Thursday, December 22, 2011

150 (anni di) invenzioni italiane - rassegna stampa


Per i tipi dell'Editore Codice il saggio di Vittorio Marchis racconta la creatività e l'innovazione dell'Italia e degli Italiani attraverso 150 brevetti depositati presso il Patent Officie degli Stati Uniti d'America. Ogni anno un brevetto. un'invenzione, un innovatore, un'impresa.

Rassegna stampa e Web, interviste:

Presentazione alla Libreria Feltrinelli CLN, Torino, 24 febbraio 2012
ATNews, 19 febbraio 2012
Presentazione alla Feltrinelli di Corso Buenos Aires, Milano, 16 febbraio 2012
"Abitare", febbraio 2012
Rai Radio 1, "Baobab", venerdì 10 febbraio 2012
Radio Veronica One, domenica 5 febbraio 2012
"L'Italia creativa di Marchis" in "La Stampa - Torinosette", 3 febbraio 2012, p. 60
Roma, Libreria MelBookStore, Rossella Panarese e Marco Cattaneo presentano il libro, 27 gennaio 2012
Roma, Intervista radiofonica a Radio Città Futura, 27 gennaio 2012, ore 11.00
Roma, Massimo Bozzo intervista Vittorio Marchis per GR1
La Stampa, 22 gennaio 2012
Presentazione e letture alla Libreria Cossavella di Ivrea, 20 gennaio 2012
"le '150 invenzioni' di Marchis" in: La Sentinella del Canavese, 20 gennaio 2012
Presentazione alla Libreria Fnac di Torino, 19 gennaio 2012
"Le Scienze", gennaio 2012, numero 521
Rai Radio3 Scienza, 29 dicembre 2011
TV2000, 29 dicembre 2011
Rai International, 21 dicembre 2011
Rai Radio 1, Tornando a casa, intervista con Enrica Bonaccorti, 29 novembre 2011, ore 18
Rai TG1 Storia, 28 novembre 2011, ore 9.00
Studio 93, intervista radiofonica, 27 novembre 2011
Forlì, 25 novembre 2011, Centro Culturale San Francesco, presentazione del volume
"l'Eco del Chisone", 23 novembre 2011
"il Giornale", 19 novembre 2011
Vittorio Pasteris blog
Il Venerdì di Repubblica, 18 novembre 2011
il corriere d'Abruzzo
fabiomanzione
il punto stampa
il giornale di Pozzallo
tuttoblog
telecapri news
Libero 24 x 7
diariopernondimenticare.blogspot.com
Che tempo che fa - Libri
Televideo.rai.it
Nicola Mattina
Personal Report
la Feltrinelli
Rai Radio 1 - Baobab - 31 ottobre 2011
GR Parlamento, 30 ottobre 2011
"Il Ciriaco"
"Rinascita"
"Terra"
la Repubblica D
il post
VoxRoma
Socks-Studio
ibs
Daily Wired
MyArtistic.blogspot.com
unilibro
libreria Coletti
"l'eco di Bergamo"
fidest
Hoepli
C.R.M happy radio (Palermo), intervista -
"La Gazzetta del Mezzogiorno" - 26 ottobre 2011
Rai Radio 1 - Primaditutto - 26 ottobre 2011
Siamotuttigiornalisti
la Gazzetta Italo-Brasiliana
Punto d'incontro / il Messico per l'Italia
eprice
Radio Monte Carlo 21.10.2011
"la Stampa", 21.10.2011
"Il Secolo XIX" - 20 ottobre 2011
Radio Bruno, Mantova - 19 ottobre 2011
Virgilio Suisio
wuz
libreria Rizzoli

Monday, November 28, 2011

Associazione Francesco Barone

La Associazione Francesco Barone, da poco costituita, assieme al Comune di Forlì hanno presentato il giorno 25 novembre 2011 alle ore 17.00 nel Salone Comunale, il 1° volume della collana ” I quaderni di Forlì” sul tema Scienza, tecnologia e valori morali (quale futuro?).

Monday, November 21, 2011

The Fall of the Faculty


In un mondo che tende a trasformare gli atenei in aziende si consiglia vivamente il saggio di Benjamin Ginsberg, The Fall of the Faculty, pubblicato dalla Oxford University Press, di cui si consiglia almeno la lettura di alcuni estratti presenti in internet. Utile anche il commento di Dan Berrett.

Sunday, November 20, 2011

Gli aspiranti ingegneri scoprono la filosofia

Interessante intervista di Vera Schiavazzi a Franca D'Agostini, docente di Filosofia della scienza al Politecnico di Torino. "La Repubblica", 19 novembre 2011.

Tuesday, November 8, 2011

Un convegno a Roma

Il 10 e l'11 novembre si terrà a Roma, presso l'Istituto Italiano di Studi Germanici un convegno sulla Nascita delle 'scienze umane' nell'Italia postunitaria.

Friday, November 4, 2011

Qualche apologo... dal passato


Talvolta può essere utile, tanto per cominciare, a rispolverare qualche scritto ormai introvabile.
Buona lettura. VM

"Felices tiempos cuando los ingenieros eran pontifices"

Thursday, November 3, 2011

Le idee sono il nostro futuro...


3 novembre 2011: Intervista a Rai Radio 1 con Vittorio Marchis e Paolo Manzelli su creatività e ingegno, con alcune considerazioni sul futuro del Paese.

La crisi dell'algoritmo degli ingegneri

La conferenza del Professor Kenneth Keniston, del Massachusetts Institute of Technology, di cui è qui riportata la traduzione in italiano, è stata tenuta il 17 Ottobre 1996 al Politecnico di Torino, nel quadro dell’attività dell’ Istituto di Studi Superiori in Scienze Umane (Politecnico di Torino), e con la collaborazione dell’I.S.I., Institute for Scientific Interchange.

Algoritmo : "Qualsiasi metodo speciale per risolvere un certo tipo di problema"

Sono onorato dell’invito che mi è stato rivolto di presentare una relazione sull’argomento delle discipline umanistiche e delle scienze, e del loro rapporto con la formazione degli ingegneri. Il mondo intero ammira gli straordinari risultati raggiunti negli ultimi decenni nell’Italia del Nord, risultati che trovano un loro centro importante in questa città, e in questa famosa scuola di ingegneria. E’ per me un grande onore che mi sia stato chiesto di partecipare alla vostra discussione su come sia possibile adattare i programmi di formazione alle condizioni moderne.

Il vostro invito tuttavia mi mette anche a disagio, perché non conosco a fondo la formazione degli ingegneri in Italia, e quindi non posso fare commenti specifici sulla vostra situazione. Avendo studiato le scuole di ingegneria negli Stati Uniti, in Francia e in Gran Bretagna, sono certo che anche in Italia, come in ogni altro Paese, la cultura nazionale e le istituzioni locali possano - e debbano - determinare gran parte di quanto avviene in queste scuole. Desidero quindi farvi presente fin d’ora che i miei commenti si baseranno prevalentemente sulla mia esperienza in altri Paesi, e potrebbero non essere del tutto applicabili alla situazione a Torino e in Italia.

La crisi della formazione degli ingegneri

Intendo parlare in termini molto generali e sostenere che in America e, in una certa misura, in Francia e in Gran Bretagna, siamo di fronte a una crisi dell’ingegneria e della formazione degli ingegneri. Questa crisi risulta evidente nelle scuole di ingegneria attraverso i dubbi espressi sui curricula, attraverso la constatazione che gli ingegneri non occupano posizioni abbastanza importanti nel mondo industriale e nella società, attraverso i timori che il cambiamento possa significare la distruzione delle tradizionali qualità positive dell’ingegneria. In Francia, scuole come l’Ecole Polytechnique avevano un tempo il primato non solo dell’innovazione tecnologica, ma forse, in misura ancora maggiore, dei settori industriali pubblici e privati. Oggi devono lasciare il posto alla Scuola nazionale di amministrazione (ENA), e alle grandes écoles di management, in particolare l’HEC e l’ESSEC. In questo momento i funzionari dell’Ecole Polytechnique stanno esplicitamente esplorando nuove vie per ridefinire la funzione delle scuole di ingegneria, in modo da riaffermare e allargare la loro missione e la loro sfera di influenza.

In America, e specialmente in un istituto come il MIT, questi dubbi sui piani di studi sono molto diffusi. Da un lato il MIT, rispetto a qualsiasi università degli Stati Uniti, attira probabilmente il gruppo di studenti più scientificamente dotati. D’altro lato si rileva che, anche in un’era in cui l’alta tecnologia diventa sempre più un elemento centrale, la leadership dell’industria americana si trova non tanto nelle mani dei laureati del MIT o di altre persone con formazione tecnica, quanto piuttosto in quelle di esperti di finanza e avvocati - laureati della Harvard Business School e della Stanford Law School. I laureati del MIT, se mai raggiungono posizioni manageriali, spesso arrivano al massimo alla carica di vice presidente tecnico e non a quella di leader dell’impresa.

Sorge allora inevitabilmente il dubbio se o in quale misura la formazione del MIT contribuisca al "fallimento" dei suoi laureati nel raggiungere le più alte posizioni di leadership.

Un altro sintomo dei dubbi verso la formazione degli ingegneri è costituito dalla discussione costante ma inconcludente sulla riforma dei piani di studi, che viene oggi portata avanti nelle scuole di ingegneria americane. Vi sono innumerevoli proposte e controproposte di possibili riforme. Queste proposte si basano di solito su due timori. Il primo è quello che, data la vera e propria esplosione delle conoscenze, l’attuale piano di cinque anni sia troppo breve per consentire agli studenti di raggiungere le frontiere del sapere. Il secondo è il timore che vi sia qualcosa nel contenuto della formazione che risulti negativo (o non abbastanza positivo) agli effetti della preparazione intellettuale degli studenti per le posizioni di leadership nei settori industriali, sociali, politici e forse persino intellettuali.

Dietro questi timori vi sono i grandi cambiamenti storici che hanno influenzato l’opinione pubblica nei confronti dell’ingegneria, della formazione degli ingegneri e in realtà della moderna tecnologia nel suo insieme. Di tali cambiamenti, quello più critico storicamente è la consapevolezza crescente e ormai universale del fatto che le innovazioni tecnologiche possono avere - e spesso hanno - effetti negativi. A partire da Hiroshima, e con sempre maggior forza da allora, i critici sia all’interno che fuori della comunità scientifica e tecnica si sono resi conto del fatto che, per la prima volta, l’umanità possiede la capacità tecnologica di cambiare e perfino distruggere il mondo intero. L’elenco degli attuali problemi e rischi è lungo e ben noto : guerra nucleare, inverno nucleare, piogge acide, riduzione della fascia di ozono, distruzione di specie viventi, sostanze chimiche tossiche, impoverimento della Terra, inquinamento dell’aria, avvelenamento delle acque, proliferazione di rifiuti pericolosi, riscaldamento globale e via dicendo. Tutti questi rischi sono attribuiti agli effetti perversi della continua crescita delle capacità umane, resa possibile dalle tecnologie moderne.

Questi timori, ampiamente diffusi in America nella comunità intellettuale, nell’opinione pubblica e fra i politici, hanno contribuito a minare in questo Paese la visione ottocentesca dell’ingegnere come figura "eroica" che conquistava lo spazio e soggiogava la natura.

E’ chiaro che da Hiroshima a Chernobyl vi è stato un marcato declino dell’entusiasmo pubblico per la tecnologia, e quindi per gli ingegneri che sono la personificazione delle sue più importanti caratteristiche. Non intendo chiaramente affermare che la maggior parte degli studenti e dei docenti in istituti come il Politecnico, il MIT, il Technion israeliano, la Technische Hochschule, l’Ecole Polytechnique, o l’Imperial College siano essi stessi pieni di dubbi e di ansie. Voglio però sottolineare che il sostegno della pubblica opinione verso l’ingegneria - l’immagine culturale dell’ingegneria - è cambiato per la consapevolezza del fatto che le potenti tecnologie moderne quasi sempre finiscono col produrre, oltre a conseguenze positive e desiderate, effetti non previsti e non auspicabili.

In ultima analisi, tuttavia, il fatto che le tecnologie possiedano un loro lato "oscuro" costituisce, per gli ingegneri creativi, un problema pratico piuttosto che intellettuale o concettuale. Come si è espresso un presidente del MIT, "La risposta alle tecnologie dannose non è l’abolizione delle tecnologie, ma la loro sostituzione con tecnologie valide". Ad esempio, se gli attuali metodi di produzione dell’energia contribuiscono al riscaldamento globale, dobbiamo scoprire, attraverso la scienza e la tecnologia, tecniche migliori che non contribuiscano (o non contribuiscano in misura così rilevante) a tale fenomeno. Non si tratta quindi di un problema filosofico, ma di un interessante problema tecnico, che dovrebbe essere risolto, con l’applicazione di un tenace lavoro, e impegnando risorse adeguate, grazie all’impegno di ingegneri creativi armati di strumenti quali la scienza, la matematica e l’analisi costi-benefici.

Per quanto importante sia il problema del declino della fiducia del pubblico nella tecnologia, sono convinto che vi sia un secondo problema al centro della crisi nel settore dell’ingegneria, un problema più profondo, più arduo, più concettuale - in realtà, un problema filosofico. Esso colpisce le ipotesi intellettuali fondamentali su cui si basa la moderna ingegneria, e costituisce una minaccia per le stesse basi concettuali su cui si fondava originariamente questa disciplina immensamente creativa e trasformativa.

Definirò questo secondo problema come l’erosione della fiducia nell’algoritmo di ingegneria -nel paradigma - cioè, nel metodo di soluzione dei problemi che si trova nel cuore stesso dell’ingegneria e quindi della tecnologia moderna. Questa crisi dell’algoritmo di ingegneria - decisamente negata da alcuni, ignorata dai più, e affrontata da pochi - deriva da una crisi concettuale fondamentale dell’ingegneria.

Un richiamo storico

Per spiegare questa crisi, vi prego di consentirmi un breve richiamo storico alle vicende dell’ingegneria in America, al fine di sottolineare l’originalità e la fecondità dell’algoritmo che sta alla base della moderna ingegneria.

E’ ora un fatto ampiamente accettato che quella che gli storici definiscono "prima rivoluzione industriale"- la rivoluzione nella produzione di beni che ebbe inizio nel 17° e 18° secolo, e che decollò nel 19° con uno straordinario sviluppo delle industrie tessili, dei trasporti, metallurgiche e di altri settori - non fu la creazione di un’ingegneria basata sulla scienza, ma piuttosto il frutto del lavoro di dilettanti intuitivi, di artigiani dotati e di arruffoni pieni di inventiva. E’ indubbio che il concomitante sviluppo della scienza, e specialmente il razionalismo scientifico e l’idea di progresso crearono un clima fertile in cui poté manifestarsi la prima rivoluzione industriale. Ma i primi canali, le prime fabbriche, ferrovie, acciaierie, i filatoi e i telai a motore non furono il risultato dell’applicazione sistematica dei principi scientifici da parte degli ingegneri. Tutto questo fu piuttosto dovuto all’inventiva e all’immaginazione di persone la cui formazione scientifica era generalmente approssimativa. Come spiega Elting Morison, storico della tecnologia, nel suo resoconto sui primi canali americani, questi non furono costruiti da persone simili ai moderni ingegneri idraulici, formati su basi scientifiche, ma piuttosto da dilettanti entusiasti, artigiani ingegnosi e imprenditori tenaci. La maggior parte dei canali presentava grosse falle ; un canale del 19° secolo era stato tracciato così malamente che, nel momento in cui le due estremità in via di costruzione finalmente si incontrarono, una si trovava a un livello superiore di due metri rispetto all’altra !

La scienza di base, se pur esisteva, non stava nelle menti degli ingegneri, ma altrove - principalmente nelle accademie urbane e in poche università, ed era più che altro un passatempo per aristocratici e persone abbienti.

Fu solo verso la fine del 19° secolo, quando la spinta della prima rivoluzione industriale era diventata irresistibile, che si fece gradatamente strada l’idea della posizione centrale della moderna ingegneria e venne avviata la seconda rivoluzione industriale. Negli anni settanta, ottanta e novanta del secolo scorso, gli industriali che cercavano prodotti nuovi e metodi più economici di produzione di quelli tradizionali, cominciarono a rendersi conto che le nuove scienze avrebbero potuto essere usate - se applicate direttamente - per risolvere problemi tecnologici, per inventare nuovi prodotti, per migliorare quelli già esistenti, per moltiplicare i materiali, e per ridurre i costi di produzione. Cominciò così ad apparire, dapprima nell’industria tedesca delle materie chimiche e dei coloranti, nella nascente industria elettrica britannica, in Italia e negli Stati Uniti, nei settori delle comunicazioni e della metallurgia, una nuova strana figura professionale, il precursore del moderno ingegnere.

Questo nuovo ingegnere, nonostante fosse istruito nelle discipline scientifiche della sua epoca, non condivideva l’obiettivo principale dello scienziato, quello cioè di ampliare la conoscenza del mondo naturale. Egli tendeva piuttosto ad usare la scienza per creare nuovi prodotti e processi. Non lavorava per l’università, ma per clienti privati, e successivamente per le aziende industriali ; i compiti che svolgeva non dipendevano dalla sua curiosità, ma piuttosto dalle esigenze pratiche dei datori di lavoro. La parola "ingegnere", un tempo usata prevalentemente per indicare meccanici dotati, guidatori di locomotive a vapore e soldati istruiti a West Point o all’Ecole Polytechnique, cominciò ad acquisire un nuovo significato.

Sempre più erano considerati "ingegneri" i membri di una nuova professione - coloro che avevano studiato i principi matematici e scientifici fondamentali essenziali per le scienze applicate e pratiche, uomini (si trattava in effetti di una professione esclusivamente maschile) che si specializzavano nei servizi pubblici, e il cui lavoro come costruttori di ponti e strade, metallurgisti, ingegneri chimici, ingegneri elettrici o meccanici si basava sulla conoscenza delle nozioni scientifiche più precise e più utili esistenti in quel momento. Con la creazione di questa nuova professione, e sulla base dell’idea radicale che ne aveva determinato la comparsa, la spinta della prima rivoluzione industriale diede impulso alla seconda, il cui impeto ha guidato la trasformazione del mondo conosciuto fino ai nostri giorni.

Alle origini della creazione del nuovo ingegnere professionista vi era un’idea - un’idea di immensa importanza, semplicità essenziale e produttività senza pari. Si trattava di un’idea la cui forza era stata prevista dagli ottimisti della scienza già da molti secoli, ma che non era mai prima stata applicata su larga scala. Era l’idea che i principi fondamentali della scienza, che erano rimasti fino ad allora una branca della filosofia che mirava prevalentemente a una migliore comprensione del mondo naturale in quanto tale, potessero essere applicati sistematicamente e deliberatamente per trasformare il mondo naturale al fine di raggiungere obiettivi umani e industriali.

Quest’idea assunse forma pratica solo gradualmente, e procedette di pari passo con gli stupefacenti progressi della scienza nei secoli 19° e 20°. All’inizio, i piani di studi delle scuole di ingegneria nuove o riorganizzate avevano una parte importante di apprendimento pratico - imitazione dei metodi migliori applicati da coloro che avevano operato prima. Tuttavia la scienza e la matematica cominciarono a svolgere un ruolo nuovo e importante, e nel 20° secolo, specialmente nel periodo fra le due guerre mondiali, finirono per diventare l’elemento centrale nella formazione degli ingegneri, le "conoscenze fondamentali" sulle quali si costruiva l’intero processo educativo. Fu allora che, in istituti come il MIT, fu creata una importante e autonoma Scuola delle Scienze, per fornire una fertile base culturale, il nucleo fondamentale di una istituzione dedicata alla formazione degli ingegneri. Nel 20° secolo infatti l’interdipendenza tra scienza e tecnologia divenne sempre più evidente : si formò un nuovo rapporto sinergico fra l’ingegnere che creava nuovi strumenti di misura e di ricerca, e lo scienziato le cui scoperte alimentavano i successivi progressi dell’ingegneria.

Questa trasformazione dell’ingegneria e, come risultato diretto, del mondo intero, si può descrivere in molti modi. E’ stato il prodotto di potenti forze industriali, intellettuali, economiche e politiche, che lavoravano in ampia concertazione ; ha creato nuove professioni e grandi redistribuzioni di potere economico, intellettuale e politico ; ha suscitato nuovi modi di interpretare il mondo. Ha formato un nuovo tipo umano, un nuovo eroe culturale, l’imprenditore-ingegnere, pionieristico e innovatore, le cui opere traversavano i continenti, sfidavano il tempo e lo spazio, e mettevano alla portata di tutti i lussi delle classi abbienti.

Ora vorrei tuttavia esaminare le basi intellettuali di questa trasformazione. Come ho già osservato, l’idea che la scienza possa aiutare l’uomo a padroneggiare la natura ai propri fini è di gran lunga antecedente alla rivoluzione dell’ingegneria. Questa è stata però necessaria per dimostrare che si trattava di un’idea attuabile, e per creare le istituzioni dove questo potesse avvenire attraverso lo studio e la pratica.

L’algoritmo dell’ingegneria

L’idea fondamentale che sta alla base della rivoluzione dell’ingegneria è quella che il mondo esterno possa essere definito come una serie di problemi, ognuno dei quali può essere risolto grazie all’applicazione di teoremi scientifici e di principi matematici. Attorno a questo primo principio si raggruppa una serie di idee che ne formano il corollario.

Il primo principio implica una divisione metafisica del mondo in due regni. Il primo costituisce il regno dei "problemi" che possono essere "risolti". Naturalmente tutti noi sappiamo che nella vita umana non ogni difficoltà si può definire "problema" in questi termini. Vi è quindi un secondo regno - definito in vari modi come "il resto della vita", i "valori" o la "società" - che non può essere definito secondo i parametri dei "problemi" e che quindi non ha rilevanza per l’ingegnere in quanto tale.

Per quanto riguarda i "problemi" degni del lavoro dell’ingegnere, si tratta in generale di questioni di natura complessa. Ciò significa che devono essere suddivisi - o analizzati - suddividendoli in componenti e problemi parziali più semplici, ognuno dei quali può essere risolto separatamente applicando principi scientifici e idee matematiche. Risolvendo correttamente tutti i problemi parziali e integrando quindi fra loro le soluzioni parziali, l’ingegnere arriva alla soluzione di problemi più vasti e complessi.

L’applicazione di principi scientifici appropriati a un problema reale porta a una risposta corretta. Si possono quindi classificare le soluzioni come giuste o sbagliate. Le soluzioni sbagliate possono essere dovute a una varietà di errori : ad esempio, l’inserimento di valori errati per le variabili di un’equazione ; l’insufficiente conoscenza delle formule scientifiche richieste, la trascuratezza nei calcoli, l’applicazione del principio scientifico sbagliato al problema. Per imparare a evitare tali errori si richiede molta pratica, grande attenzione e precisione estrema. Risulta particolarmente difficile apprendere quale principio scientifico applicare alla soluzione di un problema.

Poiché il linguaggio della scienza è prevalentemente numerico, i veri problemi devono poter essere tradotti e risolti in termini quantitativi. La formazione degli ingegneri è necessariamente basata sulla matematica. Le questioni o le difficoltà che non possono essere quantificate non sono quindi per definizione problemi reali. Le qualità che non possono essere misurate (ad esempio bellezza, giustizia sociale, grazia, pace, eleganza) devono essere escluse dai calcoli di ingegneria, anche se per altri motivi potrebbe essere auspicabile prenderle in considerazione.

Non tutti possono diventare buoni ingegneri. Le qualità umane necessarie a questo fine comprendono capacità matematiche e scientifiche, capacità di suddividere problemi ampi e complessi in una serie di problemi piccoli e semplici, capacità e interesse per la precisione, e capacità di identificare i principi scientifici che devono essere correttamente applicati a ogni problema.

Quando tuttavia esistono queste capacità intrinseche, l’ingegneria può essere insegnata. Ciò avviene in primo luogo insegnando agli studenti i fondamentali principi matematici e scientifici, e successivamente addestrandoli nelle specifiche tecniche di problem-solving di un particolare settore dell’ingegneria. Il compito più difficile nella formazione ingegneristica è quello di insegnare agli studenti come scegliere il corretto principio scientifico da applicare a qualsiasi problema particolare. A questo fine occorre una continua e costante applicazione pratica. Si propone allo studente un problema - di tipo semplice, per iniziare - e gli si chiede di scegliere fra tutti i principi scientifici, proprio quello necessario per arrivare alla giusta soluzione. Questo metodo viene definito, in inglese, metodo dei problem-sets, ed è il mezzo di istruzione maggiormente usato nella formazione ingegneristica degli Stati Uniti.

Infine, tutti concordano sul fatto che gli ingegneri, nel corso della propria vita, si troveranno ad affrontare situazioni di grande importanza, ma che non si possono considerare "problemi" secondo il concetto che ho esposto. Tuttavia gli studi formali di ingegneria possono in realtà fare ben poco per preparare gli studenti ad affrontare tali situazioni, a parte forse avvisarli del fatto che esse esistono. Fra quelli più spesso citati nelle scuole di ingegneria vi sono i cosiddetti "vincoli sociali", e cioè fattori psicologici, politici, etico-ambientali, economici, culturali, organizzativi e altri che possono "vincolare" l’ingegnere - limitando la sua capacità ad applicare la soluzione (giusta) che egli riesce a trovare grazie alla formazione ricevuta. Da questo deriva anche la convinzione che, nell’ipotetico caso di un mondo più perfetto, dove non esistessero questi vincoli, si potrebbero applicare di preferenza le soluzioni ingegneristiche. Si suppone però che gli ingegneri in quanto tali non possiedano alcuna attitudine o capacità di affrontare questi "vincoli" e che essi debbano, per quanto possibile, starne lontani.

L’algoritmo ingegneristico - quest’idea di applicare deliberatamente la scienza per risolvere determinati problemi pratici, e la metodologia correlata che insegna all’ingegnere come farlo - si è dimostrato essere una delle idee più rivoluzionarie e creative mai espresse. Questo principio, inserito nella pedagogia delle scuole di ingegneria e nella pratica stessa dell’ingegneria moderna, è stato la forza trainante che ha consentito una continua crescita del dominio dell’uomo sulla natura, che ha portato in questo secolo a trasformare la vita sul pianeta in misura molto maggiore di quanto mai sia accaduto in tutta la precedente storia dell’umanità.

Il buon tempo andato

Descrivendo l’algoritmo ingegneristico ho detto che questo definisce come irrilevanti, e quindi non compresi nella formazione degli ingegneri, tutti gli altri problemi, dilemmi e situazioni che non sono "problemi" secondo la definizione classica. Questa è naturalmente un’ipotesi deliberatamente riduttiva, che può apparire irragionevole a tutti coloro che operano principalmente in un mondo complesso e turbolento, pervaso da sentimenti umani ambigui, confusione organizzativa, conflitti politici, contraddizioni assurde e dilemmi non risolti. Si deve però ricordare che, fino all’incirca all’ultima generazione, l’algoritmo costituiva un’utile semplificazione, grazie alla quale gli ingegneri riuscivano, con un po’ di tensione e di autoillusione, a perseguire la loro vocazione in modo creativo. Poiché gli ingegneri hanno tuttavia sempre dovuto tenere conto dell’aspetto che io ho definito "il resto del mondo", può essere utile vedere come ciò sia avvenuto in passato.

Per prima cosa, si deve ricordare che all’inizio, nel firmamento sociale, gli ingegneri godevano di una posizione molto privilegiata, e in certi momenti perfino eroica. In America, gli ingegneri erano coloro che progettavano i canali e disegnavano le ferrovie che unirono il continente, che costruivano ponti, centrali, acciaierie e stabilimenti, che successivamente progettarono automobili, grattacieli ed aerei, e che, attraverso la chimica moderna e la conquista della natura, riuscirono a diffondere un miglior tenore di vita. Anche se in America gli ingegneri non hanno mai raggiunto una posizione sociale così elevata come in Francia, per non parlare dell’Unione Sovietica (dove, fino all’avvento di Gorbaciov, essi costituivano oltre il 90% del Politburo), la loro posizione nell’immaginario popolare e nella pubblica stima era sicura. Fino a tempi recenti, solo pochi intellettuali dissidenti - Carlisle in Inghilterra, Thoreau in America, alcuni poeti romantici nell’Europa continentale - hanno osato mettere in dubbio il reale valore della Tecnologia o dei suoi adepti, gli ingegneri.

Il fatto di occupare una posizione "eroica" nell’immaginario collettivo aiuta chiaramente a convivere con le contraddizioni della professione. Ancora più importante era tuttavia il fatto che, nella loro attività pratica, gli ingegneri erano generalmente in grado di ignorare semplicemente "il resto del mondo". La necessità di affrontare dei "vincoli", per quanto onnipresenti questi fossero, era considerato un compito da affidare ad altri. Banchieri, speculatori e capitalisti trovavano le necessarie risorse finanziarie. Gli esperti di marketing lavoravano per vendere il prodotto. I pubblicitari e gli addetti alle pubbliche relazioni si occupavano della pubblica opinione, che in ogni caso era ampiamente positiva. Se vi era inquinamento a valle, questo era comunque il prezzo da pagare per il Progresso, e i politici locali, sempre sensibili alle esigenze dell’occupazione, difficilmente avrebbero messo in gioco i posti di lavoro con norme che potessero danneggiare la produzione. E per quanto riguarda il problema attuale dei necessari compromessi fra fattori che non possono essere misurati, raramente l’ingegnere doveva confrontarsi direttamente con esso. Il suo compito era quello di progettare qualcosa che funzionasse e che si potesse riparare in caso di guasto. E in ogni caso, poche e semplici regole empiriche erano in generale sufficienti per affrontare ciò che oggi richiederebbe una complessa analisi costi-benefici : gli ingegneri cercavano di non usare materiali costosi ; cercavano di progettare oggetti che durassero per un periodo di tempo ragionevole.

E ancora, un secolo fa gran parte degli ingegneri americani erano professionisti indipendenti, o lavoravano per piccole imprese. Di norma, i loro incarichi potevano essere assolti con un minimo di consulenza e assistenza da parte di altri ; o, se vi erano altre persone coinvolte, queste erano o clienti o impiegati che traducevano in specifiche e disegni particolareggiati i progetti dell’ingegnere o si procuravano le misure che gli erano necessarie. Certamente, un numero piccolo ma crescente di ingegneri cominciò a essere assunto da grandi aziende in quelle che dovevano poi diventare le direzioni Ricerca e Sviluppo. Tuttavia all’inizio si trattava di pochi casi e di esperienze isolate. Era quindi più facile continuare a cullarsi nell’illusione di non dover tenere conto dei "fattori sociali".

Da due o tre generazioni, però, e con una sempre maggiore rapidità, la vita degli ingegneri ha cominciato a cambiare. In primo luogo, come ho già ricordato, in questi ultimi decenni si è deteriorata l’immagine pubblica degli ingegneri e della "Tecnologia". Considerato un tempo un creativo conquistador della Natura, oggi l’ingegnere è più spesso visto come culturalmente incolto. E inoltre, ciò che è ancora più importante, l’innovazione tecnologica, un tempo definita semplicemente come il mezzo verso una vita migliore, è ora considerata come una delle principali cause di un degrado ambientale così esteso che, secondo alcuni, preannuncia addirittura la "morte della Natura". Anche in un istituto come il MIT, dove esiste tuttora un grande entusiasmo tecnologico, si avvertono questi cambiamenti.

Al tempo stesso l’attività quotidiana degli ingegneri è diventata più difficile, in quanto i prodotti che essi progettano sono sempre più complessi. Un semplice ponte diventa una struttura inserita in un sistema di autostrade ; la macchina fotografica assomma in sé una miriade di funzioni automatiche, come l’autofocalizzazione, la riduzione dell’effetto per cui gli occhi virano al rosso, l’abbassamento al minimo delle vibrazioni, ecc., un apparecchio con quattro chip di computer all’interno; la dinamo diventa un componente di un reattore nucleare collegato a una rete elettrica internazionale ; l’aereo dei fratelli Wright, poco più complesso che una bicicletta, diventa il Boeing 747, con un milione di parti interconnesse. Di conseguenza, l’ingegnere solista che progettava o inventava un singolo prodotto dall’inizio alla fine è diventato ormai una rarità ; ora è sostituito dal team coordinato e interattivo di specialisti in ingegneria, che lavorano sul progetto complesso di un componente che si inserisce in un sistema socio-tecnico complesso. La "società", che un tempo era qualcosa che stava là fuori, ora è entrata nel posto di lavoro ; anzi, la società stessa è il posto di lavoro.

Come conseguenza di tutto ciò si è verificato un altro cambiamento : a mano a mano che i sistemi tecnologici diventano più complessi e i loro componenti più strettamente correlati, il problema della ricerca dell’equilibrio fra fattori incommensurabili, che era un tempo marginale per l’ingegneria, si sposta al centro. Nella progettazione di un aeroplano moderno, il progettista deve prendere in considerazione la sicurezza rispetto alla velocità rispetto all’affidabilità rispetto ai costi rispetto alla capacità, con un occhio anche alla riproducibilità, all’accettazione da parte del mercato e ai piani dei concorrenti esteri. Certamente ognuno di questi fattori, di per sé, potrebbe essere trasformato in un "problema" risolvibile con un algoritmo ingegneristico. Tuttavia nulla nell’algoritmo consente all’ingegnere di trovare un equilibrio tra fattori diversi irrinunciabili, e che non possono essere rapportati fra loro secondo un unico parametro. Perfino l’analisi costi-rischi-benefici, che costituisce un tentativo di estendere l’algoritmo ingegneristico a situazioni decisionali complesse, quantizzando variabili qualitative e finanziarie, finisce con il collassare quando si trova a dover massimizzare simultaneamente sia mele che arance.

Al tempo stesso, tutti quei "vincoli" che l’ingegnere poteva un tempo tranquillamente trascurare, sono ora entrati a far parte della sua attività. I problemi ambientali sono esempi classici di ciò che gli economisti definiscono "fattori esterni", un elemento che gli ingegneri del passato raramente dovevano prendere in considerazione. Quando tuttavia la sicurezza e i livelli massimi delle emissioni stabiliti a Roma o Washington vengono imposti ai produttori di vetture a Torino o Detroit, sicurezza e inquinamento diventano i "problemi" dell’ingegnere automobilistico. Trovare la migliore ubicazione di una centrale elettrica era un tempo compito di capitalisti, agenti immobiliari e politici, e in ogni caso le prime centrali elettriche erano ragionevolmente ubicate nel centro delle grandi città, vicino a coloro che avevano bisogno dell’energia. Oggi, tuttavia, per l’ingegnere nucleare, la scelta del sito fa parte dei problemi che lui stesso deve risolvere. Ad esempio, per alcuni aspetti, il centro di Genova o di Manhattan sarebbero siti eccellenti per installare reattori nucleari, con un’ampia disponibilità di acqua per il raffreddamento, buone strutture di trasporto e vicinanza agli utenti. Sarebbe tuttavia assurdo considerare oggi i potenziali rischi o impatti ambientali dei reattori nucleari unicamente come "vincoli" che per definizione impediscono agli ingegneri di fare quello che è giusto. Oggi, ciò che veniva un tempo considerato come fattore esterno è diventato interno, e ciò che prima era visto come "vincolo" è diventato parte integrante del design ingegneristico. Tuttavia, precisamente a causa del fatto che, per definizione, questi vincoli non possono essere ridotti a problemi da risolvere con la semplice applicazione della scienza, non è possibile affrontarli con l’algoritmo di ingegneria.

In passato, inoltre, l’impatto del lavoro degli ingegneri era in genere a livello locale : il ponte, la centrale elettrica, il motore a vapore o il biplano potevano essere progettati tenendo eventualmente conto della sola sensibilità di coloro che vivevano nell’ambiente immediatamente circostante. Se vi erano effetti collaterali negativi (un ponte che rovinava un panorama, un aeroporto rumoroso vicino a un’area residenziale, le emissioni di una fabbrica che inquinavano un fiume, il fumo che distruggeva la vegetazione a valle), gli eventuali danneggiati si trovavano all’interno di un’area limitata. Potevano essere tranquillizzati, risarciti, o accontentati su base strettamente locale. Oggi, per contro, i sistemi tecnologici e per conseguenza il lavoro stesso degli ingegneri hanno in misura sempre maggiore effetti a livello globale. I giapponesi temono un’altra Chernobyl in Russia o in Ucraina, sia per il fallout radioattivo sul Giappone che per il fallout politico che farebbe seguito a un altro importante incidente nucleare in Russia, e che potrebbe mettere a rischio i piani nucleari del Giappone, creando allarme nell’opinione pubblica giapponese, già molto sensibile al problema. La combustione del carbone nelle centrali elettriche della Ruhr distrugge gli alberi e inquina i laghi in Boemia. La distruzione della foresta pluviale amazzonica potrebbe ridurre la capacità della Terra ad assorbire i gas che provocano l’effetto serra. La scelta della Cina di utilizzare centrali elettriche a carbone nella prossima generazione potrebbe aumentare il riscaldamento atmosferico globale. I test delle armi nucleari nel Pacifico meridionale e in Siberia hanno aumentato i livelli di stronzio 90 e iodio radioattivo nel latte in tutti i Paesi del mondo.

Ho tratteggiato un quadro a forti contrasti per paragonare l’ingegnere di un tempo e quello attuale, e questo perché desidero rendere evidente un semplice fatto. Vi è stato cioè nel lavoro degli ingegneri un passaggio dalla semplicità alla complessità, dal lavoro come solista a quello in team, da dispositivi semplici a sistemi complessi, dall’ignorare aspetti conflittuali (o affrontarli con regole empiriche) a doverli confrontare direttamente fra loro, dal lasciare che qualcun altro affronti i problemi esterni a vederseli piombare senza scampo al centro della propria attività lavorativa. In misura sempre maggiore Marconi ed Edison sono stati sostituiti dai grandi e anonimi team di progettisti alla Microsoft, ognuno dei quali sviluppa una parte soltanto della successiva versione di Windows. L’aspetto più importante di queste trasformazioni è che esse colpiscono il cuore stesso dell’algoritmo ingegneristico. Questo algoritmo, che è ancora utile per molti compiti, che si trova ancora nel cuore intellettuale del curriculum degli ingegneri, e tuttavia chiaramente irrilevante per queste nuove realtà del lavoro degli ingegneri. Tale fatto costituisce il nucleo intellettuale dell’attuale crisi dell’ingegneria.

Risposte e possibili soluzioni

Esprimendomi in termini quasi marxisti ho affermato che esiste ora una contraddizione fra la base e la sovrastruttura ingegneristica. La base è costituita dalla effettive condizioni in cui si svolge il lavoro e la vita produttiva della gran parte degli ingegneri contemporanei - dei vostri studenti del Politecnico e dei miei al MIT. La sovrastruttura è la formazione intellettuale che essi portano nel loro lavoro, una formazione che ha le proprie radici nella pratica professionale della fine del 19° secolo e dell’inizio del 20°, ma che non è più adeguata alle realtà dei compiti attualmente svolti dagli ingegneri nelle società industriali avanzate.

Dobbiamo porci due domande su questa contraddizione. In primo luogo, in quale modo gli ingegneri che insegnano agli ingegneri - i docenti delle scuole di ingegneria - reagiscono al problema ?

In secondo luogo, esistono soluzioni che possano consentire di affrontare in modo adeguato le nuove realtà nella pratica dell’ingegneria nelle moderne società industriali o post-industriali ?

Partiamo dalla prima domanda : quali sono le risposte dei docenti di ingegneria alla crisi odierna. Al MIT, queste risposte si possono suddividere, semplificando, in tre categorie. La prima si richiama al "buon tempo andato", la seconda afferma "portiamo avanti il lavoro quotidiano", e la terza fa riferimento alle "politiche".

La reazione che si rifà al buon tempo andato è precisamente questo : una reazione contro quanto viene visto come un cambiamento negativo in atto nel mondo, che potrebbe minacciare l’integrità dell’ingegneria e l’eccellenza delle scuole di ingegneria. Al MIT i docenti della facoltà si preoccupano dell’erosione degli standard, criticano l’importanza di quanto viene fatto al di fuori delle scienze e dell’ingegneria e affermano che, per evitare che il MIT finisca col diventare un "Harvard di secondo livello", occorre che si rinnovi e si confermi il suo impegno verso la scienza e la tecnologia, lasciando che, se mai ciò dovesse risultare opportuno, gli studenti del MIT si occupino di "valori", "scienze umane" e "società" in uno stadio successivo della loro vita. Questi docenti e studenti sono politicamente situati su posizioni conservatrici o tecnocratiche, e concordano anche nel criticare i "giornalisti che vogliono a tutti costi dare notizie sensazionali" e gli "ambientalisti che perseguono i propri interessi personali" accusandoli di essere proprio loro a "far apparire la Tecnologia sotto una luce negativa".

La seconda risposta che troviamo al MIT, e che è di gran lunga la più diffusa, è "portiamo avanti il lavoro quotidiano". Sia per i docenti che per gli studenti il MIT è un istituto che esige un duro lavoro. Ci si aspetta che i docenti di ingegneria svolgano ricerche originali, che insegnino ai diplomati e ai laureati, che dirigano i laboratori, e spesso che si procurino una parte del loro stipendio attraverso contratti di ricerca con il governo o l’industria. Oltre a questo, si tratta di persone che comunque hanno una propria vita, mogli, figli ed hobby, operano anche come consulenti per l’industria e il governo, e devono pur avere qualche ora di riposo la notte. La conseguenza di tutto questo è che si interviene solo per le crisi accademiche più urgenti. Il curriculum del MIT è ormai un fatto stabilito, e sono pochi i membri della facoltà che dedicano molto tempo ai comitati che discutono la riforma del curriculum. Pochi docenti hanno il tempo o l’energia (ammesso che poi abbiano anche l’interesse) per preoccuparsi del modello della formazione ingegneristica. La maggior parte di essi ritiene che la "crisi nella formazione ingegneristica" sia in realtà qualcosa che (eventualmente) preoccupa amministratori e ricercatori di età più avanzata.

La terza reazione implica una consapevolezza del fatto che c’è comunque qualcosa che non va nella formazione degli ingegneri. Tuttavia la natura precisa di questo qualcosa viene interpretata in modo diverso da persona a persona. Alcuni, specialmente gli amministratori, affermano che troppo raramente laureati di altissimo livello provenienti da un’istituzione come il MIT raggiungono la posizione di amministratori o presidenti di imprese industriali o leader in ambienti governativi, e troppo spesso finiscono coll’occupare posizioni subordinate lavorando come dipendenti dei laureati della facoltà di legge di Yale e della Harvard Business School. Con qualche ragione essi osservano che i laureati di queste università , rispetto agli studenti del MIT, sono maggiormente addestrati a far fronte alle complessità del "resto del mondo", e chiedono vengano introdotte riforme che in qualche modo possano aiutare gli studenti del MIT a muoversi meglio nel "mondo reale".

Spesso, in settori come l’ingegneria civile, dove da tempo ci si è resi conto che gestire i "vincoli" sociali fa ormai parte del lavoro degli ingegneri, si è parlato di concentrarsi sulle "politiche" come antidoto a una formazione ingegneristica eccessivamente ristretta. Tuttavia talvolta coloro che si riferiscono alle "politiche" tendono a definire queste ultime come un ampliamento dell’algoritmo ingegneristico al campo socioeconomico : propongono ad esempio che si acquisiscano strumenti e principi che possano consentire la "soluzione di problemi socio-tecnici" come la produttività, l’energia, il cambiamento atmosferico globale o la decadenza delle infrastrutture. L’addestramento alle politiche viene quindi considerato una specie di formazione tecnocratica in campi quali la ricerca operativa, l’analisi costi-benefici, la gestione dei rischi, le simulazioni al computer o la scienza manageriale.

"Allargare" il piano di studi

Nonostante la varietà di risposte, quasi tutti coloro che si occupano di formazione ingegneristica ammettono, almeno in linea di principio, che sarebbe auspicabile che gli studenti di ingegneria potessero avere un’ampia conoscenza del mondo extra-scientifico - precisamente il tipo di conoscenza che viene insegnato dagli umanisti e dagli specialisti in scienze sociali. Tuttavia, prima di limitarci semplicemente a propugnare di aggiungere anche queste materie al curriculum, dobbiamo confrontarci con quello che rappresenta un fatto indiscusso nell’attuale formazione ingegneristica, e cioè l’esplosione della conoscenza scientifica e il problema di come sia possibile insegnare agli studenti, nel giro di pochi e brevi anni, tutto ciò di cui essi hanno bisogno per raggiungere i limiti delle attuali conoscenze dell’ingegneria - e per rimanere aggiornati.

Un esempio del MIT stesso può illustrare questo problema. Parecchi anni or sono fu lanciata un’importante iniziativa tendente ad ampliare la comprensione da parte degli studenti di quelli che venivano definiti i "contesti" dell’ingegneria e della prassi scientifica : furono organizzati nuovi corsi facoltativi sulla storia e sulla sociologia dell’ingegneria e della scienza, sul rapporto fra sviluppo tecnologico e sviluppo industriale, e così via. Furono formati all’interno dell’università comitati al fine di riesaminare il piano di studi prescritto al MIT. Tuttavia i corsi sul "contesto" non erano obbligatori e, in conclusione, pochissimi studenti trovarono il tempo di frequentarli. Infine, il comitato che seguiva le ricerche sul piano di studi fece una raccomandazione - non per chiedere che fossero introdotti corsi sul "contesto" - ma per far presente che tutti gli studenti avrebbero dovuto seguire un corso di specializzazione in biologia molecolare !

Questi fatti sono probabilmente ben noti a chiunque si occupi di formazione ingegneristica. Risultano evidenti se si considera che il più importante cambiamento ora in atto al MIT è costituito dall’introduzione graduale di una laurea di livello superiore, che richiederà cinque anni, definita Master di Ingegneria e che, a quanto pare, sarà scelta dalla maggior parte degli studenti più dotati. Questa laurea non è un dottorato di ricerca, ma consentirà ai dipartimenti di poter avere un anno supplementare per presentare agli studenti concetti e metodi avanzati in campi come l’ingegneria elettrica, l’ingegneria chimica e la scienza informatica. E’ quindi evidente che le pressioni più intense nel campo della formazione (o almeno le pressioni a cui reagisce il mio istituto di ingegneria) sono quelle che spingono a restare su posizioni avanzate prolungando lo studio delle componenti tradizionali degli studi di ingegneria.

Tuttavia questa risposta, per quanto comprensibile, non risolve la crisi dell’algoritmo ingegneristico che io ho cercato di spiegare. Si ha, al contrario, l’impressione che essa entri in conflitto con qualsiasi volontà di "ampliare" la formazione ingegneristica in modo da consentire agli studenti di meglio affrontare le nuove realtà dell’ingegneria nei suoi aspetti professionali e pratici. Quale soluzione potrebbe essere proposta ?

Una soluzione ideale è quella che viene definita al MIT "doppia alfabetizzazione". Il concetto si basa sulla distinzione fra le due culture proposta da C.P. Snow, e afferma che vi sono due sistemi di pensiero che caratterizzano le due principali culture intellettuali del nostro tempo. Il primo è quello che ho descritto parlando dell’algoritmo ingegneristico, il secondo è il metodo di pensiero contestuale, approssimativo, non riduttivo e integrativo in campi quali la filosofia, la letteratura, la storia, le arti, e alcune scienze sociali. In questi campi, il pensiero disciplinato comporta il confronto con l’ambiguità e il riconoscimento del fatto che la verità cambia a seconda della prospettiva. Ciò facilita lo sviluppo della capacità rigorosa di affrontare intellettualmente quanto lo storico della tecnologia Thomas Hughes definisce la "confusa complessità" del mondo odierno.

Vi è un aneddoto scherzoso che circola al MIT e che illustra il problema della doppia alfabetizzazione. Si dice che a metà strada fra Harvard e il MIT vi fosse un grande supermercato. In questo supermercato vi era una cassa con un cartello dove, a grandi lettere, stava scritto "Cassa rapida ! Solo per i clienti che non hanno più di sei articoli nel carrello !" Uno studente universitario andò verso questa cassa con un carrello stracolmo di articoli di drogheria. Mentre si stava avvicinando, la cassiera gli chiese "Tu sei del MIT e non sai leggere, o sei di Harvard e non sai contare ?". Espressa in questi termini concisi, la doppia alfabetizzazione è la capacità sia di contare sia di leggere.

Tuttavia, molti anni di docenza in una scuola di ingegneria mi hanno realmente fatto capire a fondo quanto sia difficile raggiungere questo obiettivo. Il semplice compito di imparare a calcolare è estremamente impegnativo, specialmente oggi quando l’ingegneria basata sulla scienza ha fatto tali progressi nei misteri del mondo naturale. Vi sono, naturalmente, pochi studenti eccezionali per i quali è possibile raggiungere la doppia alfabetizzazione nei quattro o cinque anni della formazione universitaria. Non possiamo però costruire un intero programma educativo basato sulla speranza di trasformare tutti i nostri studenti in persone che sono, per così dire, una rarità genetica.

Come ho fatto rilevare, finora sono falliti tutti i tentativi per introdurre un maggior "respiro" - cioè un maggior numero di corsi che si occupino rigorosamente della confusa complessità del mondo reale - nel piano di studi di quattro o cinque anni degli studenti del MIT, e anzi questi tentativi hanno portato a una paradossale intensificazione degli aspetti tecnici del piano di studi. Certamente, tutti gli studenti al MIT devono seguire almeno un corso annuale in materie umanistiche e scienze sociali. Tuttavia, nel nuovo piano di studi quinquennale, queste discipline occupano una proporzione minore di quanto avvenisse nel curriculum di quattro anni. Avendo io stesso fatto per due decenni tutto quanto possibile per ampliare il "respiro" nel piano di studi del MIT, devo mio malgrado concludere che questi tentativi cozzano con le più forti pressioni nella formazione ingegneristica americana, e cioè la richiesta di dedicare più tempo alle materie tecniche.

Che cosa si può fare ?

Se la mia analisi della contraddizione fra la vita reale degli ingegneri di oggi e di domani e l’algoritmo ingegneristico è esatta, dobbiamo riflettere su come sia possibile far fronte a questa lacuna nell’educazione degli ingegneri.

Io prevedo e spero che in futuro, nelle scuole come il MIT, e forse anche in altre, si arriverà a formare essenzialmente tre diverse figure di ingegneri.

La prima sarà costituita dagli ingegneri come quelli attuali, il cui lavoro rimane comunque all’interno del paradigma classico - i solutori di problemi tecnici, che dedicano la loro vita professionale all’applicazione dell’algoritmo ingegneristico per cui sono stati preparati dalla formazione tradizionale. Naturalmente queste persone difficilmente diventeranno presidenti o amministratori delegati nelle loro aziende. Costituiranno una intellighenzia tecnica, che svolge il lavoro che le viene assegnato da altri in imprese pubbliche e private. Dobbiamo però ricordare che saranno proprio loro a sviluppare la prossima generazione di chip integrati, i programmi di computer innovativi, i reattori nucleari a prova di incidente, i farmaci che potrebbero risolvere le odierne malattie incurabili, e gli impianti di ingegneria genetica che potrebbero rivoluzionare - per la seconda volta - la produzione di alimenti. L’ex presidente del MIT aveva ragione ad affermare che la risposta - o almeno una delle risposte - alle tecnologie scadenti erano le tecnologie valide. Abbiamo bisogno del lavoro di ingegneri dotati, formati alla ricerca di punta nei propri campi, dovremmo lodare e apprezzare le loro invenzioni creative e curare al massimo la loro formazione.

Penso che vi sarà poi anche un secondo tipo, che ho definito l’ingegnere di doppia alfabetizzazione. Si tratta di studenti che possiedono, generalmente già al momento in cui arrivano nei nostri istituti, una straordinaria competenza per le due aree che la cassiera aveva definito "leggere e contare". Hanno per Dante, Goethe e Shakespeare lo stesso talento che dimostrano per le equazioni differenziali e la termodinamica. Molti fra loro, almeno al MIT, operano poi in campi diversi dall’ingegneria : medicina, studi legali, amministrazione pubblica e leadership aziendale. Dovremmo cercare di offrire a questi studenti una scuola di ingegneria che consenta una sufficiente conoscenza delle scienze umane, in modo tale che non si atrofizzino i loro talenti in quest’area, e che essi possano apprendere che la ricerca rigorosa e l’eccellenza intellettuale sono possibili e necessarie sia nelle scienze umane sia nell’ingegneria.

Infine credo e spero che vedremo in misura crescente un nuovo tipo di ingegnere che, spesso dopo alcuni anni di lavoro nel "mondo reale", si rende conto che l’algoritmo ingegneristico non è sufficiente per la sua vita professionale. Il professor Benson Snyder, mio collega del MIT, ha fatto una ricerca su un gruppo di ingegneri del MIT vent’anni dopo la laurea. Ha scoperto che molti fra loro che, come neolaureati agivano solo entro i limiti dell’algoritmo ingegneristico, avevano successivamente scoperto di aver bisogno di ciò che essi definivano "un altro sistema di pensiero" per lavorare in modo efficace nel mondo reale. La formazione ingegneristica del MIT non li aveva preparati intellettualmente alle esigenze della ricerca in team, alla necessità di trovare un equilibrio tra vari compromessi, alle conseguenze globali, al dover ricondurre la situazione esterna all’interno dei problemi, all’ambiguità dei problemi stessi e delle loro soluzioni, alle politiche e alla politica nella vita aziendale, nella medicina o nel governo. Per poter far fronte in modo efficace e intelligente a una tale confusa complessità, essi avevano bisogno di un diverso quadro di riferimento concettuale. Molti fra loro erano in effetti tornati agli studi superiori per acquisire tale quadro in un contesto rigoroso. Il modo più comune di raggiungere questo obiettivo in America è quello di frequentare una business school, e alcuni avevano scelto precisamente questa via. Tuttavia lo studio del business, per quanto utile, non è forse il modo migliore per portare gli ingegneri a far fronte alla complessità, in quanto troppo spesso gli ingegneri con un’ottima formazione considerano i corsi di perfezionamento manageriale semplicemente come un ampliamento dell’algoritmo ingegneristico, attraverso l’applicazione di una serie di equazioni studiate per massimizzare i profitti, il tasso di ritorno o la quota di mercato. Ciò che ci occorre in misura ancora maggiore, ritengo, sono nuovi programmi universitari nei quali si dia valore all’eccellenza tecnologica, alla creatività, all’eleganza e alla precisione, mentre gli studenti apprendono anche a trattare in modo più sistematico e intelligente quegli aspetti della realtà che non rientrano nell’ingegneria.

A questo riguardo, devo far notare che nel mio istituto di tecnologia stiamo sviluppando ora una serie di programmi destinati precisamente a questi studenti. Uno di questi, il programma "Leader nella produzione", è stato sviluppato congiuntamente con le corporation americane per formare giovani dirigenti, prevalentemente ingegneri, specializzati nel settore di punta dei sistemi di produzione e di fabbricazione. Non si dà importanza unicamente all’engineering, ma piuttosto alla gestione della tecnologia. Un secondo programma è poi quello che si occupa della Tecnologia e delle Politiche, e che intende rivolgersi prevalentemente a giovani ingegneri con diversi anni di esperienza lavorativa, che tornano per seguire un corso universitario che fornisce loro gli strumenti per analizzare le politiche tecnologiche. Alcuni di loro poi continuano a portare avanti la ricerca in questo campo ; altri tornano alla vita aziendale come esperti di tecnologia o di problemi ambientali ; altri ancora vanno a lavorare per enti pubblici. Vi è anche un nuovo programma che viene ora sviluppato all’interno dei sistemi socio tecnici complessi, e che si concentra sulle relazioni, comprese le relazioni storiche, quelle interpersonali, fra le organizzazioni e fra le diverse tecnologie dell’industria moderna. Questi programmi sono destinati a persone che, dopo essersi laureate al MIT, hanno scoperto la necessità di quello che Benson Snyder definiva "un altro sistema di pensiero" : tutto questo ha il fine di fornire agli ingegneri gli strumenti per farli riflettere al di là del paradigma ingegneristico, perché possano affrontare in modo efficace la confusa complessità del mondo in cui dovranno lavorare.

Naturalmente non ha senso per uno straniero, che non conosce a fondo la formazione ingegneristica italiana, suggerire proposte a voi che siete nelle posizioni di punta della formazione ingegneristica a Torino. In conclusione può tuttavia essere utile prendere in considerazione due aspetti specifici. In primo luogo, sembra importante che gli studenti di ingegneria possano rendersi conto, fin dall’inizio della loro formazione, del fatto che vi sono in effetti altri sistemi di pensiero rigorosi oltre all’algoritmo ingegneristico, e che essi possano apprendere quanto più precocemente possibile che anche la scienza e l’ingegneria sono il prodotto di complesse vicende storiche, umane, culturali, politiche e sociali. E’ ad esempio utile chiedere agli studenti di approfondire la storia della scienza e della tecnologia, di acquisire alcune nozioni sulle politiche inerenti al loro futuro lavoro, su come queste finiranno con l’intrecciarsi con il resto della società. In altre parole, è importante che vi sia la possibilità sistematica, e forse l’obbligo, anche durante i primi anni degli studi di ingegneria, di venire a contatto con quelle che i francesi definiscono "les sciences humaines".

In secondo luogo, penso che diventerà sempre più importante fornire ai giovani ingegneri, dopo alcuni anni di esperienza sul campo, la possibilità di tornare agli istituti di ingegneria per ampliare la loro formazione. Una parte di tale formazione potrebbe essere tecnica ; li aiuterà a restare aggiornati sulle ultime frontiere della conoscenza in campi che si evolvono tumultuosamente ogni decennio. Per un altro verso sarà tuttavia importante dar loro la possibilità di far fronte alle ambiguità e complessità dei sistemi socio-tecnici al cui interno essi operano e di cui potrebbero un giorno diventare i leader. Non dovremmo noi in America affidare tale compito solo alle scuole di amministrazione e gestione, perché queste troppo spesso trascurano gli stessi valori positivi di eccellenza tecnologica e di competenza che formano il nucleo essenziale degli istituti di ingegneria. E ancor più, in posti come il MIT, abbiamo bisogno di programmi post laurea nei quali una comprensione rigorosa della confusa complessità del mondo socio-tecnologico si accompagni a un costante rispetto per l’eleganza, la precisione e la creatività nella tecnologia.

Posso quindi riassumere in poche frasi la mia conclusione. Un secolo fa il mondo fece una straordinaria scoperta : i problemi pratici potevano essere risolti attraverso l’applicazione sistematica della scienza. Ho dato a questa scoperta il nome di "algoritmo ingegneristico", e ho sostenuto che la moderna formazione degli ingegneri si basa su questo algoritmo. Questa scoperta ha trasformato il mondo al di là di ogni possibilità di immaginazione di coloro che vivevano nel secolo scorso. All’inizio, la formazione degli ingegneri che si sviluppò partendo da questo algoritmo corrispondeva adeguatamente alle effettive condizioni di lavoro del tipico ingegnere - la sovrastruttura era armonicamente adatta alla base. Oggi, tuttavia, si è aperta una contraddizione fra l’algoritmo e le realtà della vita produttiva degli ingegneri che noi formiamo. Questo algoritmo, immensamente produttivo e creativo, e che non deve certo essere abbandonato, è tuttavia entrato in crisi : non può e non potrà preparare gli ingegneri per l’ambiente reale in cui la maggior parte di loro lavorerà. Il problema fondamentale per la formazione degli ingegneri è quindi quello di studiare metodi per preparare i laureati ad affrontare in modo più adeguato un mondo al tempo stesso complesso e confuso, senza tuttavia perdere i vantaggi derivanti da quello che è un brillante e utile strumento per la soluzione dei problemi, l’algoritmo. Non si tratta di un compito facile, e noi del MIT ci uniamo a voi del Politecnico nella ricerca di possibili risposte.

Grazie.

The Crisis of the Engineering Algorothm

by Kenneth Keniston

Massachusetts Institute of Technology

Talk for Institute for Advanced Studies in the Humanities

(Politecnico of Turin/Institute for Scientific Interchange)

October 17, 1996


(see also the Italian translation)

Algorithm: “Any special method for solving a certain kind of problem”.

I am honored by the invitation to address you on the subject of the humanities, the sciences, and their relationship to engineering education. The entire world admires the extraordinary accomplishments of northern Italy in the last decades, accomplishments importantly centered in this city, and in this famous school of engineering. It is a great honor to be asked to join in your discussion about how to adapt your educational programs to modern conditions.

Your invitation is also a source of discomfort, however, for I am not familiar with Italian engineering education, so I cannot comment specifically about Your situation. Having studied engineering education in the United States, France, and Great Britain, I am certain that in Italy as in every other country, national culture and local institutions also determine -and should determine- much of what happens in a school of engineering. I therefore warn you in advance that my comments will largely be based on my experience in other countries, and may not be relevant to the situation in Turin and in Italy.

The Crisis of Engineering Education

I want to speak very generally, and to argue that in America, as to a certain degree in France and Great Britain, we are witnessing a crisis in engineering and in engineering education. This crisis is superficially manifest in the schools of engineering by questioning of the traditional curriculum, by complains that engineers do not occupy sufficiently important positions in industry and society, by fears that change will mean the destruction of the traditional virtues of engineering. In France, schools like the Ecole Polytechnique once had primacy not only in technological innovation but, perhaps even more, in the public and private industrial sectors. Today, they must make place for the National School of Administration (ENA), and the grandes écoles of management, in particular HEC and ESSEC. Officials of the Ecole Polytechnique are explicitly searching for new ways to redefine the mission of the schools, so as to reassert and broaden their mission and influence.

In America, especially at a place like MIT, similar curricular questioning is widespread. On the one hand, MIT probably attracts the most scientifically talented group of students of any university in the United State. But on the other hand, it is noted even in an age when high technology becomes ever more central, the leadership of American industry is in the hands not of the graduates of MIT or of other technically-trained individuals, but rather of financiers and lawyers -graduates of the Harvard Business School and the Stanford Law School. MIT graduates, if they attain managerial positions at all, most often do so as technical vice presidents, not as the leaders of the enterprise.

The question inevitably arises, then, whether or how an MIT education contributes to the “failure” of MIT graduates to attain positions of the highest leadership.

Another symptom of the unrest vis-a-vis engineering education is the constant but inconclusive discussion of curricular reform that goes on today in American schools of engineering. The air is filled with proposals and counter proposals for reform. These proposals are usually based on two fears. First is the fear that, given the enormous explosion of knowledge, the present four-year curriculum is too brief to allow students to reach the frontiers of knowledge. Second is the fear that something about the content of engineering education disqualifies (or fails to qualify) students intellectually for positions of industrial, social, political, -perhaps even intellectual- leadership.

Behind these fears lie broad historical changes that have affected public attitudes toward engineering, engineering education, and indeed the entire enterprise of modern technology. Of these, the most critical historically is the growing and by now universal awareness that technological innovations can have -often do have- negative effects. Starting with Hiroshima, and continuing with increasing momentum since, critics both outside and inside the scientific and technical community have become aware that humankind for the first time possesses the technological capacity to alter and even to destroy the entire world. The list of current problems and dangers is long and familiar: nuclear warfare, nuclear winter, acid rain, ozone depletion, the destruction of species, toxic chemicals, depleted earth, polluted air, unsafe water, the proliferation of hazardous wastes, global warming, and so on. All these perils are attributed to the unintended effects of the vast extension of human powers made possible by modern technologies.

Such fears, widely diffused in the intellectual community, in the general public, and among politicians in America, have helped to undermine the 19th century American “heroic” view of the engineer as he who conquered space and mastered nature.

It is clear that from Hiroshima to Chernobyl there has been a marked decline in public enthusiasm for technology, and consequently, for the engineers who are the principal embodiments of the best in technology. I obviously do not mean that most students and faculty at places like the Politecnico, MIT, the Technion in Israel, the Technicke Hochschule, the Ecole Polytechnique, or Imperial College are themselves filled with doubts and anxieties. But I do mean that the public support for engineering -the cultural image of engineering- has changed because of awareness that powerful modern technologies almost always have, in addition to their good and intended consequences, unintended and undesirable consequences.

But in the last analysis, the fact that technologies have a “down side” is, for creative engineers, a practical problem rather than an intellectual or conceptual problem. As one president of MIT put it, “The answer to bad technologies is not no technologies, but good technologies”. For example, if present methods of energy production contribute to global warming, we need to discover, through science and technology, improved techniques that will not contribute (or not contribute so much) to global warming. Doing so is not a philosophical problem, but rather an interesting technical problem, a problem which should yield, given hard work and adequate resources, to the efforts of creative engineers armed with the weapons of science, mathematics, and cost-benefit analysis.

However important is the problem of declining public faith in technology, I believe there is a second problem at the heart of the crisis of engineering education, a problem that is deeper, more intractable, more conceptual -indeed a philosophical problem. It strikes at the fundamental intellectual assumptions upon which modern engineering is based, and it threatens to undermine the conceptual foundations on which this immensely creative and transformative enterprise was originally founded.

I will call this second problem the erosion of faith in the adequacy of the engineering algorithm -of the paradigm, the method of solving problems that lies at the heart of modern engineering and thus of modern technology. This crisis of the engineering algorithm -vigorously denied by some, ignored by most, and confronted by a few- amounts to a fundamental conceptual crisis in engineering.

An Historical Excursion

To explain this crisis, I must ask you to permit me a superficial history of engineering in America that will stress the originality and productiveness of the algorithm behind modern engineering.

It is now widely accepted that what historians call the “First Industrial Revolution” -that revolution in the production of goods that began in the 17th and 18th centuries and that took off in the 19th with the extraordinary development of textiles, transportation, metallurgy and other industries- was not the creation of science-based engineering, but rather of inspired amateurs, gifted craftsmen, and inventive dabblers. No doubt the concurrent development of science, and especially of scientific rationalism and the idea of progress, created a fertile climate in which the first industrial revolution could take place. But the first canals, factories, railroads, steel mills, spinning jennies, and machine-driven looms were not the result of the systematic application by engineers of scientific principles. Rather they resulted from the inventiveness and imagination of men whose training in science was usually rudimentary. As the historian of technology Elting Morison makes clear in his account of the first American canals, they were built not by the equivalents of modern day hydraulic engineers, grounded in basic science, but by inspired dabblers, ingenious craftsmen, and hard-driving entrepreneurs. Most of the canals leaked horribly; one 19th century canal was so badly surveyed that, when the two ends of the canal being constructed finally met, one end was two meters higher than the other!

Basic science, when it existed, did not exist in the minds of engineers, but somewhere else -mostly in urban academies and a few universities, largely a pastime of the aristocratic and the rich.

It was only toward the end of the 19th century, when the momentum of the First Industrial Revolution had become irresistible, that the idea of the heart of modern engineering gradually took hold, and the Second Industrial Revolution began. It was in the 1870s, ‘80s, and ‘90s that industrialists in search of new products and of cheaper ways of making old ones, first began to realize that the new sciences could be used -directly applied- to solve technological problems, to invent new products, to improve old ones, to multiply materials, and to lessen the costs of production. First in the German chemical and dye industry, in the nascent electrical industry in Great Britain, Italy, and the United States, in the fields of communications and metallurgy, a strange new professional, the precursor of the modern engineer, began to appear.

This new engineer, although he was trained in the science of his day, did not share the scientist’s primary goal of extending knowledge of the natural world. Rather, he aimed to use science to create new products and processes. His employer was not the university but his clients and later the industrial firm; his assignments were dictated not by his own curiosity but by the practical needs of his employers. The term “engineer”, once applied diffusely to gifted mechanics, drivers of machine engines, and educated soldiers from West Point or the Ecole Polytechnique, began to acquire a new specificity.

Increasingly, “engineers” were members of a new profession -those who had studied the basic mathematical and scientific principles essential to the applied and practical sciences, men (for this was an entirely masculine profession) who specialized in practical utility, and whose work as bridge and road builders, metallurgists, chemical engineers, electrical engineers, or mechanical engineers was premised on a grounding in the best and most useful science available at the time. With the creation of this new profession, and premised on the radical idea that underlay it, the momentum of the First Industrial Revolution fed that of a Second Industrial Revolution whose impetus has driven the transformation of the known world until our own times.

Behind the creation of the new professional engineer lay an idea -an idea of immense importance, radical simplicity and unprecedented productivity. It was an idea whose power had been anticipated by scientific optimists for centuries, but that had never before implemented on a large scale. It was the idea that the basic principles of science, until then a branch of philosophy aimed largely at understanding the natural world for its own sake, could be systematically and deliberately applied to transform the natural world to achieve human and industrial purposes.

This idea took practical shape only gradually, and went hand in hand with the astonishing advances of science in the 19th and 20th centuries. At first, the curricula of the new or revitalized engineering schools had a large component of learning by doing -imitating the best practice of those who had gone before. But science and mathematics began to play a newly important role, and in the 20th century, especially in the period between the two World Wars, acquired the centrality in the education of engineers as the “fundamental knowledge” on which the rest was built. It was then, at places like MIT, that a major, important, and autonomous School of Science was created to provide a fertile culture, a fundamental core, of an institution dedicated to the education of engineers. For in the 20th century, the interdependence of science and technology became increasingly clear: a new synergy arose between the engineer who created new instruments of measurement and discovery, and the scientist whose discoveries fueled further advances in engineering.

This transformation of engineering and, as a direct result, of the entire world, can be characterized in many ways. It was the product of powerful industrial, intellectual, economic and political forces working largely in concert; it produced new professions and vast redistributions of economic, intellectual and political power; it created new understandings of the world. It generated a new human type and a new culture hero, the pioneering, innovating engineer-entrepreneur whose efforts spanned continents, defied time and space, and brought the luxuries of the wealthy to the reach of Everyman.

Here, however, I want to examine the intellectual foundations of this transformation. As I noted, the idea that science could help man master nature for his purposes long antedates the engineering revolution. But it took the engineering revolution to demonstrate that it could be done, and to create the institutions of learning and practice wherein it occurred.

The Engineering Algorithm

The core idea behind the engineering revolution is that the relevant world can be defined as a set of problems, each of which can be solved through the application of scientific theorems and mathematical principles. Around this first principle are clustered a series of corollary ideas.

1. This first principle implies a metaphysical division of the world into two realms. The first is the realm of “problems” that can be “solved”. But of course, we all know that not every difficulty in human life is a “problem” as defined above. Thus, there is a second realm -variously called “the rest of life”, “values”, or “society”- that does not lend itself to a statement in “problem” terms and is therefore not relevant to the engineer qua engineer.

2. As for the “problems” worthy of engineering work, they are usually complex in nature. This means that they must be broken down -or analyzed- into component and simpler subproblems, each of which can be solved separately by the application of scientific principles and mathematical ideas. By correctly solving all of the component subproblems, and then by integrating the subsolutions, the engineer reaches the solution to the larger, complex problem.

3. The application of appropriate scientific principles to a genuine problem results in a correct answer. Solutions can be therefore classified as either correct or erroneous. Incorrect solutions can stem from a variety of errors: e.g. introducing the wrong values for the variables in an equation; inadequate knowledge of the scientific formulas required; sloppy calculations; application of the wrong scientific principle to the problem. Learning to avoid such errors requires much practice, great care, and extreme meticulousness.

Especially difficult is learning which scientific principle to apply to the solution of a problem.

4. Since the language of science is largely a quantitative language, genuine problems must be susceptible of translation into and solution in quantitative terms. Engineering education is necessarily grounded in mathematics. Questions or difficulties which cannot be quantified are therefore by definition not genuine problems. Qualities that cannot be measured (e.g. beauty, social justice, grace, peace, elegance) are to be excluded from engineering calculations, even though they may be desirable on other grounds.

5. Not everyone can become a good engineer. The necessary human qualities include mathematical and scientific ability, capacity to break large, complex problems into a set of small, simple problems, concern for accuracy, and ability to identify the right scientific principles to apply to each problem.

6. Given these human abilities, however, engineering can be taught. It is taught by first immersing students in the basic principles of mathematics and science, and then by teaching them the specific problem-solving principles of a particular field of engineering. The most difficult task in engineering education is teaching students how to select the correct scientific principle to apply to any particular problem. That task is achieved through constant practice. The student is given a problem -to begin with, a simple one- and is asked to choose from among all scientific principles the particular one needed to produce a correct solution. In English, this method is called the method of “problem sets” and it is the dominant mode of instruction in engineering education in the United States.

7. Finally, it is universally admitted that engineers will, in the course of their lives, run into situations which are important but are not “problems” as defined above. But there is little that formal engineering education can or should do to prepare students for such situations, apart, perhaps, from indicating that they will exist. Most often mentioned in engineering schools are what are called “social constraints”, i.e. psychological, political, ethical environmental, economic, cultural, organizational, and other factors that may “constrain” the engineer -limiting his capacity to implement the (correct) solution which his training has enable him to find. By implication, too, in a more perfect world, where such constraints did not exist, engineering solutions could prevail. But engineers qua engineers have no special aptitude or training in dealing with these “constrains”, and should, insofar as possible, steer clear of them.

This engineering algorithm -this idea of deliberately applying science to solve certain practical problems, and the correlated methodology that tells the engineer how to do so- has proven one of the world’s most revolutionary and creative ideas. Embodied in the pedagogy of engineering schools and in the practice of modern engineering, it has been a driving force behind the progressive growth in the dominion over nature by humankind, transforming life on this planet in the last century more than in all of previous human history.

The Good Old Days

In describing the engineering algorithm, I said that it defines as irrelevant, as therefore outside the education of engineers, all of those other issues, dilemmas and situations that are not “problems” so defined. This assumption is of course deliberately limiting, and to those who operate primarily in the messy and complex world of ambiguous human feelings, organizational confusions, political conflicts, ironic contradictions, and unsolvable dilemmas, it may seem unreasonable. But until the last generation or so, the algorithm was a workable simplification within which engineers were able, with minimum tension and self-deception, to practice their vocations in a creative way. Given that what I have termed “the rest of the world” has always existed for the engineer, it may be useful to consider how the engineer of the past dealt with that fact.

To begin with, earlier engineers benefitted from an honorable, and at times even heroic, position in the social firmament. In America, engineers were those who planned the canals and designed the railroads that united the continent, who built bridges, power stations, steel mills and factories, who later designed automobiles, skyscrapers and airplanes, who brought Better Living through Modern Chemistry and Conquered Nature. Although American engineers never had as high a social status as engineers in France, to say nothing of the Soviet Union (where until Gorbachev they constituted more than 90% of the Politburo) their position in the popular imagination and public esteem was secure. Until recently, only a few dissident intellectuals -Carlisle in England, Thoreau in America, romantic poets on the Continent- questioned the net worth of Technology or of engineers as its agents.

A heroic image in the public imagination obviously helps one to live with the contradictions of one’s profession. But even more important was the fact that, in their practical work, engineers were usually able simply to ignore “the rest of the world”. Dealing with “constraints”, however omnipresent they may have been, was defined as someone else’s job. Bankers, speculators, and venture capitalists found the money. The marketing people worked on selling the product. Advertisers and public relations people dealt with public opinion, which was largely positive in any case. If there was pollution downwind, that was price of Progress, and local politicians, ever sensitive to the need for jobs, were unlikely to jeopardize local employment by threatening production. As for the contemporary problem of tradeoffs between incommensurable factors, it rarely confronted the engineer head on. His task was to design something that did the job it was supposed to do and that could be fixed if it broke. And in any case, simple rules of thumb usually sufficed to deal with what today would require a complex cost-benefit analysis: engineers tried not to use expensive materials; they tried to design things that would last a reasonable amount of time.

Furthermore, large numbers of American engineers a century ago were either self employed or worked for small enterprise. As a rule, their assignments could be completed with minimal advice and assistance from others: or if there were others involved, they were either clients or employees who did the detailed drafting of the engineer’s designs or got the measurements he needed. To be sure, a small but growing number of engineers began to be employed by large firms in what were later to become the R and D branches of these firms. But their numbers were initially small, and their experience not yet typical. The illusion of working in isolation from “social factors” was therefore easier to maintain.

But starting two or three generations ago, and with accelerating rapidity ever since, the life of engineers began to change. First, as noted earlier, the public image of engineers and of “Technology” has suffered in recent decades. Once a creative conquistador of Nature, the engineer today is more often seen as a cultural illiterate. Even more important, technological innovation, once defined simply as a road to a better life, is now seen as a major cause of environmental degradation so extreme that, in the eyes of some, it marks the “death of Nature”. Even at a place like MIT, where technological enthusiasm still largely prevails, these changes are felt.

At the same time, the working life of engineers has become more troubled as the products they design have become increasingly complex. The simple bridge becomes part of an Interstate Highway System; the box camera is transformed into the auto-everything, self-focusing, red-eye-reducing, vibration-minimizing, etc., camera with four internal computer chips; the dynamo becomes a component in a nuclear reactor complex linked to an international power grid; the Wright brothers’ airplane, a glorified bicycle, becomes the Boeing 747 with a million interconnected parts. As a result, the solo engineer who designed or invented a single product from beginning to end has become a rarity; he is replaced by the interacting, coordinated team of engineering specialists working on a complex design of a component of a complex socio-technical system. “Society”, once something out there, has entered the workplace; indeed it is the workplace.

As a result, another change has occurred. As technological systems became more complex and their components more closely linked, the question of tradeoffs between incommensurable factors, once at the periphery of engineering, has moved towards the center. In the design of a modern airplane, the designer considers safety versus speed versus reliability versus cost versus capacity, along with playback, market acceptability and the plans of foreign competitors. To be sure, any one of these factors, standing alone, might be transformed into a “problem” solvable by the engineering algorithm. But nothing in that algorithm enables the engineer to balance desiderata that cannot be measured against each other on a single yardstick. Even cost-risk-benefit analysis, an effort to extend the engineering algorithm to complex tradeoffs by monetizing qualitative variables, usually collapses when it comes to maximizing simultaneously both apples and oranges.

At the same time, all those “constraints” that the engineer could once conveniently disregard have now reentered his work. Environmental problems are classic examples of what economists call “externalities” and of what engineers in the past had rarely to consider. But when safety and emissions standards determined in Rome or Washington are imposed upon automobile manufacturers in Turin or Detroit, safety and pollution become the automotive engineer’s “problems”. Finding the best location for an electric power plant used to be something for financiers, real estate agents, and politicians to worry about; and in any event, early electric power plants were sensibly located in the center of big cities, near the people who needed the power. Today, however, for the nuclear engineer, siting is part of his problem. By some standards, for example, downtown Genoa or Manhattan would make excellent sites for nuclear reactors, with ample water for cooling, good transportation facilities, and proximity to users. But it would be absurd today to consider the potential dangers or environmental impacts of nuclear reactors merely “constraints” that by implication prevent engineers from doing what is correct. Today, what used to be dealt with as externalities have become “internalities”; what used to be seen as “constraints” have become an integral part of engineering design. Yet precisely because, by definition, these constraints cannot be reduced to problems to be solved by the application of science, the engineering algorithm cannot deal with them.

In the past, too, the impact of the engineer’s work used to be local: the bridge, the power station, the steam engine or the biplane could be designed with attention, if any, only to the sensitivities of those in the immediate, local, environment. If there were undesirable side effects (a bridge that destroyed a view, a noisy airport near a residential neighborhood, a mill outflow that polluted a river, smoke that killed downwind vegetation), those who were injured lived within a limited area. They could therefore be placated, bought off, or yielded to in strictly local terms. Today, in contrast, technological systems and as a result the work of engineers have increasingly global effects. The Japanese fear another Chernobyl in Russia or the Ukraine both because of radioactive fallout over Japan and because of political fallout: another major nuclear accident in Russia could jeopardize Japan’s nuclear plans by further antagonizing already sensitized Japanese public opinion. The burning of coal in Ruhr power plants destroys trees and lakes in Czechoslovakia. Reducing the Amazonian rain forest may lessen the Earth’s capacity to absorb greenhouse gases. Commitment to coal-burning power plants in China over the next generation could increase global atmospheric warming. Tests of nuclear weapons in the South Pacific and Siberia increased levels of strontium 90 and radioactive iodine in milk throughout the world.

If I have drawn an exaggerated contrast between the engineer of earlier days and the engineer of today, it is to make a simple point. The point is that there has been a shift in the work of engineers away from simplicity to complexity, from solo work to teamwork, from single devices to complex systems, from ignoring tradeoffs (or dealing with them through rules of thumb) to comparing them directly, from letting someone else deal with externalities to having it intrude mercilessly into the center of one’s work life. Increasingly, Marconi and Edison have been supplanted by the large anonymous design teams at Microsoft, each of which is developing only one part of the next version of Windows NT. What is most important about these transformation is that they strike at the heart of the engineering algorithm. Still useful for many tasks, still at the intellectual heart of the engineering curriculum, that algorithm is explicitly irrelevant to these new realities of the engineers’ work. That fact constitutes the intellectual core of the current crisis in engineering.

Responses and Possible Solution

Stated in quasi-Marxist terms, I have argued that we now have a contradiction between the base and the superstructure in engineering. The base is the actual material conditions of work and the productive life of the great majority of contemporary engineers - of your students at the Politecnico and mine at MIT. The superstructure is the intellectual training that they bring to their work, a training that has its roots in late 19th century and early 20th century practice, but that no longer is adequate to the realities of present-day engineering practice in the advanced industrial societies.

We need to ask two questions of this contradiction. First, how do engineers who teach engineers - the faculties of engineering schools - respond to this problem?

Second, are there solutions that would adequately confront the new realities of the practice of engineering in modern industrial or post-industrial societies?

First, what are the responses of engineering faculty to the crisis. At MIT, they can be simplified into three categories: I will call them the Good Old Days, the Business As Usual, and the Policy responses.

The Good Old Days reaction is precisely that, a reaction against what its proponents view as undesirable changes in the world that threaten to undercut the integrity of engineering and the excellence of engineering schools. At MIT, faculty members in this camp worry about the erosion of standards, downgrade the importance of work outside of science and engineering, and argue that if MIT is to avoid becoming a “second rate Harvard”, it must renew its commitment to science and technology, leaving “values”, “humanities”, and “society” for MIT students to deal with at some later stage of life, if at all. Politically associated with a conservative or technocratic position, these faculty and alumni are also agreed in criticizing “sensation-seeking journalists” and “self-interested environmentalists” for “giving Technology a bad name”.

At MIT, the second response, which is by far the most common, is “Business-As-Usual”. For faculty as well as for students, MIT is an exceedingly demanding institution. Engineering faculty are expected to do original research, to teach undergraduates and graduate students, to direct laboratories, and often to raise a part of their salaries through government or industrial research contracts. In addition, they have lives, wives, children, and hobbies, act as consultants to industry and government, and must sleep at night. The result is that only the most pressing academic crises can receive attention. The MIT curriculum is more or less set, and few faculty members spend much time on the committees that debate curriculum reform. Few faculty have the time or energy (even if they had the interest) to worry about the shape of engineering education. For most, the “crisis in engineering education” is experienced (if at all) as something that worries administrators and researchers past their prime.

The third reaction involves an awareness that something is wrong whit engineering education. The precise nature of what is identified as wrong differs from person to person. Some, especially administrators, argue that the extremely able graduates of an institution like MIT too rarely take their places as captains of industry and leaders of the nation, and too often end up working in subordinate positions for the graduates of the Yale Law School and the Harvard Business School. With some justice, they note that these other graduates are educated to deal with the complexities of the “rest of the world” in a way that MIT students are not, and they call for educational reforms that equip MIT students somehow to deal with the “real world”.

Others, often from fields like civil engineering where dealing with social “constraints” has long been recognized as part of the engineers’ work, focus on “policy” as the antidote to an excessively narrow engineering education. But proponents of “policy” sometimes tend to define policy as an extension of the engineering algorithm into the socioeconomic realms: e.g., acquiring tools and principles that will enable one to “solve socio-technic problems” like productivity, energy, global atmospheric change, or a decaying infrastructure. Training for policy is then seen as requiring a kind of technocratic education in such fields as operations research, cost-benefit analysis, risk management, computer simulation, or management science.

“Broadening” the Curriculum

Despite this variety of responses, almost everyone involved in engineering education admits, at least in principle, that it would be desirable for engineering students to have a broad knowledge of the extra-scientific world -precisely the kind of knowledge taught by humanists and by social scientists. But before we simply advocate adding this to the curriculum, we must confront the single most important fact of engineering education today, namely the explosion of scientific knowledge and the problem of how to teach students in a few brief years all they need to know in order to reach the frontiers of contemporary engineering- and to stay there.

One example from MIT illustrates this problem. Several years ago there was an important educational initiative intended to broaden students’ understanding of what were called the “contexts” of engineering and scientific practice: new elective courses were developed on the history and sociology of engineering and science, on the relationship of technological development to industrial development, and so on. University-wide committees were formed to reexamine the required curriculum of MIT. But the “context” courses were not mandatory and, in the end, very few students had the time to take them. Eventually, the committee on the curriculum recommended -not the introduction of courses on “context”- but a new requirement that all students must take an advanced course in molecular biology!

This point is probably obvious to anyone who teaches engineering education. It is manifest in the fact that the major change underway in MIT engineering education at the moment is the gradual introduction of a new longer, five-year degree called the Master of Engineering, which, it seems, will be selected by most of our most gifted students. This degree is not a research degree, but it will give the departments an additional year to introduce students to advanced concepts and methods in fields like electrical engineering, chemical engineering, and computer science. The most intense educational pressure (or at least the pressure to which my engineering school is responding) is thus the pressure to remain at the forefront by lengthening traditional engineering components of engineering education.

But this response, however understandable , does not address the crisis of the engineering algorithm that I have tried to outline. On the contrary, it conflicts with steps to “broaden” engineering education so as to enable students to deal more adequately with the new realities of engineering as a profession and practice. What can one imagine as possible solutions?

One ideal solution is what, at MIT, is called “dual literacy”. The concept draws on C.P. Snow’s distinction between the two cultures, and argues that there are two modes of thought that characterize the two broad major intellectual cultures of our time. The first is that which I have described in talking about the engineering algorithm; the second is the contextual, approximative, non-reductive, and integrative mode of thought in fields like philosophy, literature, history, the arts, and some o the social sciences. In these fields, disciplined thought entails confrontation with ambiguity and the recognition of the perspectival nature of truth. It entails the development of a disciplined ability to deal intellectually with what Thomas Hughes, the historian of technology, calls the “messy complexity” of the actual world.

There is an MIT joke that illustrates the problem of dual literacy. Halfway between Harvard and MIT there was a large supermarket. In the supermarket was one checkout counter with a huge sign saying in large letters: “Rapid Checkout! No More than Six Items!”. A university student approached the “Rapid Checkout” counter with his basket brimming over with many dozens of groceries. As he reached the counter, the woman behind the counter asked, “Are you from MIT and can’t read, or from Harvard and can’t add?”. Restated in her concise terms, dual literacy is the ability both to add and to read.

But many years of teaching at a school of engineering makes me realize how difficult this goal is to achieve. Simply learning to add is enormously demanding, especially today when science-based engineering has advanced so deeply into the mysteries of the natural world. There are, of course, a few exceptional students for whom dual literacy is possible in the four or five years of a university education. And we cannot build an entire educational program around the hope of transforming all of our students into students who are, so to speak, a genetic rarity.

As I noted, efforts to introduce more “breadth” -that is, more courses that deal rigorously with the messy complexity of the real world- into the four -of five- year undergraduate curriculum at MIT have so far failed, paradoxically leading to an intensification of technical demands of the curriculum. To be sure, all students at MIT are required to do the equivalent of a year’s work in the humanities and social sciences. But there fields constitute a smaller proportion of the work in the new five-year curricula than hey did in the four-year curriculum. Having myself struggled to increase the amount of “breadth” within the MIT curriculum for almost two decades, I reluctantly conclude that this effort runs against the most powerful pressures in American engineering education, namely the demand for more time for the technical fields.

What is to be Done?

If my analysis of the contradiction between the real lives of today’s and tomorrow’s engineers and the engineering algorithm is correct, we need to think about how to respond to this disjuncture in the education of engineers.

In the future, I expect and hope that at places like MIT, and perhaps elsewhere as well, we will end up producing essentially three kinds of engineers.

The first will be the traditional engineers whose work remains well within the classical paradigm -the technical problem-solvers who devote their professional lives to using the engineering algorithm for which classical engineering education has prepared them. Such individuals will of course rarely become the presidents or chief executive officers of their firms. They will be a technical intelligentsia, largely doing the work assigned them by others in public and private enterprises. But we should remember that they will also be those who develop the next generation of integrated chips, the innovative new computer programs, the fail-safe nuclear reactors, the medicines that may cure today’s incurable diseases, and the bio-engineered plants that will revolutionize -for the second time- the production of food. The former President of MIT was correct when he said that the answer -or at least one answer- to bad technologies was good technologies. We need the accomplishments of gifted engineers, trained to work at the frontiers of their fields; we should praise their creative inventions and seek to train them well.

I believe we will also see a second type, whom I have called the dually literate. These are students who have, and who generally arrive at our institutes with, an extraordinary competence both for what the checkout counter lady called adding and reading. They possess as much gift for Dante, Goethe, and Shakespeare as they do for differential equations and thermodynamics. Many of them, at least at MIT, go on into fields other than engineering: medicine, legal studies, public administration, and business leadership. We should seek to provide these students in a school of engineering with enough exposure to the human sciences so that their talents in this area do not atrophy, and so that they learn that disciplined inquiry and intellectual excellence is a possible and necessary in the humanities as it is in engineering.

Finally, I believe and hope that we will see, in increasing numbers, a new kind of engineer who has discovered, often after a few years of work in the “real world”, that the engineering algorithm is not enough for hi or her professional life. My colleague at MIT, Professor Benson Snyder, studied a group of MIT engineers twenty years after they graduated. He found that a substantial number, who as undergraduates operated only within the limits of the engineering algorithm, had later discovered that they needed what they called “another way of thinking” for effective work in the real world. MIT’s engineering education had not prepared them intellectually for the needs of team research, of balancing trade-offs, of global consequences, of internalizing externalities, of ambiguous problems and solutions, of policy and politics in business life, medicine, or government. In order to deal effectively and intelligently with that messy complexity, they needed another conceptual framework. Many of them had in fact returned to higher education to acquire that framework in disciplined context. In America, the most common way of doing this is to attend a business school, and some had done precisely that. But the study of business, however useful, is perhaps not the best way for engineers to learn to deal with complexity. For well-trained engineers too often see in the advanced study of management simply an extension of the engineering algorithm to a set of equations designed to maximize profit, rate of return, or market share. What we need even more, I believe, are new graduate programs in which technological excellence, creativity, elegance, and accuracy are valued even as students learn to deal more systematically and intelligently with the non-engineering aspects of the world.

In this connection, K should note that at my own institute of technology, we are developing a series of programs intended precisely for such students. One, for example, the Leaders in Manufacturing Program, has been developed jointly with American corporations to train young executives, mostly engineers, in the advanced understanding of systems of production and manufacturing. The focus is not on engineering alone, but rather on the management of technology. A second program is the Technology and Policy Program, which mostly recruits young engineers with several years of work experience who return to a graduate program that provides them with the tools for analyzing technology policy. Some then go on to further research in technology policy; some return to corporate life as technology or environmental experts; others go to work for public agencies. There is also a new program being developed in the Management of Complex Socio-Technical System, which focuses on the relationship, including the historical relationship, between people, organizations, and technologies in modern industry. All of these programs are intended for people, organizations, and technologies in modern industry. All of these programs are intended for people who have, after graduation from MIT, discovered the need for what Benson Snyder called “another way of thinking”. All are intended to give engineers tools to help them think beyond the engineering paradigm, to deal effectively with the messy complexity of the world in which they will work.

It is obviously inappropriate for a foreigner, unfamiliar with Italian engineering education, to offer proposals for you who are on the frontlines of engineering education in Turin. But in conclusion two points seem worth considering. First, it seems important that engineering students be exposed, from the start of their higher education, to the fact that there are indeed disciplined ways of thinking in addition to the engineering algorithm, and that they learn early on that the fields of science and engineering are themselves products of extraordinarily complex historical, human, cultural, political, and social traditions. It is useful, for example, to ask students to understand something about the history of science and technology, something about the policy implications of their future work, something of how they will be interwoven with the rest of society. In other words, it is important that there be a systematic opportunity and perhaps a requirement, even during the early years of engineering study, also to be exposed to what the French call les sciences humaines.

Second, I think it will become increasingly important to provide young engineers after a few years’ experience in the field, with the opportunity to return to institutes of engineering for additional training. Some of that training will be technical; it will help them to remain on the frontiers of knowledge in fields that undergo revolutions each decade. But another important part will be intended to equip them to deal with the ambiguities and complexities of the socio-technical systems within which they work, and which they may, one day, lead. In America, we should not assign this task only to schools of business and management, for they too often neglect the very virtues of technological excellence and competence which are at the heart of institutes of engineering. What we need even more, at least at places like MIT, are post-graduate programs in which disciplined understanding of the messy complexity of the socio-technical world is combined with a continuing respect for technological elegance, accuracy, and creativity.

So my broad conclusion can be summarized in a few sentences. A century ago, the world made an extraordinary discovery: that practical problems could be solved by the systematic application of science. I have called this discovery the engineering algorithm, and argued that modern engineering education is grounded on this algorithm. This discovery has transformed the world beyond any imagining of those who lived a century ago. In the beginning, the engineering education that grew from this algorithm corresponded adequately with the actual conditions of work of the typical engineer -the superstructure was in harmony with the base. Today, however, a contradiction has opened between the algorithm and the realities of productive life of the engineers we educate. Immensely productive and creative, not to be rejected, this engineering algorithm nonetheless faces a crisis: it does not and cannot prepare engineers for the real contexts within which most of them will work. The fundamental question for engineering education, then, is how to devise methods of preparing graduates more adequately for that complex and messy world, but without losing the dedication to the brilliant problem solving algorithm of engineering. This is no easy question, and we at MIT join you at the Politecnico in seeking answers.

Thank You.