性。但历史文档可能没有充分考虑到未来读者的需求。

从哲学角度,这可以联系到“时间性”与“超越性”的问题:文档的设计者往往无法预见未来技术背景的变化,也无法完全将隐性知识显性化,导致文档的自明性在跨代传递中逐渐丧失。

6. 解决思路:动态文档与知识重构

针对这一问题,可以探索如何在跨代知识传递中增强文档的自明性。

  • 动态文档

    • 将历史文档数字化并结合现代技术(如超链接、交互式图示)进行动态更新,使其能够适应新的语境。

    • 通过“知识管理系统”将老工程师的经验显性化,形成文档的补充说明。

  • 跨代协作

    • 建立年轻工程师与老工程师之间的协作机制,在实践中传递隐性知识。

    • 记录这种协作过程,将其转化为文档的一部分,形成“活知识”。

  • 哲学思考

    • 文档的“自明性”并非绝对的,而是一种“实践中的自明性”。它依赖于使用场景、解释者的能力以及跨代的知识协同。

    • 自明性可以通过人为干预(如知识传递、语境补充)逐步恢复。

总结

在这一情景下,说明文档的“自明性”受到语境变化、隐性知识、信息载体局限性等多重因素的影响。通过哲学和信息论的视角,可以理解其本质是一种动态的、实践依赖的属性。要解决这一问题,需要通过跨代协作、知识显性化以及文档动态更新来弥补语境裂痕,从而在不断变化的环境中重建文档的自明性。


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