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PSICOMETRIA
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resumen de la ingenieria
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la historia de la ingeniería en base a la civilización humana.Descripción completa
Ingeniería de la persuasión ofrece nuevas perspectivas al proceso de las ventas y los negocios, basado en los últimos descubrimientos de Richard Bandler en el campo del desarrollo humano, lo…Descripción completa
La Ciencia para Todos Desde el nacimiento de la colección de divulgación científica del Fondo de Cultura Económica en 1986, sta !a mantenido un ritmo siempre ascendente "ue !a superado las aspiraciones de las personas e instituciones "ue la !icieron posi#le$ Los científicos siempre !an aportado material, con lode "ue !an "ue sumado a su tra#a%o la incursión en inaccesi#les un campo nuevo& escri#ir modo los temas m's comple%os ( casi puedan ser entendidos por los estudiantes ( los lectores sin formación científica$ ) los die* a+os de este fructífero tra#a%o se dio un paso adelante, "ue consistió en a#rir la colección a los creadores de la ciencia "ue se piensa ( crea en todos los 'm#itos de la lengua espa+ola ( a!ora tam#in del portugus, ra*ón por la cual tomó el nom#re de La Ciencia para Todos$ Del -ío .ravo al Ca#o de /ornos (, a travs de la mar 0cano, a la enínsula 2#rica, est' en marc!a un e%rcito integrado por un vasto n3mero de investigadores, científicos ( tcnicos, "ue e4tienden sus actividades por todos los campos de la ciencia moderna, la cual se encuentra en plena revolución ( continuamente va cam#iando nuestra forma de pensar ( o#servar cuanto nos rodea$ La internacionali*ación de La Ciencia para Todos no es sólo en e4tensión sino en profundidad$ Es necesario pensar una ciencia en nuestros idiomas "ue, de acuerdo con nuestra tradición !umanista, cre*ca sin olvidar al !om#re, "ue es, en 3ltima instancia, su fin$ 5, en consecuencia, su propósito principal es poner el pensamiento Científico en manos de nuestros %óvenes, "uienes, al llegar su turno, crear'n una ciencia "ue, sin desde+ar a ninguna otra, lleve la impronta de nuestros pue#los$
Comit de elección Dr$ )ntonio )lonso Dr$ Francisco .olívar 7apata Dr$ avier .rac!o Dr$ uan Luis Cifuentes Dra$ ulieta Fierro Dr$ orge Flores alds Dr$ uan -amón de la Fuente Dr$ Leopoldo :arcía;Colín c!erer Dr$ )dolfo :u*m'n )renas Dr$ :on*alo /alffter Dr$ aime !'n Dr$ :uillermo o#erón Dr$ Elías Tra#ulse
rimera edición, ?@@8 -esndi* =3+e*, Daniel El rompeca#e*as de la ingeniería$ or "u ( cómo se transforma el mundo A Daniel -esndi* =3+e*$ <4ico FCE, E, C0=)C(T, ?@@8 B9B p$ ?1 4 1 cm Colec$ La Ciencia para Todos ,?1G 2.= 9H8;968;16;8;@ 1$ 2ngeniería 1$ er$ 22$ t$ LC T)1 DeIe( @8$? C69 $?1 Distri#ución mundial La Ciencia para es pro(ecto ( sus propiedad del e Fondo de con Cultura Económica, al "ueTodos pertenecen tam#in derec!os$ pu#lica los auspicios de la ecretaría de Educación 3#lica ( del Conse%o =acional de Ciencia ( Tecnología$ Comentarios ( sugerencias& 2acienciaJfondodeculturaeconomica$com III$fondodeculturaeconomica$com Tel$ G ??H;6H? Fa4 G ??H;69 Empresa certificada 20 9@@ 1&?@@@ Dise+o de portada& León
ÍNDICE
rólogo
rimera parte L0 -0CE0 2=TELECT)LE DE L) 2=:E=2E-O)
2$ reludio& cómo armar un rompeca#e*as infinito$ 1$ Dos !ec!os o#vios ?$ na actitud sensata B$ Las reglas del %uego 22$ El "ue!acer del ingeniero ( por "u se transforma el mundoG 1$ 2ntroducción ?$ Pu es la ingeniería B$ Las dos funciones centrales del ingeniero $ La diversidad de actividades del ingeniero $ El nacimiento de las ingenierías la aparición de los ingenieros ( la interacción con la naturale*a$ 6$ or "u se transforma el mundo& la gama infinita de necesidades !umanas
222$ Los mtodos de la ingeniería o cómo cam#iar racionalmente el mundoG 1$ QPu de#e sa#er !acer un ingenieroR ?$ Los procesos intelectuales del diagnóstico B$ Conocimientos ( capacidades necesarios para el diagnóstico $ Los procesos intelectuales del dise+o $ La verificación o revisión del dise+o 6$ La o#ligación de optimi*ar ( especificar H$ Conocimientos ( capacidades necesarios para dise+ar 8$ La inevita#le incertidum#re 2$ El %uicio profesional 1$ La incertidum#re ( la o#ligación de decidir ?$ El %uicio ( la necesidad !umana de certe*a B$ El papel del %uicio profesional $ =aturale*a del %uicio profesional $ Desarrollo del %uicio profesional 6$ El tra#a%o en e"uipo $ La ra*ón no #asta& otras capacidades del ingeniero 1$ Limitaciones de la ra*ón ?$ El territorio de la ra*ón B$ apel de la imaginación $ apel de la la#oriosidad $ oluntad ( afecto como capacidades profesionales 6$ La función psí"uica de la la#oriosidad ( el afecto
2$ La formación de ingenieros 1$ El punto de partida ?$ 2mportancia de las formaciones escolari*ada ( pr'ctica B$ El papel de la escuela de ingeniería $ El profesorado ( los planes de estudio $ Los instrumentos de tra#a%o 6$ )ctitudes ante la tecnología H$ :nero e ingeniería egunda parte EL E=T0-=0 DE L) 2=:E=2E-O) 22$ Ciencia e ingeniería 1$ Las dos fuentes de conocimiento o#%etivo$ ?$ :alileo ( el mtodo científico B$ El poder "ue da el conocimiento $ Los costos del conocimiento $ Las diferencias entre ciencia e ingeniería
222$ Desarrollo sosteni#le e ingeniería 1$ La pertur#ación del entorno por el !om#re$ ?$ QEn "u consiste el desarrolloR B$ n e%emplo& el de#ate so#re las grandes presas $ Los argumentos del de#ate $ El concepto de desarrollo sosteni#le 6$ El desarrollo sosteni#le e4ige esfuer*o H$ =o todo puede preverse durante el dise+o 8$ na definición operativa de lo sosteni#le 9$ El car'cter evolutivo de los pro(ectos 1@$ Lecciones de la !istoria 11$ Conclusiones 2S$ Competitividad e ingeniería 1$ QCompetir o cooperarR ?$ apel de la ingeniería B$ Condiciones necesarias en el gremio $ Condiciones necesarias en el go#ierno $ Condiciones necesarias en el empresariado 6$ Condiciones necesarias en las instituciones acadmicas H$ ertinencia ( suficiencia de las condiciones identificadas 8$ El camino !acia la competitividad
S$ /umanismo e ingeniería 1$ La misión de los profesionales ?$ El !umanismo& nacimiento ( -enacimiento$ $ $ $ B$ Dignidad de todos los !om#res li#res $ -econocimiento de la individualidad $ La voluntad ( el li#re al#edrío 6$ italidad ( cultura H$ n fundamento !umano para la tica 8$ El !umanismo ( sus avatares 9$ El !umanismo !o( S2$ tica e ingeniería 1$ Definiciones ( esclarecimientos ?$ -elaciones entr ingeniería ( tica B$ La tica en la !istoria de la ingeniería $ tica ( legislación $ rofesionalismo ( códigos de conducta profesional 6$ La educación tica ( otros re"uerimientos$ $ $ $ H$ 0#st'culos "ue enfrenta el comportamiento tico
Tercera parte EL C0=TEST0 DE L) 2=:E=2E-O) S22$ La tecnología ( los valores sociales 1$ 2ngeniería, tecnología ( valores ?$ Lo peculiar de nuestra especie B$ =aturale*a de los valores sociales $ rogreso ( circularidad $ =aturale*a de la tecnología 6$ De la angustia inerme a la angustia tecnológica$ H$ La tecnología es una cosa, no un su%eto 8$ Temor ( riesgo 9$ Con la incertidum#re volvemos a topar 1@$ El retorno es imposi#le S222$ Los sistemas socio;tcnicos 1$ istema ( su#sistemas ?$ Evaluación de pro(ectos B$ El enfo"ue ( el lengua%e de sistemas $ Din'mica de los sistemas socio;tcnicos $ -etrasos ( desesta#ili*ación 6$ Falsas soluciones ( círculos viciosos H$ El pro#lema de los recursos comunitarios
S2$ La incertidum#re ( su mane%o 1$ )ceptar la incertidum#re ?$ La incertidum#re o#%etiva B$ La incertidum#re su#%etiva $ enta%as de la incertidum#re $
In memoriam
Fernando /iriart 191;?@@G -a3l $
PRÓLOGO
La ingeniería !a venido transformando el mundo durante siglos, sea por iniciativa de la sociedad o con su anuencia t'cita$ us creaciones poseen rasgos am#ivalentes, pues por un lado resuelven pro#lemas ( satisfacen variadas e importantes necesidades de la !umanidad ( por otro tienen ciertas repercusiones negativas, a veces imprevistas$ Este li#ro trata de la ingeniería, pero no es un li#ro especiali*ado est' dirigido a todos los lectores cultos ( curiosos incluso ingenierosG interesados en "ue la ingeniería, a la ve* "ue siga atendiendo las necesidades !umanas, ponga atención creciente en !acer mínimas las repercusiones indesea#les de sus pro(ectos$ ara esto es necesario "ue la sociedad cono*ca la manera como funciona la ingeniería ( "ue los ingenieros piensen su "ue!acer desde la óptica de la sociedad es decir, !ace falta "ue ingenieros ( no ingenieros compartan ciertas nociones so#re la ingeniería$ Contri#uir a ello es el propósito del li#ro$ i se avan*a en este sentido, la ingeniería podr' cumplir me%or su misión al servicio del !om#re$1 in importar vocación, ocupación o posición social, todos tenemos intereses puestos en la ingeniería, pues nadie est' e4cluido de los #eneficios los riesgos lo cuidar "ue ella !ace$ necesitamos sa#er de la(ingeniería lo derivados suficiente de para "ue sus Todos pro(ectos respondan a nuestras necesidades, lo mismo las de !o( "ue las mediatas$ La #3s"ueda de creaciones tcnicas para resolver los nuevos pro#lemas de la !umanidad no de#e detenerse, pero es desea#le "ue esa #3s"ueda sea m's participativa, ( esta tarea es de todos$ Los pro(ectos de ingeniería no son o#ra sólo de ingenieros, sino tam#in de "uienes los demandan, especifican o condicionan, sean sus due+os, el p3#lico, o "uienes act3an en representación de ellos$ Conviene entonces "ue los no ingenieros cono*can los criterios de decisión de la ingeniería, igual "ue es desea#le el conocimiento de las le(es por los no a#ogados, de la !igiene por los no mdicos, de la ciencia por los no científicos ( de la tica por los no filósofos$ or su parte, los ingenieros de#ieran sa#er m's de las relaciones entre su profesión ( otros campos$ )m#as cosas contri#uirían a corregir el ma(or vicio de nuestro tiempo& la especiali*ación e4agerada, "ue tanto en la educación como en la vida pr'ctica confina a cada uno dentro de un sa#er particular ( priva a todos de lo "ue de#iera ser el o#%etivo central de la educación ( de la vida& una visión anc!a del conocimiento universal ( de las relaciones entre especialidades$ En alg3n momento el individuo educado de#iera levantar la vista para mirar m's all' de su propia ocupación ( ad"uirir un panorama general del mundo$ uesto "ue mi intención es "ue el li#ro pueda ser leído por el p3#lico general, uso en l un lengua%e no especiali*ado$ Espero "ue los m's e4igentes de mis colegas ingenieros ( otros conocedores de los temas "ue a"uí a#ordo disculpen las pe"ue+as simplificaciones a "ue esto o#liga, por"ue a cam#io de ellas e4imo al lector de e4plicaciones engorrosas$ )sí, a ese a cierta moda reciente, el trmino m's apropiado para referirse al con%unto de los dos gneros de nuestra especie es !om#re, cu(a primera acepción es precisamente ser !umano$ Decir U!om#res ( mu%eresV o Uellos ( ellasV cuando nos referimos a lo "ue am#os tienen en com3n es contrario al propósito de reconocer la igualdad de los gneros, pues implica "ue stos son tan diferentes "ue no se les puede a#arcar con una misma pala#ra$ Q/a#ría entonces "ue reescri#ir las o#ras de todos los filósofos, teólogos ( antropólogos "ue !an e4istido desde la )ntigWedad ( !an !a#lado del !om#re como el con%unto indivisi#le de mu%eres ( varonesR Q0 ca#ría de%ar "ue los escritos de todos esos pensadores se interpretaran como e4clu(entes de las mu%eresR 1
los no iniciados en los principios de la tecnología ( la ingeniería, el li#ro puede servirles de introducción al tema a los estudiantes de ingeniería, la imagen glo#al "ue a"uí se da de esta profesión les a(udar' a orientarse dentro de ella ( puede salvarlos de perderse en los mil detalles "ue de#er'n aprender durante sus estudios finalmente, a los ingenieros e4perimentados "ui*' les resulte interesante comparar sus propias ideas ( vivencias con lo "ue a"uí digo$
)!ora #ien, la ingeniería es ina#arca#le por tanto, tuve "ue ser selectivo al decidir "u ca#ría a"uí ( "u no$ s para este fin dos reglas sencillas& 1G incluir lo mínimo necesario para dar una visión general del "ue!acer, los mtodos ( los criterios del ingeniero, ( de cómo todo ello se relaciona con los intereses de la sociedad ?G dar ca#ida a tópicos mu( importantes "ue suelen tratarse poco en escritos ase"ui#les al p3#lico ( a la profesión, como la naturale*a del %uicio profesional o la relación entre la ingeniería, el !umanismo ( la tica$
Esto, por cierto, constituye el único rasgo del presente texto que puede asemejarlo a una obra especializada. El lector que no se interese en detalles puede omitir del todo la lectura de las notas de pie de página sin perder la comprensión general de lo que se expone. Por el contrario, quien quiera proundizar en algún tópico !ar"a bien en leer dic!as notas y, !asta el grado en que le interese, el contenido de las respecti#as reerencias.
imposi#le o in%usto& #aste decir "ue la o#servación cercana de los mtodos, capacidades, !'#itos ( logros de cada uno contri#u(ó, en el conte4to de mis propias responsa#ilidades ( vivencias, a for%ar lo "ue s ( a fundar lo "ue creo$ in em#argo, de#o particulari*ar la influencia "ue so#re mí e%ercieron tres persona%es decisivos& primero -a3l $
atinadamente las necesidades !umanas, ( a los no ingenieros cómo !acer de la ingeniería un recurso a la ve* m's 3til para el presente ( menos gravoso para el futuro de la !umanidad$ Cada capítulo del li#ro se refiere a la ingeniería desde un 'ngulo distinto, a fin de poner en evidencia aspectos de ella "ue interesan tanto a los ingenieros como a otros actores sociales$ i a muc!os la ingeniería les parece le%ana, ( !a( "uienes la ven como amena*a irremedia#le "ue pende, por e%emplo, so#re lo "ue "ueda de los am#ientes naturales del planeta, es por"ue tópicos como los "ue a"uí se discuten no suelen e4ponerse en trminos ase"ui#les a todos, ni son motivo de di'logo serio entre los ingenieros ( el resto de la sociedad$ En efecto, esta profesión casi nunca es tema de discusión p3#lica profunda, aun"ue sus o#ras ( productos son temas frecuentes de c!arla insustancial carreteras, puentes, presas, edificios, automóviles, aviones, ve!ículos de e4ploración espacial, aparatos electrónicos, e"uipo mdico sofisticado, ro#ots, computadoras, internet, medios de telecomunicación instant'nea ( de f'cil acceso, etc$G$ =o me propongo e4poner las aventuras intelectuales específicas "ue !an conducido a tales creaciones de la ingeniería, pues lo "ue al ciudadano ordinario le sería 3til sa#er no es lo anecdótico de cada uno de esos desarrollos, sino lo "ue todos ellos tienen en com3n$ 2mporta "ue la ingeniería salga de la oscuridad conceptual en "ue siempre !a estado a los o%os del ciudadano com3n, ( "ue se divulgue lo "ue intelectuales todas sus reali*aciones comparten a sa#er& aG la intención ( los procesos con "ue fueron desarrolladas #G las preocupaciones, los mtodos ( los criterios generales de la ingeniería cG el lugar de la tica en ella dG la soterrada raí* !umanista su#(acente en todos sus pro(ectos eG el papel del conocimiento científico ( del %uicio profesional en el tra#a%o del ingeniero fG las condiciones para lograr "ue sean sosteni#les sus reali*aciones gG la pro#a#ilidad, nunca nula pero siempre suscepti#le de acotarse, de "ue falle cual"uier o#ra o artefacto de la ingeniería !G la necesidad de "ue sus pro(ectos tengan cierto seguimiento social "ue permita corregir desviaciones indesea#les, etc$ De "ue la sociedad cono*ca, discuta ( atienda estas cuestiones dependen los #uenos o malos resultados 3ltimos de la ingeniería$ /ace falta, pues, "ue los ciudadanos entiendan su propio papel activo en los pro(ectos de ingeniería sólo así se lograr' "ue los ingenieros, por una parte, (, por otra, las grandes organi*aciones "ue usan la ingeniería para sus propios fines, sean socialmente responsa#les$ )c!acar maleficios a la ingeniería es un !ec!o vie%o "ue perdura& comen*ó cuando los ludditas ingleses sintieron "ue su empleo era amena*ado por las primeras m'"uinas de la -evolución industrial ( pugnaron por destruirlas$ /o( tal actitud suele reaparecer con frecuencia ( de modo m's intenso, pese a "ue no so#reviviríamos sin la comple%a red de infraestructura, servicios ( artefactos creados ( operados por la ingeniería$ El ciudadano, supuesto #eneficiario de todo ello, se angustia por"ue, a la ve* "ue se sirve de tales creaciones, intu(e "ue stas pueden comprometer su futuro o (a lo !an comprometido, ( supone erróneamente "ue son los ingenieros por sí "uienes e%ercen control so#re la ingeniería ( sus productos$ La angustia del indefenso ante !ondo sus propias creaciones a la Freud ve* dependiente de !om#re, ellas, constitu(e el m's malestar colectivo( "ue identificó en la modernidadB pero la patología va m's all', pues, seg3n !a $
%. &reud, El malestar en la cultura, 'lianza Editorial, (adrid, 1)*$, pp. *+.
documentado appen!eim, ese malestar se vuelve ena%enación en muc!os individuos esto es, insensi#ilidad e4trema ante los pro#lemas del pró%imo ( concentración ciega de cada uno en su función especiali*ada dentro de la trama social$ )m#os males, angustia ( ena%enación, se manifiestan en el desatino con "ue suelen diagnosticarse pro#lemas pr'cticos como los siguientes& 1G se culpa a la tecnología de los males "ue causa contaminación, agotamiento de recursos, etc$G, pero no se reconoce "ue la tecnología no es un ente autónomo, sino un instrumento, ( "ue, por tanto, el srcen de esos males est' en las decisiones de la propia sociedad ( sus líderes ?G del caos ur#ano se responsa#ili*a al automóvil, no a las políticas p3#licas "ue estimulan su proliferación irracional BG se culpa a los grandes em#alses de agua por los da+os "ue causan a la naturale*a, ( se ignora "ue esto se de#e a la manera en "ue algunas de tales o#ras se !an dise+ado u operado en el pasado, ( "ue esa manera es suscepti#le de perfeccionamiento G se da el grito de alarma ante la perspectiva de "ue se agoten ciertos recursos naturales, como los !idrocar#uros ( el agua, pero se mantiene el uso dispendioso de los mismos ( se defiende a ultran*a el dogma de "ue en ning3n caso de#e interferirse con la li#ertad irrestricta de la oferta ( la demanda, etc$ Esas actitudes, evidentemente irracionales, se e4plican por"ue no !a( comunicación entre los ingenieros como tales ( la sociedad, ( por tanto sta no se percata de "ue con sus propias decisiones puede controlar los efectos deellaingeniero$ ingeniería ( la tecnología, principalmente si lo !ace en cola#oración con
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E Pappen!eim, a enajenación del !ombre moderno, Era, (/xico, 1)0, 12 pp.
La ena%enación ante la tecnología de#ilita el control "ue la sociedad de#e tener so#re ciertos pro(ectos de ingeniería ( la manera en "ue stos se usan, pues una sociedad ena%enada de%a en manos de grupos de inters el poder para desviar a su propio favor los #eneficios ( de%ar a la sociedad los costos de a"uellos pro(ectos, especialmente si estos costos son grandes ( pueden transferirse a generaciones futuras, como es el caso de los da+os am#ientales$ La falta de participación social !ace de la ingeniería un instrumento de intereses parciales, ( vuelve al ingeniero incapa* de rendir cuentas como profesional a la sociedad misma$ Es posi#le al menos atenuar tales consecuencias si el ciudadano logra cierta comprensión de la ingeniería, cuales"uiera "ue sean sus pre%uicios iniciales$ uesto "ue todo mundo !a visto las o#ras ( usado los artefactos "ue la ingeniería produce, cada "uien tiene su propio concepto de esta profesión !a#r' "uien diga "ue esas m3ltiples nociones personales son por necesidad erróneas en su ma(oría, ( "ue cada "uien tendría "ue comen*ar por erradicar la su(a para luego !acerse una idea atinada de lo "ue la ingeniería realmente es$ Dudo de "ue ese sea un camino via#le$
I. Preludio: cómo armar un rompecabezas infinito La ingeniería es una esfera infinita: su centro está en cada uno de sus proyectos y su periferia es inalcanzable. Paráfrasis de Blas Pascal (Pensées, !" y #orge Luis Borges ($La biblioteca de Babel%, &icciones"
1. DOS HECHOS OBVIOS
El título del li#ro sugiere "ue la ingeniería puede verse como un rompeca#e*as, ( la definición de este trmino en el diccionario es X%uego en el "ue se compone, arma o integra una figura o imagen a partir de peda*os irregulares de el1a or el !ec!o de anteceder al %uego e introducirnos en l, este capítulo se llama preludio praeludium, de prae Y antes ( ludus %uegoG ( es el m's #reve de la pe"ue+a o#ra "ue el lector tiene en sus manos$ or otro lado, "ue la ingeniería es infinita seg3n re*a el epígrafeG resulta evidente por"ue, como ocurre con cual"uier campo del sa#er, interesarse en ella da lugar a infinidad de preguntas, ( conforme stas se contestan el campo de "ue se trata va creciendo indefinidamente en e4tensión ( en profundidad o detalle$sino El rompeca#e*as de la no es, por tanto, algo tan singular, solamente uno deingeniería los muc!os rompeca#e*as infinitos "ue e4isten$ 2. UNA ACTITUD SENSATA
Tomar lo infinito con olemnidad o reverencia es casi una tradición, pero proceder así puede ser pertur#ador$ La actitud sensata ante cual"uier cosa infinita de#iera ser l3dica, con tal de "ue ello no impida %ugar seriamente si viene al caso$ Conviene entonces "ue el lector, en efecto, tome como un %uego el e4aminar en las p'ginas de este li#ro algunas pie*as de ese rompeca#e*as "ue es la ingeniería, ( "ue al !acerlo recuerde "ue el rompeca#e*as de "ue se trata es ilimitado, aun"ue el contenido del li#ro no lo sea$ er' entonces "ue proceder l3dicamente conduce mu( pronto a descu#rir cosas interesantes por e%emplo, "ue armar rompeca#e*as infinitos es mu( usual ( f'cil, aun"ue tiene sus propios trucos, ( "ue es preferi#le !acerlo con parsimonia "ue con prisa finalmente descu#rir' "ue e4plorar cual"uier otro tema distinto de la ingeniería es un %uego similar "ue l mismo !a %ugado antes, ( le complacer' sa#er "ue el %ugador siempre tiene el control, (a "ue puede continuar %ugando indefinidamente o parar en el instante en "ue lo desee$ 3. LAS REGLAS DEL JUEGO
e entender' me%or lo "ue "uiero decir si comen*amos por plantearnos una situación !ipottica& Q"u !aríamos ante el evento impro#a#le ( pro#lem'tico de "ue alguien nos regalara un rompeca#e*as de e4tensión upongo armarlo a poco, siguiendo unainfinitaR estrategia similar"ue a laintentaríamos "ue usamos ante un poco rompeca#e*as ordinario& colocaríamos primero cual"uier pie*a al a*ar ( luego iríamos agregando las siguientes, escogidas con cierto criterio, "ui*' no consciente pero sí racional, !asta vislum#rar una porción del todo cu(os patrones visuales tuvieran sentido para nosotros tales patrones nos darían
elementos de %uicio adicionales para seguir seleccionando ( agregando, pie*a a pie*a, nuevos elementos "ue progresivamente fueran !aciendo m's comprensi#le el cuadro$
ero deteng'monos un momento$ El "ue nuestro rompeca#e*as sea infinito impondría una condición mu( peculiar& podríamos poner al a*ar la primera pie*a, como !acemos casi siempre "ue comen*amos a armar un rompeca#e*as pero seleccionar pie*as adicionales resultaría imposi#le a menos "ue estuviramos dispuestos a invertir un lapso infinito en escoger cada una, pues sería a#solutamente nula la pro#a#ilidad de !allar, en un pla*o acotado ( entre el con%unto desordenado de las infinitas pie*as "ue en cual"uier momento "uedarían por acomodar, a"uella "ue cumpliera nuestro criterio de selección$ Concluimos, pues, "ue un rompeca#e*as infinito es imposi#le de armar, incluso parcialmente$ Tal conclusión, sin em#argo, nos de%a perple%os$ Q)caso el universo no es infinito, el m's grande de los infinitos "ue e4istenR Q5 no es cierto "ue pese a ello los seres !umanos, tanto colectivamente como en lo individual, !emos ido armando poco a poco algunas partes de ese rompeca#e*as universal !asta poder decir "ue conocemos o entendemos en cierto grado nuestra casa, nuestra ciudad, nuestro sistema planetario, nuestra familia, el idioma "ue !a#lamos, etc$ es decir, algunas limitadas porciones del universoR QCómo !a sido posi#le esto si no est' a nuestro alcance poner %untas si"uiera dos pie*as de un rompeca#e*as infinitoR La respuesta est' en un pe"ue+o detalle, ( ste tiene "u ver con el modo como en la vida pr'ctica nos !acemos deve*, las pie*as armar& no se nos "ue dan captamos o no las tomamosG todas de una sino enpor pe"ue+os pa"uetes mediante nuestros sentidos ( con #ase en nuestra e4periencia, limitada cada ve* a una porción no mu( grande del universo infinito$ <'s a3n, tal apropiación de pie*as no es instant'nea, sino "ue nos toma tiempo lograrla& el necesario para o#servar ( e4plorar con nuestros sentidos la porción limitada del universo "ue escogimos conocer$ /a#iendo captado esas pocas pie*as de conocimiento, #uscamos averiguar cómo est'n interrelacionadas esto es, comen*amos a armar una porción del rompeca#e*as$ QCu'nto puede avan*ar la !umanidad en el proceso de armar el rompeca#e*as infinito del universoR Tanto como "ueramos ( la duración de nuestra especie lo permita, reuniendo ( acomodando cada ve* un n3mero finito de pie*as, preferi#lemente pe"ue+o$ )sí podemos avan*ar indefinidamente en el conocimiento de cual"uier cosa, aun"ue sta sea infinita, pues si #ien nuestro conocimiento avan*aría a pe"ue+os pasos, la acumulación de stos no tendría límite$ ste es precisamente el modo en "ue lo !ace la ciencia, ( por eso el conocimiento !umano !a crecido con tanta rapide* desde "ue se inventó el mtodo científico$ )ntes la !umanidad se a#ruma#a #uscando de una sola ve* respuesta a preguntas totali*adoras o demasiado amplias, QPu es el universoR Qor "u e4istimosR Q) "u se de#en los avatares de nuestras vidasR, etc$G, lo "ue impedía concentr arse ( tener 4ito en reunir un n3mero pe"ue+o de pie*as cone4as referentes a una cuestión limitada, ( una ve* entendida sta a#ordar otra pe"ue+a cuestión a fin de conseguir progresivamente im'genes m's amplias del universo$ Esto no "uiere decir "ue las preguntas totali*adoras !a(an perdido inters lo siguen teniendo, pero incluso ellas son m's a#orda#les en el conte4to de los conocimientos "ue aporta la ciencia$
El !ec!o de "ue las nuevas e4periencias "ue vamos ad"uiriendo sean cada una de alcance limitado es lo "ue luego nos permite armar poco a poco el rompeca#e*as infinito$ )comodamos nuevas pie*as guiados por los patrones identificados en las porciones armad as con anterioridad, ( así sucesivamente$ De ning3n modo podemos o#tener de una sola ve* todas las pie*as de un rompeca#e*as infinito, (, si pudiramos nuestro 4ito sería am#iguo, pues, como (a vimos, el solo !ec!o de poseer un n3mero infinito de pie*as vuelve invia#le cual"uier intento de acomodarlas$ Entonces, alegrmonos de no reci#ir ese regalo "ue nos condenaría a la impotencia$ Conformmonos con la modesta pero autntica gracia "ue como seres !umanos tenemos& la capacidad de allegarnos cada ve* un n3mero limitado de nuevos peda*os de conocimiento ( !acer con ellos una imagen co!erente aun"ue de e4tensión limitada$ oner en %uego esta virtud nos #rinda el placer de participar continuamente en un proceso llamado aprendi*a%e, cu(a importancia radica en "ue parece ser lo 3nico "ue con propiedad podemos considerar nuestro destino es decir, el fin predeterminado e inevita#le de todos los seres !umanos& ir armando continuamente rompeca#e*as infinitos a sa#iendas de "ue no terminaremos %am's$ )sí, pues, Qcómo leer este li#roR Zugando[ QPu esperar de lR ZLo "ue cada dan "uiena rompeca#e*as #us"ue, m'sadem's algunos !alla*gos Los diccionarios de la acepcióninesperados[ con "ue comien*a este preludio, otros significados como Uacerti%o, enigma enredo, misterio algo "ue causa perple%idad, irresolución, vacilaciónV$ Es posi#le "ue un poco de todo esto encuentre en la ingeniería "uien se apro4ime a ella, ( "ue por tanto la am#igWedad "ue la pala#ra rompeca#e*as impone al título no resulte ociosa$ eg3n veremos al adentramos en el tema, la ingeniería es, adem's de ina#arca#le, incierta, diversa, comple%a, rica e inaca#ada, pero comprensi#le$ En consecuencia, de%ar a#iertas muc!as posi#les visiones de ella a(udar' a "ue cual"uiera, aun sin ser ingeniero pueda acercarse al tema, sea "ue lo !aga con el propósito de e4aminar una a una diversas facetas de esta profesión, o "ue se interese en mirar simult'neamente ( de con%unto varias de ellas, como en un cuadro cu#ista otro e%emplo de rompeca#e*asG$ El rompeca#e*as de la ingeniería es infinito sin em#argo, el li#ro no aporta m's "ue un n3mero limitado de pie*as cu(a colocación alcan*ar' a delinear apenas una de las muc!as im'genes posi#les de nuestro o#%eto focal& la ingeniería$ odemos comen*ar el %uego de inmediato ( por cual"uier parte, seg3n las reglas "ue aca#amos de #arruntar$ Cada individuo alienta la e4pectativa o tiene la necesidadG de descu#rir una visión personal de las cosas, ( de !acerlo a su manera, sea mirando parsimoniosamente cierto aspecto del o#%eto de su inters o, al contrario, dando sólo un vista*o "ue capte una imagen general$ Cada lector encontrar' un modo particular de apro4imarse al contenido las pie*as para armarG de este li#ro ( ad"uirir su propia imagen glo#al de la ingeniería o la de ciertos aspectos de ella$ Es posi#le "ue ninguna de esas im'genes resulte rigurosa o completa, pero todas las ser'n v'lidas en alg3n grado, al menos para el propósito personal de "uien #us"ue ( descu#ra$ Como en el %uego del rompeca#e*as, el lector se percatar' pronto de "ue es innecesario tener todas las pie*as acomodadas en su lugar para lograr una #uena idea, sea glo#al o local, de la imagen "ue se est'
armando$ ste es uno de los atractivos del %uego, ( confío en "ue lo sea tam#in del li#ro$ e perci#ir', en el %uego ( en el li#ro, "ue !a( un um#ral un grado de avance en el proceso de armar la imagen "ue se #uscaG despus del cual se puede atinar de primera intención a identificar las pie*as "ue faltan para completar la figura$ Este um#ral es diferente para cada %ugador$ El ingeniero e4perimentado descu#rir' la imagen "ue de la ingeniería !e "uerido dar con sólo repasar el índice del li#ro incluso identificar' de inmediato los nfasis "ue 2ntencionalmente !e puesto en algunas facetas ( los vacíos "ue !e de%ado en otras$ El lector inicialmente a%eno al tema, en cam#io, re"ueri r' avan*ar un poco m's en la lectura para comen*ar su propio proceso de identificación de patrones empero tam#in lo lograr', ( aun"ue su comprensión final "ui*' sea menos profunda no ser' menos co!erente$ El propio contenido del li#ro constitu(e mi propuesta para armar una primera imagen integral de la ingeniería pero no !a( "ue tomar esta propuesta a pie %untillas pues tiene cierta su#%etividad inevita#le adem's, no ofrece sino una de muc!as posi#les visiones de la ingeniería& una de las "ue (o tengo d la misma$ Como !e #uscado "ue los capítulos sean autosuficientes ( cada uno se refiera a una sola faceta de la ingeniería otras im'genes pueden armarse si sólo leen algunos de"ue ellos, o si seesco%a a#ordaen todo el li#ro en orden distinto, por se e%emplo el orden el lector función del inters "ue para l tengan los temas de "ue se trata$ Finalmente, se puede usar el índice general como guía para #uscar lecturas so#re cada tema en otras fuentes, o las notas a pie de p'gina para profundi*ar en los tópicos "ue se discuten$ /asta a"uí el preludio$ Cual"uiera "ue sea el enfo"ue "ue el lector "uiera escoger, lo invito a pro#ar uno ( comen*ar el %uego$
II. El que hacer del ineniero !" por qu# se transforma el mundo$ 1. INTRODUCCIÓN
QPu funciones cumplen la ingeniería ( los ingenierosR La respuesta es menos o#via de lo "ue esta sencilla pregunta sugiere ( no la agotar en este capítulo, pues la ampliar en los capítulos 222 a ( luego volver a ella en otros su#secuentes para complementarla ( mati*arla$ )#ordar el asunto apo('ndome en lo "ue so#re algunas de sus facetas !e e4puesto en otras pu#licaciones$ Comencemos por distinguir entre las funciones del ingeniero, esto es, las finalidades de su la#or, ( las actividades "ue desarrolla para cumplirlas, "ue son muc!o m's numerosas$ on tantas ( tan diversas las actividades "ue los ingenieros suelen reali*ar "ue incluso ellos mismos pueden llegar a confundirlas fines, cuando no son sino"ue los medios con los "ue entre stos se alcan*an$ con Con los m's ra*ón es comprensi#le !a(a esa confusión los no ingenieros, pues mu( pocas personas tienen oportunidad de o#servar
3. 4es/ndiz, 5os procesos intelectuales de la ingenier"a67 Parte i7 5El que!acer y los m/todos6 8ngenier"a 9i#il, núm. -21, (/xico, mayo de 2::-, pp. 2:+20; Parte 887 5El juicio proesional y otros atributos67 8ngenier"a 9i#il, núm. -22, (/xico, junio de 2::-, pp. 2+$*.
con suficiente detalle ( detenimiento cómo surge la necesidad de un pro(ecto de ingeniería ( cómo, en consecuencia, ste se gesta ( desarrolla tampoco suele !a#er testigos de los procesos intelectuales m's comple%os o trascendentes "ue el ingeniero reali*a para ese fin$ 2gual "ue ocurre con otros procesos creativos, los "ue reali*a la mente del ingeniero no son visi#les$ us la#ores mismas, en sus aspectos medulares, suelen no estar e4puestas a la vista del p3#lico casi siempre se reali*an en e"uipo, en un grupo de profesionales compuesto ma(oritariamente por integrantes del propio gremio$ =o es "ue su tra#a%o sea incomprensi#le para los dem's, sino "ue el modo de organi*arlo ( llevarlo a ca#o es poco propicio para ser o#servado con profundidad por "uienes no participan en l$ )sí pues, aun"ue las o#ras ( productos de la ingeniería son en nuestra poca lo m's percepti#le de cuanto rodea a cual"uier persona, la sociedad en general desconoce "u !ace el ingeniero para conce#ir ( producir lo "ue crea$ En consecuencia, de la ingeniería se conoce el resultado final, pero no la manera como ste se conci#e ( desarrolla$ 0curre algo mu( diferente con los mdicos, cu(a actividad ( am#iente la#oral todos tenemos ocasión de o#servar, al menos en condición de pacientes su(os$ Esto da lugar a vivencias "ue inclu(en el sentir la la#or del mdico en carne propia literalmenteG$ De)dem's, tal manera, todos ad"uirimos idea clara de los mtodos del mdico$ la medicina impone aluna paciente una o#ligación imposi#le de eludir& la de participar en la definición ( evaluación de sus fines ( sus medios tal es el caso no sólo cuando e4ponemos nuestro pro#lema de salud, sino tam#in cuando, en respuesta a las alternativas teraputicas "ue, en su caso, el mdico propone, e4presamos nuestra preferencia por alguna de ellas, o cuando con%untamente con l evaluamos los efectos del tratamiento$ Como primera respuesta a la pregunta con "ue comien*a este capítulo, digamos de inmediato "ue la ingeniería tiene dos funciones principales, o una función central "ue se reali*a en dos etapas& en primer lugar, anali*ar ( entender ciertos pro#lemas "ue alguien le plantea, ( luego conce#ir las soluciones m's apropiadas para los mismos$ ) la primera etapa se le llama diagnóstico ( a la segunda dise+o$ El ingeniero diagnostica pro#lemas "ue tienen relación con necesidades o insatisfacciones materiales de la sociedad ( sus integrantes individuales luego dise+a con todo detalle cómo resolverlos me%or, ( vierte ese dise+o en especificaciones detalladas, necesarias para "ue se fa#ri"ue o constru(a la solución respectiva, pues las soluciones de la ingeniería generalmente inclu(en o re"uieren o#ras o artefactos materiales$ )sí, de esta manera tan sencilla pueden e4plicarse las funciones "ue todo ingeniero desempe+a, sea cual sea su ocupación o responsa#ilidad profesional específica la e4plicación, sin em#argo, aun"ue clara ( verídica, es insuficiente$ na m's plena comprensión de lo "ue esto a#arca ( significa, así como de sus m3ltiples implicaciones, se ir' integrando poco a poco en este ( los siguientes capítulos$ ) todo lo largo del li#ro me estar refiriendo a la ingeniería en general, no a una rama particular de ella es decir, estar !a#lando de lo "ue todas sus ramas comparten& sus comunes o#%etivos, mtodos de tra#a%o ( criterios de decisión$ =o o#stante, por los e%emplos "ue dar para ilustrar ciertos puntos, segura; mente se traslucir' mi propia formación
como ingeniero civil$
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2 3. 4es/ndiz, os m/todos de la geotecnia, edición ingl/s+espa
2. QUÉ ES LA INGENIERÍA
Emilio -osen#luet!, uno de los m's destacados ingenieros me4icanos del siglo 44, dio la siguiente definición de la ingeniería, ( de paso !i*o una clarificación tan aguda como necesaria del atri#uto indispensa#le para "ue una actividad se denomine profesión& La ingeniería es una profesi'n, no un arte, no una ciencia ni una técnica. stas categorías comparten )erramientas, capacidades y prop'sitos. *us diferencias son cuesti'n de énfasis. n un arte el prop'sito sobresaliente es la e+presi'n en una ciencia el acercamiento a la -erdad en una técnica el ser-icio al cliente, y en una profesi'n el ser-icio a la sociedad. Los conocimientos ue reuiere un técnico se )allan en manuales lo ue le interesa de cualuier problema de su incumbencia está resuelto. n cambio para el profesional cada problema es nue-o.
Decir "ue los pro#lemas "ue se plantean a los ingenieros son siempre nuevos no es una e4presión retórica, sino plena de significado ( con !ondas repercusiones, algunas de las cuales tocar'n con m's amplitud en los capítulos 222 ( S$ Cada pro#lema de ingeniería es diferente ( tiene alg3n grado de novedad con respecto a sus precedentes, pues cada uno responde a necesidades sociales ( circunstancias específicas$ 2ncluso si se trata de necesidades "uesiempre se resuelven con dos la misma clase o#ra o producto, los pro#lemas son distintos& puentes delde mismo tipo ( material diferir'n en sus dimensiones, en el clima del sitio, en el terreno so#re el "ue se apo(an, La naturale*a ( magnitud de las cargas "ue soportan o las avenidas "ue pueden pasar #a%o cada uno, etc$ por tanto, ser'n distintos los pro#lemas "ue uno ( otro plantee, así como los conocimientos ( las tcnicas a usar en su dise+o ( construcción$ 0tro e%emplo& una sola clase de automóvil no resuelve las necesidades de todas las personas ni se adapta a cual"uier clase de terreno cada nuevo modelo "ue se "uiera dise+ar plantear' pro#lemas novedosos$ )dem's, los dise+os con "ue la ingeniería responde a las necesidades !umanas cam#ian con el tiempo por"ue evolucionan conforme la ciencia aporta nuevo conocimiento o la tecnología nuevos materiales ( nuevas maneras de !acer las cosas$ 0tra causa "ue otorga novedad a cada pro#lema de la ingeniería es la naturale*a !umana, "ue con el paso del tiempo perci#e nuevas necesidades o se inclina voluntariosamente por gustos nuevos ( variados, ( e%erce so#re la ingeniería presión en pro de cam#ios, incluso algunos mu( poco sustanciales$ Tal presión ( la novedad "ue introduce en los pro#lemas de ingeniería pueden tener %ustificaciones sólidas o mu( cuestiona#les, pero el !ec!o es "ue e4isten$ 3. LAS DOS FUNCIONES CENTRALES DEL INGENIERO
5a di%imos "ue las dos funciones "ue definen el alcance ( constitu(en la sustancia del e%ercicio en lason ingeniería son diagnóstico ( dise+o$ Curiosamente, las profesional de la medicina casi idnticas, salvo una diferencia de nom#re, pues la segunda en medicina se denomina *
E. 4osenbluet! y >. Elizondo, 5?na relexión sobre los logros y alcances de las ciencias de ingenier"a en (/xico67 (/xico7 ciencia e ingenier"a en el umbral del siglo xxi, 9onsejo =acional de 9iencia y @ecnolog"a, (/xico, 1))-, pp. $-*+$*.
prescripción$ Dado "ue todos tenemos una noción de lo "ue !acen los mdicos, aprovec!aremos tal analogía para e4plicar las funciones del ingeniero$
La la#or de mdicos e ingenieros comien*a cuando se les plantea un estado de cosas insatisfactorio& deficiencias de salud en el caso mdico, e insuficiencia de ciertos medios o recursos materiales en el caso ingenieril$ )l mdico el pro#lema le es planteado por su paciente al ingeniero, por su cliente pero los pro#lemas "ue uno ( otro tratan tienen repercusiones "ue re#asan al paciente o al cliente, ( no pueden ser a#ordados sino en el marco de los intereses de la sociedad toda$ na ve* reconocido el pro#lema, el profesional procede a identificar sus relaciones con diversos factores para descu#rir las causas$ Es precisamente al proceso de identificación de las causas del pro#lema a lo "ue se le llama diagnóstico, pero el modo de !acerlo dista de ser directo, pues se da en un conte4to en "ue las relaciones entre causa ( efecto est'n oscurecidas o complicadas por m3ltiples factores ( varia#les circundantes$ na ve* !ec!o el diagnóstico, tanto el mdico como el ingeniero se a#ocan a idear ( especificar las acciones necesarias para corregir o superar las causas del pro#lema, proceso "ue se denomina prescripción en la medicina ( dise+o en la ingeniería$ Dos e%emplos del campo de la ingeniería civil a(udar'n a clarificar lo descrito& /emplo (estado 0: 1na localidad o una regi'n sufrendebe problemas de inundaci'n insatis factorio". l ingeniero )acer recurrentes primero un estudio ue identifiue y correlacione las características de las inundaciones con -ariables y factores topográficos e )idrol'gicos di-ersos para descubrir las causas del problema (diagn'stico". Logrado tal ob/eti-o, debe idear y especificar ciertas obras materiales ue permitan resol-er el problema (dise2o". /emplo B: 1na obra de ingeniería en operaci'n 3puente, presa, edificio, etc.3 e+)ibe comportamiento disfuncional o riesgoso (estado insatisfactorio". l ingeniero debe identificar ué relaciones tiene ese comportamiento con di-ersos factores presentes en el problema para identificar las causas de éste y correlacionarlas cualitati-a y cuantitati-amente con sus efectos (diagn'stico". 4espués tiene ue idear y especificar c'mo corregir el mal funcionamiento obser-ado (dise2o".
)!ora #ien, cuando aseveramos "ue el diagnóstico "ue practican los mdicos es an'logo al "ue reali*an los ingenieros solamente "ueremos decir "ue tanto los fines como los ra*onamientos de am#os son, grosso modo, similares, (a "ue en los dos casos el o#%etivo es correlacionar racionalmente los efectos o#servados con las varia#les "ue constitu(en su entorno, ( en particular con sus causas su#(acentes$ in em#argo, los conocimientos ( las capacidades específicos en "ue se #asan los respectivos procesos de diagnóstico son distintos, ( los del ingeniero inclu(en procesos de c'lculo es decir, son predominantemente cuantitativos$ Del mismo modo,es cuando "ue enlaingeniería función "ueremos llamada prescripción en medicina an'loga adecimos la de dise+o decir principalmente "ue el propósito de am#as es especificar la solución del correspondiente pro#lema$ )cudiendo a la analogía con la prescripción en medicina, evocamos un proceso intelectual de cu(a naturale*a tenemos cierta noción por"ue muc!as veces !emos o#servado cómo lo reali*an
nuestros mdicos respectivos$ Tam#in en este caso una característica sustancial de la etapa de prescripción en ingeniería es "ue en ella predominan los procesos cuantitativos$
=o sería v'lido llevar la analogía m's all' de este punto, pues pese a las similitudes apuntadas tanto la sucesión de actividades como los conocimientos, capacidades, criterios, mtodos ( tcnicas "ue conducen al diagnóstico ( a la solución del pro#lema en una ( otra profesión son mu( distintos$ )ntes de anali*ar los procesos intelectuales o modos de ra*onamiento mediante los cuales se reali*an el diagnóstico ( el dise+o, conviene e4plicar las diversas actividades a las "ue suelen dedicarse los ingenieros pues stas determinan los tipos de pro#lemas o pro(ectos a los "ue diagnóstico ( dise+o se aplican$ 4. LA DIVERSIDAD DE ACTIVIDADES DEL INGENIERO
Los ingenieros se desempe+an en todos los sectores de la economía& el primario, "ue produce insumos #'sicos minerales ( agropecuarios el secundario, "ue transforma esos insumos en productos diversos, ( el terciario, "ue presta servicios de todo tipo$ ) su ve*, en cuales"uiera de tales sectores los ingenieros pueden ocuparse de aG la identificación, evaluación ( programación de inversiones, "ue a#reviadamente se denomina planeación #G la concepción ( especificación de nuevas o#ras ( productos, por antonomasia llama dise+o construcción fa#ricación "ue de o#ras ( productos se dise+ados, ( dG cG la la operación de las( instalaciones o sistemas "ue resultan de las actividades anteriores$ El diagnóstico ( el dise+o "ue, seg3n !emos indicado, son las funciones centrales del ingeniero, efectivamente lo son en cada una de las cuatro actividades enumeradas en el p'rrafo anterior, aun"ue el trmino diagnóstico no apare*ca en la descripción de ninguna ( la pala#ra dise+o d nom#re sólo a la #G$ En efecto, las funciones de diagnóstico ( dise+o son centrales en las cuatro actividades, pero en cada una de ellas el o#%eto focal del diagnóstico ( el dise+o son diferentes$ En la planeación, lo "ue es o#%eto de diagnóstico ( dise+o es el con%unto de pro(ectos cu(a planeación se reali*a en la actividad de dise+o, lo es el nuevo producto u o#ra en la construcción ( fa#ricación, el procedimiento "ue una ( otra de#en seguir es lo "ue se diagnostica ( dise+a, ( en la operación, el o#%eto de diagnóstico ( dise+o es el con%unto de procedimientos operativos$ )sí pues, la ingeniería es una profesión "ue, en cual"uiera de sus actividades, #usca satisfacer ciertas necesidades !umanas de orden material mediante el diagnóstico ( el dise+o aplicado a los pro#lemas "ue de#en a#ordarse para alcan*ar ese propósito$ En general, las necesidades !umanas se derivan de la insuficiencia de algunos satisfactores& !a#itación, agua para cual"uiera de sus usos, transporte terrestre, areo, interplanetario, etc$G, medios de telecomunicación, energticos, etc$ ara satisfacerlas, el ingeniero !ace primero un diagnóstico "ue aclare ( delimite el pro#lema, sus alcances, sus circunstancias, las diversas varia#les "ue intervienen, ( sus relaciones causa;efecto$ Con #ase en el diagnóstico !ace luego un dise+o la ame%or solución con todos detalles o necesarios para "ue #usca pueda definir llevarse la realidad proceso de los fa#ricación construcción "ue igualmente es actividad de ingenieros, como tam#in lo es despus la operación de los pro(ectos "ue la ingeniería planifica, dise+a ( constru(e o fa#ricaG$
Es claro "ue en el diagnóstico se re"uerir' la participación de "uienes !an planteado el pro#lema, tanto clientes como otros actores "ue intervienen en representación de los intereses de la sociedad$ e necesita la participación de tales actores por"ue las necesidades "ue se #usca resolver son precisamente de ellos, no del ingeniero, ( es indispensa#le "ue ste las entienda a plenitud para un diagnóstico acertado$ imilarmente, en el dise+o ser' indispensa#le "ue el criterio del ingeniero no sea el 3nico "ue determine el grado en "ue las distintas alternativas de solución resuelven el pro#lema planteado, sino, otra ve*, "ue intervenga el criterio de los interesados$ El asunto con frecuencia es m's comple%o de lo "ue parece, pues en cual"uier pro(ecto grande o trascendente !a( personas o grupos #eneficiados con l, otros "ue son per%udicados, ( entre am#os toda la gama imagina#le en la distri#ución de costos ( #eneficios, inmediatos ( mediatos$ uede ser incluso "ue de#a reconocerse un inters legítimo a "uienes no tienen posi#ilidad de participar en modo alguno en la discusión ( las decisiones, como cuando el pro(ecto tiene efectos sociales o am#ientales "ue repercutir'n en las generaciones futuras algunos de los representantes sociales ( el propio ingeniero de#en entonces asumir la representación de los intereses de "uienes a3n no nacen$ La comple%a red "ue en torno a cada pro(ecto de ingeniería entrela*a esos tan diversos intereses, en principio todos condecirse facetas determina "ue en casi ning3n caso el ingeniero pueda "uelegítimas, est' al servicio e4clusivamente de su cliente$ or eso la ingeniería no es simplemente una tcnica, sino una profesión, ( sirve en primer lugar a la sociedad su servicio a! cliente consiste en conciliar los intereses legítimos de todos los dem's actores de esa complicada red con los intereses igualmente legítimos del cliente$ Conforme las cosas dise+adas proliferan, en respuesta a nuevas necesidades !umanas, van interactuando cada ve* m's intensamente con las cosas naturales, restringiendo a veces e incluso amena*ando la disponi#ilidad futura de stas ( el e"uili#rio de la naturale*a "ue nos sustenta por tanto, cada ve* es m's necesario, durante el diagnóstico, cuestionar lo "ue antes no solía cuestionarse& la necesidad !umana misma "ue est' en el srcen de cada pro#lema de ingeniería$ /ace falta una discusión racional, a la lu* de información amplia ( #alanceada, para "ue la necesidad "ue los proponentes del pro(ecto postulan se compare con otras necesidades presentes ( futuras de diversos grupos ( de la sociedad toda esto es lo "ue, por e%emplo, est' ocurriendo (a en el caso de los grandes pro(ectos !idr'ulicos ( la e4plotación de recursos naturales en cual"uier parte del mundo$ or este motivo, antes de anali*ar con m's detalle el "u !acer del ingeniero conviene detenerse a considerar la naturale*a ( diversidad de las necesidades !umanas$ Todo pro(ecto de ingeniería tiene, adem's de los efectos #enficos "ue e4presamente #usca, otros no deseados "ue se revierten so#re la naturale*a ( la sociedad$ Contra toda lógica, es frecuente "ue la discusión ( la crítica so#re los efectos no deseados de ciertos desarrollos de la ingeniería se centren en los desarrollos mismos ( no en la necesidad "ue stos #uscan 3nica de resolver conflictos de satisfacer$ inters en La torno a manera un pro(ecto, cuandoracionalmente stos surgen,loses clarificar primero la necesidad "ue el pro(ecto #usca satisfacer, su importancia relativa frente a otras necesidades no satisfec!as, ( las alternativas de solución$ ólo despus de !acer esto se podr' emprender el diagnóstico ( el dise+o de pro(ectos "ue causan conflictos de inters$
5. EL NACIMIENTO DE LA INGENIERÍA, LA AARICIÓN DE LOS INGENIEROS ! LA INTERACCIÓN CON LA NATURALE"A
Cuando los ancestros del !om#re a#andonaron las copas de los 'r#oles ( comen*aron a despla*arse erguidos so#re sus pies, nació una nueva modalidad de la evolución #iológica "ue significó un cam#io cualitativo en la relación entre el animal ( la naturale*a$ La relativa indefensión de a"uellos ancestros del !omo sapiens frente a los carnívoros "ue podían ser sus depredadores !a#ría sido suficiente para "ue desapareciera su especie pero poseían un cere#ro m's grande "ue el del resto de los rimates (, gracias a su postura erguida, disponían li#remente de sus manos, "ue, controladas por su cere#ro, les permitían adaptar de modo intencional el am#iente seg3n sus propias necesidades, en ve* de simplemente adaptarse ellos a las condiciones impuestas por el entorno$ ) diferencia de los dem's animales, el !om#re es consciente de sí mismo ( de lo "ue lo rodea, por lo "ue su relación con la naturale*a no es de simple adaptación, sino de adaptación creativa e insumisa en un tipo de relación su%eto;o#%eto "ue no e4istía antes de la aparición de nuestra especie$ 0tros animales solamente se acomodan a las condiciones "ue la naturale*a les impone su efecto so#re el entorno es de car'cter cuantitativo, derivado de su simple presencia en cam#io, el !om#re cam#ia la naturale*a intencionalmente paraso#revivir !acerla servir a sus propios fines$recientemente Esto implicó una venta%a enorme para ( prosperar, pero m's !a llegado a transformarse tam#in en una responsa#ilidad, de la "ue, seg3n parece, muc!os seres !umanos a3n tienen "ue co#rar conciencia plena se trata de algo mu( directamente relacionado con la ingeniería& la responsa#ilidad de no re#asar ciertos límites en la modificación del entorno natural, so pena de poner en riesgo la calidad de vida de las generaciones su#secuentes ( aun la supervivencia de la especie$ La ingeniería de#e de !a#er nacido antes "ue cual"uier civili*ación, cuando, por primera ve*, un ser !umano insatisfec!o con cierta condición específica de su entorno o su calidad de vida, decidió no conformarse ( aplicó sus venta%as comparativas so#re el resto de los seres vivos es decir, su ingenio conceptual su cere#roG ( su la#oriosidad sus manosG para modificar a"uella limitación "ue consideró inacepta#le$ )caso produ%o entonces el primer artefacto utilitario, o un modo de protegerse de la intemperie, o un mtodo para pescar o ca*ar$ in em#argo, los ingenieros todavía no eran necesarios, pues la tarea de adaptar el entorno a las necesidades !umanas era casi trivial (, por tanto, esta#a uniformemente distri#uida entre todos los miem#ros& de la especie$ Los ingenieros como individuos diferenciados por su ocupación surgieron muc!os milenios despus de "ue en forma rudimentaria se practicara la ingeniería por todos los miem#ros de la especie esto es, los ingenieros !an e4istido apenas en la 3ltima pe"ue+a fracción del lapso en "ue la especie !umana !a ido la#rando su nic!o en el planeta mediante su capacidad de !acer ingeniería$ )ntes tuvieron "ue alcan*ar cierto um#ral de desarrollodelasconce#ir tres facultades el de lengua%e, la !a#ilidad ( construirdistintivamente !erramientas, (!umanas& la capacidad cooperar, "ue crecieron en paralelo ( con%untamente dieron lugar a la creación de ciudades es decir, a la constitución de organi*aciones sociales de cierta comple%idad$ En efecto, la luc!a por la supervivencia o#ligó a los seres !umanos a e4pandir su capacidad cere#ral m's all' de sus límites
naturales, lo "ue lograron so#re la #ase de "ue muc!os cere#ros son me%ores "ue uno tal es el srcen del tra#a%o intelectual en e"uipo, "ue !i*o de la inteligencia !umana un #ien social ( dio una nueva venta%a a nuestra especie so#re las dem's$ La capacidad de cooperar en actividades cada ve* m's amplias ( sofisticadas, característica distintiva del !om#re, representó, en efecto, un salto cualitativo en su evolución ( produ%o una forma nueva de interacción entre los !umanos ( el resto de la naturale*a$ in el desarrollo de la cooperación no !a#ría sido posi#le el lengua%e ni la !a#ilidad instrumental, ( viceversa$ Las tres características propiamente !umanas !erramientas mu( ela#oradas, lengua%e, ( sofisticada cooperaciónG son los componentes de otro atri#uto !umano fundamental& la producción, cu(a trama es la sociedad ( cu(o medio es la ingeniería$ La diferenciación ocupacional "ue produ%o la aparición de los ingenieros de#e !a#er ocurrido !ace apenas seis o siete milenios, al tiempo "ue en la
A. Brun, @!e @imetables o Cistory, %imon D %!uster, =ue#a orF, 1)*), 0*0 pp.
Ese largo proceso de nuestra !istoria nos !a traído a una situación insospec!ada& la supervivencia de la ra*a !umana comien*a a estar amena*ada por causas novedosas, antítesis de las "ue motivaron el nacimiento de la ingeniería$ Esto es, las amena*as (a no provienen de las ingentes necesidades insatisfec!as, sino de una pltora de desarrollos "ue transforman el mundo "ui*' m's all' de lo prudente, por"ue la naturale*a (a no los puede asimilar, ( finalmente da+an m's "ue me%oran nuestra calidad de vida$ El e%emplo o#vio es la e4plotación !asta el agotamiento de recursos críticos como los !idrocar#uros o el agua pero !a( otros "ue son m's graves a3n por"ue los entendemos menos ( son m's difíciles de controlar, como el pro#a#le dese"uili#rio clim'tico por acumulación antropognica de #ió4ido de car#ono ( otros gases en la atmósfera$ arece !a#er llegado (a el momento de considerar insensato el seguir desplegando indiscriminadamente nuestras capacidades de modificación de la naturale*a sin una concien*uda evaluación, caso a caso, de los efectos no deseados "ue ello puede acarrear$
) esto nos referiremos con ma(or detalle en el capítulo 222, pero se %ustifica advertir a"uí el riesgo "ue para la !a#ita#ilidad del planeta implica asumir a la ligera "ue las necesidades !umanas son todas igualmente atendi#les$ Lo "ue procede es "ue la sociedad tome conciencia del pro#lema ( #us"ue mecanismos m's racionales para decidir si ciertos pro(ectos de#en emprenderse o no$ e trataría de a"uellos pro(ectos "ue #uscan satisfacer necesidades de#ati#les o poco sustanciales, ( los mecanismos de decisión, adem's de ser muc!o m's participativos, de#erían #asarse en el inters de largo pla*o de la especie !umana, no en la ar#itraria voluntad de algunos ni en conveniencias inmediatas ( efímeras$ Criterios igualmente racionales tendrían "ue adoptarse para decidir, en su caso, con "u criterios emprender ( dise+ar dic!os pro(ectos ( cómo darles seguimiento$ #. OR QUÉ SE TRANSFORMA EL MUNDO$ LA GAMA INFINITA DE NECESIDADES HUMANAS
Es enorme la variedad de invenciones ( desarrollos del !om#re ( su ingeniería$ olamente en los Estados nidos, durante los dos 3ltimos siglos se !an patentado m's de cinco millones de cosas ( procesos no naturales tal cantidad menos tres veces ma(or "ue el n3mero dedesde las especies vivientes "ueeslaalevolución darIiniana !a sido capa* de crear "ue la vida surgió en nuestro planeta$ Es decir, la diversidad de las cosas dise+adas es (a muc!o ma(or "ue la #iodiversidad$9 Las cosas naturales mismas !an sido o#%eto de cierta innovación o modificación, inducida por el !om#re, aun antes de la ingeniería gentica& los cereales, para incrementar el n3mero ( tama+o de los granos "ue cada planta produce el ganado vacuno, para aumentar la producción de lec!e o carne los perros, para fomentar cierto apego a sus amos ( a la ve* mantener sus !a#ilidades ca*adoras ( su capacidad de defensa ante e4tra+os la rosa, para aumentar su #elle*a ( su tama+o, etc$ Es o#via la cone4ión entre muc!as de estas innovaciones ( las necesidades #'sicas de los seres !umanos$ =o o#stante, si interpretamos todas ellas a la lu* del prover#io Ula necesidad es la madre de la invenciónV es decir, si vemos cada una de ellas como un satisfactor de alguna necesidad !umana, se ocurre de inmediato preguntar si en verdad tenemos necesidades tan diversas "ue se miden en millones$ 5 la respuesta depende de la definición de necesidad !umana$ i nos referimos a las necesidades #'sicas& comida, tec!o, vestido, salud, seguridad ( poco m's "ue, por cierto, millones de !a#itantes del planeta a3n no tienen satisfec!asG, contaríamos no m's de 1@$ ero no somos nada m's seres #iológicos, sino entes con compulsiones psicológicas ( espirituales$ Esto incrementa enormemente la diversidad de necesidades "ue el con%unto de los individuos de una sociedad puede sentir, por cu(a satisfacción se esfor*ar' ( por las "ue e%ercer' presión para "ue la ingeniería dise+e ( produ*ca los correspondientes satisfactores$ Finalmente, si tomamos en cuenta "ue estamos dotados de li#re al#edrío, ( "ue por tanto nuestraelvoluntad para desear ("ue decidir allegarnos cual"uier cosa imagina#le, n3mero #asta de UnecesidadesV la sociedad siente ( #usca satisfacer se torna infinito$
)
C. PetrosFi, @!e E#olution o ?seul t!ings, 'lred '. Gnop, 1))2, pp. 2$+2-.
Conforme la ri"ue*a de las naciones o los individuos se incrementa, es un !ec!o "ue a tasa ma(or crece la demanda de satisfactores para necesidades antes no sentidas$ En alg3n momento del proceso la UnecesidadV de algo (a no aparece ligada a su utilidad en el sentido estricto o #iológico, sino a lo psicológico o espiritual, ( comien*an a ser demandados satisfactores "ue poco antes eran considerados no utilitarios, desde o#%etos ornamentales !asta otros cu(o atri#uto principal es su novedad$ )lgunos de estos #ienes, como los producidos por las artes, son productos culturales mu( importantes por cuanto enri"uecen ( me%oran la calidad de nuestra vida individual ( nuestra convivencia pero es evidente "ue otros son menos valiosos "ue los recursos naturales cu(a preservación est' en riesgo$ Este puede ser el punto en "ue "ui*' conviene comen*ar a resistir la presión por satisfacer algunas de las nuevas UnecesidadesV& las generadas por el simple !ec!o de "ue nos ofrecen supuestos satisfactores$ En este caso es o#vio "ue (a no es la demanda la "ue genera la oferta, sino a la inversa& el simple deseo de dise+ar de los dise+adores o el imperativo de fa#ricar de los fa#ricantes multiplica la oferta la propaganda !ace el resto para "ue cre*ca la demanda de creaciones cada ve* m's diversas ( artificiosas, destinadas a segmentos de mercado cada ve* m's numerosos ( diferenciados$ ULos dise+adores dise+an, los fa#ricantes fa#rican, los consumidores consumenV& el consumismo, una cadena de inercias "ue poco tiene "ue ver con la me%ora de la en calidad de vida, ( "ue m's la #ien a lo contrario, por sus efectos la depredación de contri#u(e la naturale*a, marginación de los desfavorecidos por la fortuna, ( la atrofia de la ra*ón de los dem's$ )lgunos estudiosos de la !istoria de la tcnica conclu(en con ra*ón "ue lo "ue mueve a la sociedad a pedir nuevos productos a la ingeniería ( la tecnología no es sólo la necesidad en sentido restringido carencia de las cosas "ue son menester para tener una vida dignaG sino la insatisfacción con el mal funcionamiento de lo "ue e4iste$ La falla ( no la necesidad en sí sería, pues, la madre de la invención$6 Como el #uen o mal funcionamiento es relativo, ca#ría esperar entonces "ue al menos en algunas cosas se cumpliera el dic!o cl'sico& Ui fungi munere, non movereV si funciona, no lo arreglesG pero no es el caso$ /asta las cosas con me%or funcionamiento est'n sometidas sin ma(or %ustificación a transformaciones por la acción !umana, con la pretensión de Uperfeccionarlas\ )sí vamos transformando continuamente tanto las creaciones de la naturale*a como las !umanas$ 5 como la idea de la perfección no es inmuta#le, sino al contrario, todo lo "ue nos rodea est' e4puesto al cam#io voluntarioso del !om#re$ =ada de esto puede condenarse a priori, pues es consustancial a la naturale*a !umana$ Es evidente, sin em#argo, "ue en la medida en "ue todo ello consume recursos, o e4agera la desigualdad de oportunidades para todos los seres !umanos, o modifica el e"uili#rio de la naturale*a, primero a"uí o all' en prado peligroso ( luego glo#almente de modo incierto e incontrola#le, lo prudente es !acer %uicios de valor para %erar"ui*ar o relativi*ar las Unecesidades !umanasV <'s "ue en cuales"uiera de los asuntos en los "ue ingeniería ( sociedad interact3an, en ]te la responsa#ilidad est' so#re todo delesfuer*o lado de de la sociedad la medida en "ue ella misma se involucre en el %erar"ui*arensus necesidades seguramente renunciar' a algunas de las m's triviales en aras de su #ienestar presente, el de las generaciones futuras ( la supervivencia de la especie$ =o o#stante, la ingeniería ( los ingenieros, pese a su papel finalmente su#ordinado a las e4igencias sociales, pueden ser actores
importantísimos para !acer consciente del pro#lema al resto de la sociedad ( para proponer los mtodos ( criterios con los "ue sta pueda lidiar con las nuevas condiciones de nuestro planeta, en muc!os casos tan cercanas al límite de lo permisi#le$
III. Los m#todos de la inenier%a !o cómo cambiar racionalmente el mundo$ 1. %QUÉ DEBE SABER HACER UN INGENIERO&
5a !emos dic!o "ue las funciones m's sustanciales del ingeniero son diagnosticar los pro#lemas "ue se le plantean ( dise+ar soluciones a los mismos$ ero siempre me !a in"uietado la pregunta "ue enca#e*a este apartado de#ido a "ue los procesos intelectuales "ue un ingeniero reali*a para llevar a ca#o esas funciones son en algunos aspectos difíciles de descri#ir e4plícitamente$ entí por primera ve* la in"uietud cuando, !a#iendo decidido estudiar ingeniería, comenc a sentirme a#rumado por los o#%etivos de aprendi*a%e de los planes oficiales de estudio, tan e4cesivos ( poco integradores, seg3n mi entonces inmaduro criterio "uise, por tanto, tomar so#re la marc!a algunas decisiones propias poniendo por mi cuenta ma(or empe+o en los cursos ( asuntos "ue me parecían m's importantes para mi futura capacidad profesional, pero no pude resolver mi perple%idad sino a medias$ oco despus de graduarme renació la in"uietud con m's intensidad& mientras esta#a (o a#sorto en actividades de investigación, mis mentores me propusieron participar en ciertos pro(ectos de ingeniería me asalta#an dudas so#re mis capacidades para tal actividad, dado "ue ni si"uiera seguro (de(a cu'les serían necesarias ( cu'les poseía$ Despus, esta#a como profesor con cierta e4periencia pr'ctica, me seguí preguntando "u importancia merecía cada o#%etivo de los cursos a mi cargo en función de su trascendencia para la vida profesional de mis estudiantes$ )ctivo como ingeniero, siguió in"uiet'ndome la cuestión cuando refle4iona#a so#re cómo apo(ar el desarrollo profesional de los %óvenes colegas "ue tra#a%a#an #a%o mi supervisión$
participación social en las decisiones "ue la re"uieren en cada pro(ecto de ingeniería a la ve*, contri#uiría a eliminar pre%uicios derivados de dos posiciones radicales ( antagónicas de nuestro tiempo& una "ue pone en duda los #eneficios de la tecnología, ( otra "ue sosla(a los costos no reconocidos casi siempre indirectos ( diferidosG "ue la sociedad termina pagando por casi todo pro(ecto de ingeniería$ ara el propio ingeniero, una conciencia m's plena de los procesos intelectuales implícitos en sus decisiones no podría resultarle sino #enfica, por cuanto le a(udaría a refor*ar su dominio de tales procesos$ )dem's, para los estudiantes de ingeniería ( los ingenieros en maduración, conocer e4plícitamente esos procesos contri#uiría a clarificar ( ad"uirir las capacidades profesionales necesarias$ i interesa sa#er en "u consiste ( cómo se ad"uiere el sa#er; !acer de cierta profesión, lo natural es acudir al testimonio de miem#ros calificados del propio gremio es decir, a lo pu#licado so#re las funciones ( actividades del ingeniero\ ( so#re la vida ( o#ra de persona%es destacados del respectivo campo$? Desafortunadamente, muc!as de las fuentes de información testimonial so#re los mtodos de tra#a%o de ingenieros individuales no clarifican lo "ue interesa al e4perto #ien informado, mientras "ue al lego le resultan casi incomprensi#les$ El conocedor perci#e de inmediato "ue tales fuentes ser comple%os poco e4plícitas al descri#ir procesos intelectuales m's suelen creativos, ( recónditos de los la profesión, ( "ue a"uellas "ue ponderan el papel de un ingeniero en particular sosla(an el valor sinrgico del tra#a%o en e"uipo$ )dem's, las "ue se concentran en un estilo de tra#a%o personal, o en cierta faceta de l, suelen de%ar en la oscuridad otros aspectos ( la visión integral de las funciones del ingeniero, por lo "ue cada testimonio da una imagen de la ingeniería mu( diferente de otras$ or !a#er sido escritos para el gremio, tales relatos son poco comprensi#les para el no especialista, (a "ue dan por sentado un conocimiento de la ingeniería "ue no tiene "uien es a%eno a la profesión$ or a+adidura, casi ning3n documento testimonial escapa a la legítima tentación de !acer una apología de la actividad a "ue se refiere esto sesga la información a los o%os del lector, pues nadie tiene suficiente credi#ilidad cuando pondera el valor de su propio "ue!acer$ or tanto, sin negar la utilidad de tales fuentes de información, ( en muc!os casos "ui*'s usando inconscientemente lo valioso "ue ellas encierran, a"uí sigo otra vía para a#ordar la cuestión$
#uscar no incurrir en la de#ilidad de ser apologtico, pues "uien pretende %ustificar con grandes ra*ones su ocupación personal puede ser tan trivial como una pi^dra "ue e4plicara por "u la fuer*a de la gravedad la !ace caer$
Dic!o lo anterior, ( !a#iendo clarificado en el capítulo u "ue las dos funciones sustanciales del ingeniero son, por un lado, el diagnóstico de pro#lemas derivados de las necesidades materiales de la sociedad (, por otro, el dise+o de artefactos "ue los resuelvan, en este capítulo (los dos su#secuentes #uscaremos responder las siguientes siete preguntas& N QCu'les son los procesos intelectuales mediante los cuales se cumplen a"uellas funcionesR N QEn "u conte4to se desarrollan tales procesosR N QPu conocimientos ( capacidades se re"uieren en cada casoR N QCómo se ad"uieren esos conocimientos ( esas capacidadesR N QPu mtodos ( am#ientes son m's idóneos para cada o#%etivo de aprendi*a%eR N QPu de lo "ue de#e sa#erse se aprende me%or en la escuelaR N QPu se puede aprender me%or en la pr'ctica o solamente en ellaR 2. LOS ROCESOS INTELECTUALES DEL DIAGNÓSTICO
El diagnóstico en ingeniería se apo(a en conocimientos tanto científicos como empíricos ( tiene por finalidad esta#lecer la relación "ue en el pro#lema planteado e4iste entre causas ( efectos$ Los pasos iniciales ( m's trascendentes !acia el diagnóstico se dan siguiendo procesos lógicos llamados a#ducción$B artiendo del caso en estudio, de otros "ue se le de aseme%en, el ingeniero infiere "u particular teorías generales son (tentativa; mente aplica#les a e4plicar lo o#servado esta etapa, "ue podemos llamar conceptuali*ación del pro#lema, constitu(e el meollo del diagnóstico$ En seguida viene un proceso "ue puede denominarse de validación, "ue procede en un sentido lógico inverso es decir, ensa(a la teoría o teorías generales identificadas provisionalmente como aplica#les ( #usca determinar, a!ora mediante la deducción, cu'l de ellas permite esta#lecer con ma(or fidelidad cuantitativa las relaciones causa;efecto "ue se investigan$ )sí pues, el diagnóstico en ingeniería es una e4cursión intelectual de ida ( vuelta$ El primer tra(ecto es de car'cter esencialmente cualitativo el segundo es cuantitativo por e4celencia$ Tal e4cursión circular, en su primera etapa, permite alcan*ar una comprensión provisional del pro#lema, atri#u(ndolo a causas plausi#les$ En el via%e de retorno, por su parte, se #usca pro#ar si la teoría identificada en el paso anterior como tentativamente aplica#le es o no capa* de predecir de modo cuantitativo los efectos o#servados$ ara ilustrar el punto, volvamos al pro#lema de las inundaciones usado como e%emplo ) del capítulo anterior$ upongamos "ue en la primera parte del diagnóstico, la de conceptuali*ación del pro#lema, el ingeniero infiere "ue las inundaciones se de#en a "ue las dimensiones del cauce en cierto tramo son insuficientes para conducir las avenidas del río, ( "ue la teoría del tr'nsito de avenidas por canales es una representación plausi#le del fenómeno$ Entonces en la etapa de validación de#e verificar "ue, con los datos !idrológicos ( topogr'ficos del caso, dic!a teoría puede reproducir la magnitud ( frecuencia de las inundaciones o#servadas$ i en el laciclo es e4itoso es decir, si faseconceptuali*ación;validación de validación no se consiguedescrito verificar no cuantitativamente las relaciones causa;efecto postuladas durante la conceptuali*ación, la falla de diagnóstico se puede atri#uir sin duda a "ue la inferencia por a#ducción en "ue consistió la primera fase, aun"ue parecía plausi#le, fue errónea$ En efecto, si el concepto "ue nos for%'ramos del pro#lema en el primer tra(ecto
del diagnóstico fuese errado, validarlo en el segundo tramo sería imposi#le, pues la teoría sometida a prue#a no sería la pertinente el proceso de diagnóstico tendría entonces "ue re!acerse por completo !asta lograr resultados positivos$
3. CONOCIMIENTOS DIAGNÓSTICO
!
CAACIDADES
NECESARIOS
ARA
EL
QPu conocimientos ( capacidades necesita el ingeniero para diagnosticarR En am#as etapas del proceso, para ser capa* de reali*ar el diagnóstico, el ingeniero ec!a mano del acervo de conocimientos científicos o teorías generales "ue se aprenden principalmente en la escuela$ Conceptuali*ar el pro#lema e4ige adem's destre*a lógica, "ue se ad"uiere de modo incipiente en la escuela ( luego se agudi*a en la pr'ctica$ Tal destre*a le permitir' inferir por a#ducción cu'l puede ser el fenómeno genrico al "ue pertenece el !ec!o o#servado e identificar lasG correspondientesG teoríasG e4plicativasG sta es o#viamente la parte crucial del diagnóstico$ Luego, en la etapa de validación, el ingeniero necesita !a#ilidad para aplicar deductivamente las teorías generales postuladas como pertinentes al caso particular "ue se est' estudiando esta !a#ilidad se ad"uiere so#re todo en la escuela, pero se afina en la pr'ctica$ or otra parte, en am#as etapas del diagnóstico el ingeniero lidia con la incertidum#re, una especie de ne#lina m's o menos densa "ue impide apreciar con nitide* o certe*a la realidad "ue nos rodea esto significa "ue cada dato del con%unto "ue constitu(e la información disponi#le puede no ser en consecuencia, cual"uier del pro#lema al "ue estrictamente enfo"uemos lafiel mirada puede ser en la realidadaspecto algo diferente de como lo vemos$ La capacidad para contender con la incertidum#re se puede desarrollar sólo en el tra#a%o pr'ctico, aun"ue el conocimiento de la teoría matem'tica de la pro#a#ilidad a(uda a aceptar ( procesar como incierta la información "ue en efecto lo es, así como a ver a travs de la ne#lina "ue la envuelve$ 4. LOS ROCESOS INTELECTUALES DEL DISE'O
En ingeniería se llama dise+o a lo "ue en medicina se denomina prescripción$ El dise+o constitu(e la función paradigm'tica de la profesión consiste en un e%ercicio la#orioso ( comple%o en tres etapas, de las cuales la de dise+o conceptual es la primera$ Las otras dos son complementarias de a"ulla ( tienen por o#%etivos 1G la verificación de "ue el dise+o conceptual es idóneo ( ?G la optimi*ación ( especificación del mismo$ El dise+o conceptual es una suerte de c!ispa*o creativo, un acto de síntesis mediante el cual el ingeniero conci#e de una sola ve* e integralmente, aun"ue con car'cter apenas cualitativo, apro4imado ( tentativo, una solución al pro#lema diagnosticado$ or su parte, la verficación del dise+o es una actividad de an'lisis en "ue a"uella teoría cu(a aplica#ilidad fue pro#ada durante el diagnóstico, ( otras mediante las cuales se estima la respuesta del dise+o conceptual a las solicitaciones previstas, se aplican de modo iterativo !asta verificar deductivamente "ue el dise+o conce#ido en efecto resi%elve el pro#lema ( tiene cuales"uiera una altísima pro#a#ilidad de salir #ien li#rado decir, de no fallarG ante de las circunstancias por las "ue es pasar' durante su vida 3til$ La tercera etapa, de optimi*ación ( especificación, tiene los fines o#vios indicados por su nom#re, ( m's adelante se e4plicar'n su %ustificación ( mtodos$
El proceso mental "ue conduce al dise+o conceptual es el m's comple%o ( sutil de cuantos reali*a un ingeniero, ( a"uel cu(os mtodos menos se !an estudiado ( clarificado$ uele asimilarse al acto de creación en el arte, pues es un e%ercicio imaginativo ( de e4presión personal$ En dic!o acto el\ ingeniero articula mentalmente una propuesta sinttica denominada dise+o conceptual$ or ser un acto de creación, tal propuesta es su#%etiva por e4celencia, aun"ue, a diferencia de una o#ra de arte, el dise+o conceptual est' su%eto a una fuerte restricción racional, pues de#e ser consecuente con el diagnóstico al "ue responde$ La congruencia plena entre el diagnóstico ( la solución generada durante el dise+o conceptual se asegura en la etapa del dise+o "ue a"uí denominamos de verificación, durante la cual dic!a solución de#e ser anali*ada, corregida, precisada, reanali*ada ( depurada por el ingeniero de manera rigurosa, sistem'tica ( e4!austiva, tomando en cuenta los modos en "ue pueden com#inarse las posi#les variantes de dic!o pro(ecto ( la gama de condiciones ( solicitaciones "ue de#e soportar durante su vida 3til$ Despus de la etapa de dise+o conceptual, la de verificación es la m's trascendente de las actividades de un ingeniero, ( la m's rigurosa desde el punto de vista racional$ Finalmente, el dise+o se optimi*a ( especifica mediante comparación de suscriterio variantes, fin de escoger "ue"ue resulte me%or,variante con cierto "ue ageneralmente es (elprescri#ir #eneficio la neto la referida aporta esta #3s"ueda del óptimo es necesaria por"ue la responsa#ilidad social del ingeniero, como la del mdico, no se reduce a recomendar algo "ue resuelva el pro#lema, sino a"uello "ue lo !aga de la me%or manera posi#le$ Tanto en la etapa de verificación, como en sta de optimi*ación, el ingeniero tra#a%a en el 'm#ito de la ciencia, aplicando teorías para deducir de ellas, primero, el comportamiento esperado de las diversas variantes de su dise+o, luego sus costos, #eneficios ( riesgos, ( a partir de ilos, su #eneficio neto #eneficios menos costosG$ El dise+o óptimo ser' a"uel cu(o #eneficio neto sea m'4imo$ Lo "ue se sa#e de los procesos racionales "ue conducen al dise+o conceptual es poco e impreciso por tanto, en diversas partes del li#ro nos seguiremos refiriendo a tal etapa del dise+o como acto de creación artística$ En cam#io, procede tratar con ma(or detalle las otras dos etapas esto es, por un lado, la verificación del dise+o conceptual (, por otro, su optimi*ación ( especificación, actividades "ue concentran la ma(or parte del tiempo ( la atención del ingeniero durante el dise+o$ 5. LA VERIFICACIÓN O REVISIÓN DEL DISE'O
Toda falla de una o#ra de ingeniería se gesta durante la revisión del dise+o, a veces culposamente ( otras sin culpa alguna$ Ello #astaría para considerar "ue esta actividad es la m's trascendente del ingeniero ( la "ue concentra la ma(or parte de su responsa#ilidad esta fase del tra#a%o ingenieril, considerada con%untamente con el dise+o conceptual, con%uga facetas de arte (pueda de ciencia, constitu(en ocupación creativa de "ue un ser !umano tener$ "ue in em#argo, el la dise+o no es m's un dec!ado racionalidad no puede serlo por dos contundentes ra*ones& primero, por"ue el acto del "ue nace el dise+o conceptual es, so#re todo, un acto de inspiración e intuición en segundo lugar, el dise+o siempre tiene o#%etivos m3ltiples economía de inversión, economía de operación ( mantenimiento,
seguridad, #elle*a, dura#ilidad, etc$G ( stos son contradictorios por tanto, no !a( manera lógica de conciliarlos para "ue todos se cumplan m's #ien al contrario, el dise+o es siempre, finalmente, un compromiso entre todos esos o#%etivos, ninguno de los cuales puede satisfacerse a plenitud$ aradó%icamente, ( pese a "ue no puede satisfacer con rigor ninguno de sus o#%etivos, el dise+o de#e cumplir dos e4igencias "ue son condiciones de racionalidad$ or un lado, se e4ige "ue sea compati#le con el diagnóstico "ue lo precedió dic!o de otro modo, el dise+o de#e #asarse precisamente en la teoría "ue en el tramo final del diagnóstico se consideró "ue e4plica#a a satisfacción el pro#lema a resolver$ or ótra parte, se pide pro#ar "ue el o#%eto dise+ado sea capa* de so#revivir sin falla durante toda su vida 3til$ Discutiremos a!ora cómo se procede para satisfacer esta segunda condición, "ue constitu(e el esfuer*o final para lograr "ue el dise+o en efecto resuelva el pro#lema planteado$
deseado ante cada posi#le mecanismo de falla$ Esta revisión de#e tener características opuestas a las del dise+o conceptual esto es, de#e ser un proceso analítico, deductivo, cuantitativo, ordenado, sistem'tico, científicamente fundado (, para ma(or seguridad, redundante$ )dem's, de#e #asarse en conocimiento compro#ado, preferi#lemente teorías científicas$ UL teoría es el lengua%e por medio del cual se pueden e4presar las lecciones de la e4periencia$ Cuando no !a( teoría _$$$` no !a( sa#er integral sino fragmentos incompresi#les\&
La revisión del dise+o para evitar fallas no sólo es la tarea m's trascendente de la ingeniería, sino tam#in la m's la#oriosa$ Esto se de#e a "ue !a de reali*arse para todos ( cada uno de los mecanismos de falla potenciales, en cada caso con idntico rigor deductivo ( con el mismo grado de detalle$ <'s a3n, cuando en la revisión se descu#re "ue para impedir cierto mecanismo de falla es necesario refor*ar el dise+o en alg3n aspecto, esto no puede !acerse sino por apro4imaciones sucesivas& se !acen ciertas modificaciones, se reanali*a el nuevo comportamiento del pro(ecto (, si ste no es satisfactorio, se !acen nuevas modificaciones ( se repite el ciclo así para cada mecanismo$ )ntes de las modernas computadoras esta la#or era tan tediosa, "ue el an'lisis se !acía con modelos numricos mu( simples ( poco fieles$ De#ido a lo la#orioso del an'lisis, era usual suspender las iteraciones tan pronto como se confirma#a "ue el factor de seguridad alcan*ado supera#a al mínimo estipulado, sin intentar me%ores apro4imaciones "ue minimi*aran el costo por tanto, los dise+os normalmente resulta#an conservadores, a veces en alto grado$ /o( s pueden afinar muc!ísimo mediante modelos m's fieles ( ma(or n3mero de iteraciones, aprovec!ando la rapide* con "ue las computadoras !acen operaciones numricas$ in em#argo, la ma(or rapide* ( la simplificación "ue las computadoras !an traído a esta parte dise+o no est'n li#res de riesgos$ En muc!as empresas de ingeniería las del computadoras !an introducido una nociva forma de división del tra#a%o$ Losingenieros m's e4perimentados se concentran en el dise+o conceptual ( de%an casi toda la responsa#ilidad de la revisión ( especificación del dise+o en manos de los llamados UanalistasV i stos permanecen muc!o tiempo en esa ( sólo esa actividad, ( no participan en las actividades de diagnóstico, dise+o conceptual, supervisión de la construcción ( monitoreo del comportamiento del pro(ecto terminado, se convertir'n en UespecialistasV con e4periencia ( %uicio profesional mu( limitados carecer'n, pues, de una visión integral de los pro#lemas de la ingeniería$ Dado "ue el o#%etivo central de la revisión del dise+o "ue estamos discutiendo es identificar modos de falla potenciales ( adecuar el pro(ecto para "ue ninguno de stos se materialice, es imposi#le confiar en "ue tal división del tra#a%o permita incorporar integralmente el sa#er de la profesión en esa crucial tarea$ i por motivos de eficiencia resulta conveniente encomendar los an'lisis en computadora a %óvenes analistas diestros en el mane%o de este instrumento, es indispensa#le "ue, a la ve*, tales analistas sean ingenieros integrados al e"uipo de tra#a%o ( enterados de todas las facetas del pro(ecto respectivo, ( "ue tengan continuamente oportunidad de ampliar su e4periencia ( nutrir su %uicio participando en actividades donde se compartan las vivencias ( se discutan los resultados del tra#a%o integral$H )dem's, en tales casos el proceso de revisión del dise+o de#e ser supervisado de cerca por ingenieros e4perimentados esta supervisión tiene "ue incluir la identificación de los mecanismos de falla a revisar, la selección de los mtodos de an'lisis de cada uno de ellos, la adopción de supuestos ( par'metros de entrada del an'lisis, ( la evaluación de los resultados$ Dado "ue las fallas ense+an m's "ue los 4itos, el me%or momento para ellas es tempranamente$ noesdee4poner los mtodos educativos m'saprender eficaces de para conseguir tal aprendi*a%e a los miem#ros m's %óvenes de los e"uipos de tra#a%o al riesgo de cometer errores de %uicio menores en esta etapa del dise+o, "ue serían detecta dos por sus supervisores m's e4perimentados ( "ue luego el e"uipo de tra#a%o discutiría en forma colegiada$
#. LA OBLIGACIÓN DE OTIMI"AR ! ESECIFICAR
e %ustifica considerar con cierto detenimiento la optimi*ación, pues si #ien sus fines son o#vios, su necesidad no suele serlo para todos$ Como se apuntó antes, el diagnóstico ( el dise+o est'n interconectados de manera lógica, pues la propuesta de solución postulada por el segundo de#e corresponder a las relaciones causa;efecto "ue se identificaron durante el primero$ in em#argo, no !a( relación #iunívoca entre diagnóstico ( dise+o& a cada diagnóstico puede acomodarle m's de una solución es decir, no un solo dise+o, sino varios$ En efecto, todo diagnóstico a#re un a#anico de posi#les soluciones, (a "ue aG entre el diagnóstico ( la solución est' ese proceso altamente su#%etivo "ue !emos llamado dise+o conceptual, ( #G las varia#les de todo pro#lema de ingeniería son inciertas en alto grado, lo "ue impide "ue diagnóstico ( dise+o partan de premisas ( arri#en a conclusiones categórica ( plenamente determinadas$ ongamos por caso "ue, en el e%emplo ) de la sección 11$B, "ue !emos venido usando para ilustrar esta discusión, el diagnóstico corro#oró las relaciones cualitativas ( cuantitativas entre las inundaciones o#servadas ( las varia#les topogr'ficas e !idrológicas$ Tal diagnóstico puede dar pie a varias soluciones conceptuales diferentes, (a "ue igualmente podríanpor idear pro(ectos mu( comoingenieros medios para evitar lascapaces inundaciones e%emplo, aparte dedistintos la opción consistente en una rectificación del cauce "ue le diera suficiencia, podrían proponerse o#ras de control de avenidas aguas arri#a del sitio de inters, u o#ras en la cuenca tri#utaria para incrementar la infiltración de agua en el terreno ( alargar el tiempo de llegada del agua de lluvia al cauce, o una com#inación de las tres anteriores, etc$ 5 cual"uiera "ue sea la opción escogida, ella tam#in tendr' sus propias variantes por e%emplo, si se @pta por construir una presa para control de avenidas, sta puede ser de un tipo o de otro, etctera$ El proceso de optimi*ación permite seleccionar entre la gama de soluciones$ posi#les la "ue ma4imi*a la diferencia #eneficio menos costo o, con ma(or rigor, ma4imi*a el valor presente de dic!a diferencia, considerando e4plícitamente la naturale*a incierta de las varia#les involucradas La comparación de opciones de#e !acerse, entre a"uellas "ue resulten facti#les, despus de !a#er definido para cada una sus pla*os de e%ecución, sus costos ( sus riesgos, de modo "ue en efecto puedan estimarse los #eneficios "ue rendirían ( lo "ue tendría "ue pagarse por ellas$ )!ora #ien, la optimi*ación no es una tarea "ue pueda o de#a reali*ar el ingeniero a solas, por si ( ante si mismo
indirectamente repercuten so#re el con%unto de la sociedad suelen ser cuantiosos$ Finalmente, la especificación del dise+o, "ue sigue a la revisión del mismo ( a su optimi*ación, consiste en prescri#ir con todo el detalle necesario la solución óptima, de modo "ue sta pueda materiali*arse con apego a las consideraciones ( conclusiones del dise+ador$ ara el correcto funcionamiento del pro(ecto dise+ado, especificarlo de manera completa ( fiel es crucial, pues su construcción o fa#ricación normalmente estar' a cargo de un e"uipo de ingenieros distinto del "ue fue responsa#le del dise+o$
ara dise+ar, el ingeniero de#e estar dotado de aG intuición ( creatividad "ue le permitan generar dise+os conceptuales atinados ( compati#les con el diagnóstico del pro#lema al "ue se enfrenta #G un amplio cuerpo de conocimientos pertinentes, tanto científicos como empíricos cGel capacidades ( !a#ilidad com#inar con sentido pragm'tico uso de dic!oslógicas conocimientos dG para la misma capacidad "ue se re"uirió en el diagnóstico para lidiar con la incertidum#re, ( eG sensi#ilidad para adoptar, en los procesos de verificación ( optimi*ación, !ipótesis "ue simplifi"uen el pro#lema sin omitir o distorsionar lo esencial de los fenómenos involucrados$
La ma(or parte de los conocimientos necesarios, so#re todo los de car'cter científico, se pueden ad"uirir óptimamente en la escuela algunos de los de tipo empírico se aprenden en la escuela ( muc!os m's en los a+os de pr'ctica profesional$ Las capacidades lógicas ( la creatividad necesarias para dise+ar sólo pueden desarrollarse ( afinarse en la pr'ctica, pero se apo(an ( nutren en aptitudes ( destre*as mentales ad"uiridas en el estudio de la ciencia, en particular las llamadas ciencias de la ingeniería, por lo "ue sin tal estudio resulta imposi#le desarrollar a"uellas capacidades$ Ello e4plica tanto la importancia de una #uena formación escolari*ada como el peso relativo "ue la formación científica en general, ( en particular la enfocada a las ciencias de la ingeniería, tienen en los planes de estudio de este campo, pues ellas constitu(en el cuerpo principal de conocimientos "ue el ingeniero usar' durante el resto de su vida activa, con particular intensidad en la etapa inicial de formación pr'ctica con la "ue comien*a la vida profesional$ ara no perder la oportunidad de aprender en su momento la teoría, ( sufrir luego la imposi#ilidad de asimilar la e4periencia pr'ctica, es crucial "ue los estudiantes de ingeniería comprendan desde "ue comien*an sus estudios "ue teoría ( pr'ctica son complementarias ( no pueden sustituirse mutuamente$ para adoptar !ipótesis "ue simplifi"uen la modelación formalLadesensi#ilidad los pro#lemas sin distorsionarlos tam#in se ad"uiere en la pr'ctica, ( es una de las manifestaciones del llamado %uicio profesional el principal mtodo para !acerse de esta capacidad consiste en aprovec!ar todo dise+o "ue se materiali*a para !acer predicciones teóricas de su comportamiento, luego medir en el prototipo las mismas varia#les "ue se predi%eron, ( finalmente comparar lo predic!o con lo o#servado ( e4traer de ello conclusiones$ Todo lo !asta a"uí dic!o acerca del dise+o apunta a la conclusión de "ue el ingeniero aprende a dise+ar predominantemente en el e%ercicio pr'ctico de su profesión$ ). LA INEVITABLE INCERTIDUMBRE
/emos dic!o reiteradamente "ue la incertidum#re est' presente en todos los aspectos de la ingeniería, desde la información de entrada !asta las especificaciones del dise+o$ e trata, en efecto, de un !ec!o insosla(a#le en el "ue de#e enfocar su atención el ingeniero durante todas las etapas de su tra#a%o$ Tan inevita#le ( trascendente es el mane%o de la incertidum#re en esta profesión, "ue algunos e4perimentados ingenieros e4presan a#iertamente "ue decidir ante ella constitu(e la responsa#ilidad primordial de la ingeniería$ ) reserva de ampliar en el capítulo 4v la discusión del tema, consideremos a"uí sólo es"uem'ticamente los orígenes, naturale*a ( consecuencias "ue la incertidum#re tiene$ El srcen de la incertidum#re est' en la naturale*a misma& vivimos en un mundo incierto ( tenemos "ue actuar a sa#iendas de ello$8 En consecuencia, el conocimiento, "ue racionalmente es a la ve* nuestro modelo de la realidad ( nuestro medio para actuar so#re ella, es siempre imperfecto e insuficiente& toda teoría tiene una pro#a#ilidad finita de ser falsa ( !a( grandes porciones de la realidad cotidiana acerca de las cuales no poseemos teoría alguna, sino acaso postulados empíricos fragmentarios en espera de ser a#arcados por una !ipótesis e4plicativa ( luego
compro#ados o rec!a*ados científicamente$ 5 aun"ue dispusiramos de conocimiento teórico para comprender ( e4plicar todos los fenómenos cosa "ue nunca aca#aremos de tenerG ( tal conocimiento fuera a#solutamente cierto lo "ue nunca ser'G, la certe*a en nuestras decisiones de diagnóstico ( de dise+o seguiría siendo inalcan*a#le, pues sería imposi#le reunir toda la información "ue demandarían tales teorías e4!austivas para caracteri*ar completamente el estado "ue en un instante futuro guardar' cual"uier porción de la naturale*a "ue interesara$ Con m's ra*ón seremos incapaces de allegarnos la información necesaria para prever con e4actitud todas las eventualidades "ue el futuro pueda deparar a un sistema como los "ue trata la ingeniería, algunas de cu(as varia#les dependen de la voluntad de una o muc!as personas$ Todo lo dic!o en el p'rrafo anterior se refiere a las incertidum#res del conocimiento universal agrguese a ello la imperfección e insuficiencia del conocimiento personal de cada "uien ( se tendr' un panorama m's completo del insupera#le con%unto de factores "ue impiden la certe*a or otra parte, de#emos reconocer "ue el conocimiento cierto ( claro es una preferencia o deseo natural del ser !umano9 (, por lo mismo, de#emos evitar conscientemente "ue esta necesidad nuestra de certe*a nos empu%e a negar incertidum#re de la realidadtiene de la la incertidum#re$ Las laconsecuencias "uela realidad para la(Aoingeniería incertidum#re son m3ltiples$ Las m's nota#les son las siguientes& aG o#liga a comprometer una opinión e4plícita o implícita so#re la pro#a#ilidad de eventos futuros, sea con #ase en la información disponi#le en el momento o despus de un pla*o ra*ona#le en el cual !a#ría "ue allegarse datos adicionales #G vuelve legítimo acudir a fuentes empíricas de información de m3ltiples orígenes, si las de car'cter científico no e4isten o tienen lagunas o incongruencias cG impone, tanto a la primera fase del diagnóstico a"uella #asada en un ra*onamiento a#ductivoG como al dise+o conceptual, car'cter de procesos poco e4plícitos ( no formalmente rigurosos, sino #asados en inferencias apenas plausi#les, durante los cuales de modo *ig*agueante se ensa(an diversas decisiones antes de llegar a una conclusión "ue, adem's, no ser' sino tentativa$ Las consecuencias aG ( #G provienen directamente de la incertidum#re, pero tam#in del !ec!o de "ue en ingeniería cada pro#lema es nuevo e integral& por ser nuevo no !a( información a posteriori so#re l (, por ser integral, todas ( cada una de sus varia#les significativas son imprescindi#les, tengamos o no datos confia#les para caracteri*arlas, determinarlas o acotarlas ( conocer sus efectos$ or su parte, la consecuencia cG pone las cosas en un estado "ue, aun"ue incómodo para los propios ingenieros ( la sociedad, !a de ser aceptado conscientemente por unos ( otra& ni el diagnóstico ni el dise+o conceptual son suscepti#les de prue#a irrefuta#le, pues, por un lado, ni la a#ducción ni la inducción conducen a conclusiones "ue puedan considerarse verdaderas, sino plausi#les o pro#a#les, respectivamente, (, por otro, si ciertos datos de la información de partida o algunos pasos del proceso son imperfectos, la solución misma lo ser' necesariamente$ Esto e4plica por "u, aun"ue con una frecuencia mu( #a%a, en todo tipo dea o#ras o productos de la ingeniería suelen ocurrir fallas, algunas de#idas "ue errare !umanum est (, la ma(oría, a la simple e insupera#le incertidum#re$ Dado el srcen ( las consecuencias de la incertidum#re, el ingeniero no de#e pretender la certe*a a#soluta en las varia#les "ue estudia, sino
#uscar evidencias de la incertidum#re ( procesarlas para luego acotarla$ La necesidad de reducir la incertidum#re a niveles acepta#les o#liga a reunir información con cierto grado de redundancia, "ue luego de#e ser pasada por los tamices de la ciencia, el conocimiento empírico ( el %uicio profesional, para finalmente discernir ( conciliar evidencias contradictorias$ I&. El 'uicio profesional 1. LA INCERTIDUMBRE ! LA OBLIGACIÓN DE DECIDIR
E4traer conclusiones categóricas de premisas #ien definidas es un pro#lema menor, "ue un #uen tcnico puede resolver siguiendo procedimientos de un manual es o#vio "ue no consiste en eso la función central del ingeniero$ La incertidum#re de las varia#les con "ue trata la ingeniería ( el car'cter parcialmente !eurístico del diagnóstico ( el dise+o !acen muc!o m's comple%o el papel del ingeniero$ u o#ligación es llegar a un diagnóstico ( un dise+o pese a "ue la información disponi#le sea incierta e incompleta$ ara ello no sólo de#e seguir los procesos lógicos descritos en el capítulo precedente, sino aplicar su #uen %uicio a superar la incertidum#re inevita#le$ En este la analogía medicina siendo del v'lida& no se consulta a un punto mdico para "uecon a la partir de lossigue síntomas paciente conclu(a mec'nicamente cu'l es la enfermedad ( cu'l la prescripción unívoca$ <'s #ien se espera "ue, ante la incertidum#re "ue siempre est' presente en los síntomas, en la posi#le enfermedad ( en los supuestos remedios, el profesional de la medicina ponga en %uego su %uicio e4perto para acotar lo m's posi#le el diagnóstico ( luego, al prescri#ir, adopte una estrategia "ue condu*ca a descartar posi#ilidades espurias ( finalmente logre la cura del paciente$ i no !u#iera incertidum#re, acudir al mdico sería innecesario, pues cual"uiera podría entrar al índice de un manual de medicina e identificar en l la enfermedad ( la prescripción a partir de un con%unto de síntomas ine"uívocos$ 2gual "ue en ingeniería, si no !u#iera incertidum#re todo pro#lema mdico se reduciría a una cuestión meramente tcnica$ Lo central del "ue!acer de un ingeniero no es, pues, seguir al pie de la letra procedimientos esta#lecidos de antemano para pasar sin som#ra de duda de las evidencias nítidas de un pro#lema al diagnóstico induda#le del mismo ( de ste a la especificación de la o#ra de ingeniería necesaria$ Es verdad "ue el ingeniero en efecto aplica algunos procedimientos de este tipo, pero ellos constitu(en sólo una parte, ( no la m's valiosa o trascendente, de un con%unto muc!o m's amplio ( comple%o de procesos intelectuales$ La responsa#ilidad principal del ingeniero es, primero, aplicar su %uicio e4perto a interpretar, de manera su#%etiva pero racional, la incierta información con "ue cuenta, !asta convertirla en un insumo 3til para la parte científica de sus tareas despus, seguir apo('ndose en su %uicio para procesar esa información rigurosamente, pese a la incertidum#re "ue seguir' llegar con como #ase en a una diagnóstico ( un dise+o$ Es claroteniendo, "ue tanto!asta el diagnóstico el ella dise+o "ue llegue tendr'n la !uella de la su#%etividad personal del ingeniero "ue los !a reali*ado, pero am#os ser'n racionales por cuanto tendr'n congruencia en sí ( entre sí esto es, por un lado, diagnóstico ( dise+o ser'n, cada uno, concordante con
el respectivo con%unto incierto de indicios ( evidencias "ue lo determinaron (, por otro, el dise+o ser' congruente con el diagnóstico al "ue responde$ ara el ingeniero, poner en %uego esa capacidad llamada %uicio profesional es una necesidad, en vista de "ue aG la incertidum#re es in!erente a todo conocimiento, sea conocimiento personal o conocimiento compartido, aun"ue sea compartido universalmente, ( #G la o#ligación de resolver un pro#lema pr'ctico est' por encima de purismos metodológicos ( no se puede eludir por el !ec!o de "ue !a(a cierta incertidum#re$ La consideración aG implica "ue, si el sa#er científico disponi#le no #asta para el caso, es legítimo acudir a otras fuentes de conocimiento, como el registro de precedentes documentados por la profesión, la e4periencia personal, los datos empíricos aportados por informantes calificados, e4perimentos ( estudios ad !oc reali*ados por el propio ingeniero, etc$, todo ello normado por el %uicio profesional$ =inguna fuente de conocimiento dentro de esta amplia gama puede ser descartada a priori por la ingeniería cada una se de#e valorar ( usar seg3n el ingeniero %u*gue "ue es aplica#le ( se re"uiera$ El ingeniero e4perimentado de#e poder !acer un diagnóstico de un pro#lema de su profesión ( dise+ar la correspondiente solución a partir de la información ase"ui#le, cual"uiera "ue sta sea& datos fragmentarios, evidencias circunstanciales, e incluso lo "ue algunos podrían considerar simples dic!os rumores peroelpodr' !acerlo apropiadamente sólo si posee #uen %uicio en el( campo a "ue pro#lema pertenece$ )decuadamente filtrado, interpretado ( compati#ili*ado por el #uen %uicio del ingeniero, cada uno de esos datos ( todos ellos %untos pueden aportar la información necesaria ( suficiente para resolver un pro#lema$ En esas circunstancias es o#vio "ue el "uid est' en el filtro e4perto a travs del cual se !ace pasar la información$ e tiene "ue proceder así por"ue, al contrario de lo "ue ocurre en la ciencia, en la ingeniería los pro#lemas no son suscepti#les de reproducirse completamente mediante un e4perimento controlado& el 3nico modelo confia#le de un pro(ecto de ingeniería completo es el pro(ecto mismo$ ara pro#ar el diagnóstico o el dise+o en su totalidad es necesario ensam#lar suficientes evidencias parciales de "ue la solución es correcta, ( esto se logra aplicando el %uicio profesional a #us carlas, seleccionarlas e integrarlas$ 2. EL JUICIO ! LA NECESIDAD HUMANA DE CERTE"A
2gual "ue la astronomía, la ingeniería tra#a%a con escenarios "ue no se pueden reproducir en el la#oratorio pero al contrario de a"ulla, sta no puede suponer "ue los sistemas con "ue lidia responden solamente a fenómenos del mundo inanimado, pues la sociedad ( sus individuos siempre interact3an con las o#ras ( artefactos "ue el ingeniero conci#e ( crea, "ue así se transforman en sistemas de car'cter socio;tcnico o socio;tcnico; am#iental si adem's, como ocurre casi siempre, participan din'micamente en ellos su#sistemas de la naturale*a vivaG$ Estos tipos de sistemas se discuten, a propósito del desarrollo sosteni#le, en el capítulo 222, ( con enfo"ue m's general, en el capítulo S222$ )sí pues, el ingeniero tiene necesidad ( o#ligación de apo(arse en su %uicio profesional para salvar la falta de certe*a referida, ( ante cada nuevo pro(ecto de#e reunir la información necesaria para complementar la de
car'cter científico a fin de conce#ir ( desarrollar una solución al pro#lema "ue se le plantea$ De la aplicación del %uicio profesional se derivan aG decisiones del ingeniero, t'citas o e4plícitas, relativas al diagnóstico o el dise+o, ( #G decisiones del cliente so#re dis(untivas planteadas por el ingeniero$ En cual"uier caso tales decisiones se #asan en el conocimiento, siempre imperfecto o incompleto, "ue el profesional responsa#le del pro(ecto tiene en ese momento$ Tal estado de conocimiento puede ser ligeramente distinto entre diversos profesionales similarmente capaces, ( en cada uno variar' con el tiempo$ or tanto, las decisiones de diferentes ingenieros pueden diferir en cierto grado seg3n cada uno !a(a asimilado, interpretado ( asignado valor relativo al conocimiento ( la e4periencia "ue lo nutrieron durante su formación ( su e%ercicio profesional, por una parte, (, por otra, seg3n\ !a(a ad"uirido ( procesado información so#re el caso en estudio asimismo, con el tiempo pueden variar sus decisiones en la medida en "ue se acumule nuevo conocimiento o#%etivo$ El %uicio e4perto es, por tanto, especifico del individuo "ue lo posee ( del momento en "ue se e4presa es una facultad !umana de naturale*a un tanto oscura "ue, sin em#argo, en cuanto a su función, !a sido agudamente definida en el siguiente p'rrafo de Loc>e UEl %uicio es la facultad "ue Dios !a dado a los !umanos para "ue puedan satisfacer suase"ui#le deseo de conocimiento claro (lacierto es inmediatamente mediante el %uicio, mentecuando asumeste cadano aseveración como verdadera o falsa aun sin tener a mano una prue#a fe!acienteV1@ Durante los m's de tres siglos "ue nos separan de Loc>e, apenas si en los 3ltimos decenios las ciencias del conocimiento comien*an a desentra+ar un poco me%or cómo opera el %uicio e4perto, aun"ue no específicamente en la ingeniería sino en otras profesiones o actividades, como la medicina, ( en general en la toma de decisiones$11 or e%emplo, se !a confirmado "ue para diagnosticar, los mdicos e4pertos reali*an procesos mentales mu( comple%os, "ue a su ve* se apo(an en variados modelos ( representaciones mentales pocas veces e4plícitos$ 1? Estos modelos ( representaciones tienen "ue ser, por una parte, de precisión #astante para permitir una amplia evaluación de la consistencia de sus conclusiones (, por otra, de suficiente fle4i#ilidad para dar ca#ida a reinterpretaciones sucesivas conforme se o#tiene nueva información$ 1B Es imagina#le "ue el #uen %uicio ingenieril funcione de modo similar, lo "ue no invalida la aguda con%etura de Loc>e so#re el papel "ue el %uicio %uega e la manera como toda persona torna decisiones las investigaciones recientes a "ue nos referimos m's #ien arro%an lu* so#re un aspecto "ue a"uel pensador no se detiene a considerar& la naturale*a de los mecanismos operativos de esa misteriosa capacidad llamada %uicio$ 1:
>. ocFe, Ensayo sobre el entendimiento !umano, H8I, $, 10). 2G. '. Ericsson y >. %mit! Jeds.K, @oLard a Beneral *!eory o Expertise, 9ambridge ?ni#ersity Press, 9ambridge, B. A., 1))1, $-- pp.6 11
I. . Patel y B. >. Broen, 5@!e general and specic nature o medical expertise7 critical 1ooF6 en G. '. Ericsson y >. %mit! Jeds.K, op. cit., 1))1, pp. )$+12. 1$ 'unque inconsciente, el proceso parece ser análogo al que ormalmente se realiza cuando se aplica el teorema de Aayes para recalcular la probabilidad de ocurren+ cia de cierto e#ento una #ez que se sabe que otro !ec!o ligado a /l !a tenido lugar. I/ase, por ejemplo, el apartado sobre el teorema de Aayes en 4. (. 3aLes, 4ational 9!oice in an ?ncertain Morld, Carcourt Arace >o#ano#ic!, Nrlando, &lorida, 1), pp. $2$+$20. 12
0tra característica del %uicio profesional so#re la "ue parece !a#er consenso es "ue tal capacidad no se ad"uiere ni desarrolla mediante el aprendi*a%e de !ec!os codificados ( reglas, sino por la larga e4posición del su%eto a relaciones interpersonales ( su participación en actividades colectivas so#re la materia$ De a"uí la importancia "ue para el desarrollo de esta facultad tiene el tra#a%o en e"uipo, "ue es característico de la ingeniería$ El %uicio es Uel componente t'cito o implícito del conocimiento, el ingrediente "ue, adem's de no estar e4presado en proposiciones, es ine4presa#le$ Es la parte del conocimiento "ue no se comunica en forma de reglas ni mediante aseveraciones categóricas ( "ue, por tanto, no se puede reducir a información ni puede codificarse de la manera "ue es característica de la informaciónV$1
1-
(. NaFes!ott, 5earning and teac!ing6, en @!e 9oncept o Education, editado por 4. %. Peters, 4outledge and Geagan Paul, ondres, 1)0*, p. 10*.
3. EL AEL DEL JUICIO ROFESIONAL
Ca#e preguntar a!ora "u relaciones guarda el %uicio profesional con el resto del acervo mental del ingeniero ( con el con%unto de los procesos intelectuales "ue ste reali*a$ El cuerpo de conocimientos "ue un profesional de la ingeniería posee constitu(e el marco conceptual en el "ue desarrolla sus diagnósticos ( dise+os, a la ve* "ue le sirve de guía para identificar la información, adicional "ue en cada momento necesita$ ara "ue le sea 3til, la información "ue va o#teniendo al a#ordar cada nuevo pro#lema de#e ser incorporada al mismo marco conceptual, ( el medio principal para ello es el %uicio$ El #uen %uicio de un ingeniero se manifiesta entonces en su capacidad de aG distinguir la información "ue es relevante para cada pro#lema entre el c3mulo de la "ue no lo es #G #uscar e4presamente ( de modo certero la evidencia adicional "ue es necesaria cG conciliar in formación contradictoria, ( dG ponderar ( aprovec!ar datos diversos seg3n su percepción personal so#re el significado de ellos$ Entonces, el %uicio es lo "ue permite !acer inferencias pertinentes a partir de las e4periencias previas ( en el conte4to de la incertidum#re "ue siempre e4iste en los datos ase"ui#les ( en el conocimiento de "ue se dispone$ El %uicio es, pues, un atri#uto su#%etivo, insepara#le tanto del individuo "ue lo e%erce como de sus vivencias profesionales$ Con un de%o de sa#iduría popular podría decirse "ue ante lo #ien conocido actuamos con #ase en el conocimiento, ( ante lo incierto, con #ase en nuestro %uicio$ )!ora #ien, entre lo desconocido ( lo "ue conocemos me%or, como entre lo negro ( lo #lanco, !a( una gradación continua de grises, por lo "ue la proporción en "ue se me*clan conocimiento ( %uicio en cada decisión es varia#le$ )sí, la manera de tomar decisiones puede ser cual"uiera de las tres siguientes& 1$ En cuestiones so#re las "ue no tenemos conocimiento o información o#%etiva alguna sólo podemos decidir apo('ndonos en nuestro %uicio$ Como el ser !umano tiene necesidad de certe*a, seg3n Loc>e, tales son las decisiones "ue nos causan ma(or desasosiego (, sin em#argo, de ordinario sa#emos enfrentarlas ( resolverlas& lo !acemos transformando nuestro desconocimiento a#soluto en certidum#re su#%etiva, a veces tam#in a#soluta como en las cuestiones relativas a la fe religiosa, "ue simplemente asumimos o noG$ ?$ or otro lado, como veremos en el capítulo 4iv, la incertidum#re de los asuntos "ue conocemos medianamente la transformamos en pro#a#ilidades su#%etivas$ n e%emplo ingenieril sería el siguiente& por insuficiencia de conocimiento o#%etivo es imposi#le fi%ar la pro#a#ilidad de "ue en cierta localidad ocurra un sismo de tal o cual intensidad, en un lapso dado en consecuencia, el ingeniero e4perto enfrenta el pro#lema asignando, mediante su %uicio personal, un valor relativo ente 0 ( 1 o entre 0 ( 1@@G a su grado de convicción personal so#re la pro#a#ilidad de tal evento, ( luego act3a en consecuencia es decir, ra*ona ( llega a conclusiones "ue se e4presan tam#in en formaordinarios pro#a#ilista$ Del mismo modo un nono ingeniero ante pro#lemas an'logos, salvo "ue procede en general asigna pro#a#ilidades e4plícitamente$ En cuales"uiera de los dos casos, sta es una manera ingeniosa de resolver el pro#lema como se ve, consiste en transformar una duda en una aseveración (, así, convertir la
incertidum#re en certe*a diagnosticada por Loc>e$
para
satisfacer
la
necesidad
!umana
B$ Finalmente, el modo en "ue actuamos ante lo "ue conocemos me%or es ignorando las pe"ue+as incertidum#res ( tratando los pro#lemas en forma determinista es decir, convirtiendo en #lanco o negro la información seg3n est m's pró4ima a uno u otro e4tremo de la gradación de grises$
4. NATURALE"A DEL JUICIO ROFESIONAL
Con #ase en lo dic!o, (a podemos adelantar "ue el proceso mental implícito en el %uicio difiere radicalmente de los ra*onamientos deductivos$ La deducción es un proceso unidireccional "ue pasa de lo general a lo específico de modo directo en el marco de una teoría, ( sus conclusiones son verdaderas si lo son sus premisas$ or su parte, el %uicio permite pasar de lo específico a lo general mediante una suerte de ra*onamiento inductivo o asociativo difícil de codificar, con frecuencia iterativo ( *ig*agueante, "ue de una manera no necesariamente rigurosa e4plora, discierne ( adopta como v'lidas ciertas analogías con #ase en las cuales decide$ El %uicio se aseme%a a la intuición, pero difiere de ella en "ue no es un acto sino un proceso$ En efecto, el %uicio implica un modo discursivo de conocimiento esto es, uno en "ue la ra*ón discurre, a veces arduamente, acerca del o#%eto !asta completar una noción de l es, por lo mismo, un conocimiento mediato, "ue re"uiere tiempo para alcan*arse$ En cam#io, la intuición, como indica su etimología intuitus Y vista*o, miradaG, es un conocimiento inmediato, en el cual el o#%eto es apre!endido instant'neamente, en una operación similar al simple acto de mirarlo no e4ige otro esfuer*o "ue mirar$ eg3n la noción de Loc>e antes transcrita, los seres !umanos tenemos necesidad de conocimiento cierto, ( cuando ste no es directamente ase"ui#le, el %uicio interviene para llevarnos de la incertidum#re a la certe*a$ Entonces el %uicio podría definirse como una capacidad "ue permite transformar con tino los pro#lemas, "ue por la naturale*a del universo en "ue vivimos son siempre pro#a#ilistas, en asuntos deterministas$ )l e%ercer el %uicio, el cere#ro tomaría datos del mundo incierto para transformarlos en un modelo determinista de ese mismo mundo$ Zrodigiosa facultad "ue nos permite resolver pro#lemas pro#a#ilistas cuando no !a( para ellos una formulación formal de este tipo[ De#emos reconocer, sin em#argo, "ue por lo comple%o de las cuestiones a las "ue se aplica ( por ser una capacidad !umana, el %uicio es limitado ( fali#le esto lo sa#emos todos$ or eso es desea#le, en pro#lemas de ingeniería mu( comple%os, complementar el %uicio con an'lisis #asados en una formulación pro#a#ilista formal, si sta es posi#le$ in em#argo, si el ingeniero tiene e4periencia acumulada mu( amplia, por !a#er anali*ado formalmente muc!os pro#lemas de cierto tipo, es posi#le confiar en "ue su #uen %uicio no lo traicione aun así, los pro#lemas de la ingeniería en "ue el %uicio profesional "ueda como recurso 3nico o principal siguen siendo mu( numerosos$ 5 si #uscamos un pro(ecto ingenieril en "ue el %uicio no intervenga en a#soluto resulta "ue Zno e4iste[ De lo anterior podemos concluir "ue, aun"ue el ingeniero aplica continuamente conocimientos ( mtodos científicos, no es esto lo "ue m's vale de su la#or$ Tampoco procesar matem'ticamente las estimaciones numricas de la pro#a#ilidad es lo m's valioso de lo "ue !ace, aun"ue sea comple%o ( arduo, esto no es sino medio para !acer utili*a#le la información "ue elpues %uicio re"uiere paraundecidir$ Lo m's importante del tra#a%o del ingeniero es entender, estimar ( procesar la incertidum#re de las varia#les "ue mane%a para diagnosticar ( dise+ar esto es, contender con lo incierto sin parali*arse ni renunciar a la racionalidad$ sa es la o#ligación insosla(a#le impuesta por los fenómenos ( varia#les "ue mane%a,
tanto sociales como del mundo físico, unos ( otras de naturale*a intrínsecamente incierta$ El cumplimiento de esta o#ligación depende críticamente de una facultad de tipo diferente de la científica& la capacidad de discernir, entre un c3mulo de vagas evidencias ( otro de inciertas relaciones causa;efecto, cómo lograr un diagnóstico ( un dise+o conceptual atinados, ( luego un dise+o detallado a la ve* ra*ona#le ( ro#usto empero, fali#les todos ellos, sin importar el c3mulo de conocimiento ( !erramientas científicas "ue se ponga en %uegoG$ Es mu( grande la presión psicológica ( social "ue esta o#ligación implica de a"uí "ue, a veces inconscientemente, el propio ingeniero suela su#ra(ar lo la#orioso ( comple%o de su tra#a%o científico para descargar un poco a los o%os de los dem's la responsa#ilidad derivada de cumplir la o#ligación inevita#le de e%ercer su %uicio$ Entre todos los recursos "ue el ingeniero pone en %uego para reali*ar su función, el %uicio es el 3nico imprescindi#le ni si "uiera la ciencia tiene este car'cter, pese a su importancia como proveedora de conocimiento rigurosamente validado$ ara confirmar esto #asta recordar los numerosos casos en "ue, por no e4istir el conocimiento científico pertinente, ingenieros de ingenio !an resuelto grandes pro#lemas pr'cticos avan*ando por delante de la ciencia, ( tam#in al !acerlo !an adado no en sólo para "uede la las ciencia investigue, sino pistas seguir el temas descu#rimiento le(es del universo$ n e%emplo nota#le de ello es la m'"uina de vapor, cu(as versiones iniciales fueron empíricamente dise+adas, una en 1H1? por T!omas =eIcomen ( otras conceptualmente diferentes ( me%ores por ames batt entre 1H ( 1H6$ Estos desarrollos, cu(a r'pida difusión produ%eron a partir de 1HH@ nada menos "ue la -evolución industrial, motivaron los primeros planteamientos de la termodin'mica por adi Carnot 18?G$ )sí, los dise+os de =eIcomen se adelantaron m's de un siglo al conocimiento científico de los ciclos termodin'micos, ( un lapso a3n ma(or al planteamiento de la termodin'mica c o disciplina científica por -$ $ E$ Clausius en 186$ )penas despus de esta 3ltima fec!a la ciencia pudo e4plicar el funcionamiento de a"uellas m'"uinas (, desde entonces, la termodin'mica !a sido la #ase para el dise+o de motores ( tur#inas impulsados por vapor o por gases calientes, "ue !o( !acen posi#le desde la moderna aviación !asta la generación de electricidad$1 Los puentes de armadura constitu(eron otro caso en "ue la ingeniería encaró pro#lemas de dise+o para los "ue la ciencia no tenía conocimiento "ue ofrecer$ La construcción de tales puentes con #ase en el %uicio profesional de sus dise+adores, a mediados del siglo 4i4, dio lugar a "ue se crearan nuevas disciplinas científicas$ Cientos de ellos se tuvieron "ue construir empíricamente ( con altos costos durante varios decenios a partir de 18B@, !asta "ue esto indu%o el desarrollo de la mec'nica estructural ( la ciencia de materiales del !ierro ( el acero en este casoG "ue luego con%untamente para siempre"ue el dise+o de puentes toda la gama decam#iaron estructuras reticulares usa latanto ingeniería civil$ 16 como de 1