science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Diagnostisch hulpmiddel helpt ingenieurs bij het ontwerpen van betere wereldwijde infrastructuuroplossingen

Technisch onderzoeker Ann-Perry Witmer van de University of Illinois heeft een nieuw computeralgoritme ontwikkeld dat ingenieurs die internationaal werken helpt om de invloeden van lokale waarden op te nemen in hun infrastructuurontwerpen. Krediet:L. Brian Stauffer

Het ontwerpen van veilige bruggen en watersystemen voor gemeenschappen met lage inkomens is niet altijd gemakkelijk voor ingenieurs uit sterk geïndustrialiseerde plaatsen. Een nieuwe discipline genaamd contextual engineering helpt ingenieurs verder te denken dan persoonlijke waarden, verwachtingen en definities van projectsucces bij het aanpakken van wereldwijde infrastructuurproblemen.

Een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign maakt gebruik van uitgebreide vragenlijsten en een computeralgoritme om ingenieurs te begeleiden die werken met andere culturen dan die van henzelf. Gepubliceerd in de Tijdschrift voor techniek, Ontwerp en technologie , het beschrijft technieken voor het incorporeren van de invloeden van de lokale politiek, economie, cultuur, onderwijs en technologie in technisch ontwerp voor de infrastructuurbehoeften van een gemeenschap.

"Er kan een neiging zijn voor ingenieurs, inclusief mezelf, om te geloven in een one-size-fits-all oplossing en dat als we die zilveren kogel vinden, alles zal beter worden, " zei Ann-Perry Witmer, de auteur van de studie en een onderzoeker op het gebied van landbouw en biologische technologie. "Ik leer dat de echte zilveren kogel is te erkennen dat er geen zilveren kogel is."

Als voormalig raadgevend ingenieur, Witmer zei dat ze goed thuis is in de nuances van het werken met klanten uit bekende plaatsen. Echter, dingen veranderden nadat ze vrijwilligerswerk begon te doen voor internationale gemeenschappen in nood.

"Na vrijwilligerswerk in plaatsen als Guatemala, Ik kwam tot het besef dat alles wat ik wist niet meer van toepassing was, ' zei Witmer. 'De mensen zijn anders, hun levensstijl, cultuur, taal - alles."

Het beste, de meeste technologisch geavanceerde infrastructuur kan falen als ingenieurs het karakter van een gemeenschap negeren, zei Witmer.

"Er zijn gevallen waarin dorpsbewoners infrastructuur hebben vernietigd die buitenlandse ingenieursbureaus hebben gebouwd omdat ze niet in overeenstemming zijn met de lokale waarden, ' zei Witmer. 'In een dorp, vrouwen braken een nieuw aangelegde put kapot om te voorkomen dat ze zes uur heen en terug moesten reizen voor water. Wat de ingenieurs zich niet realiseerden, is dat de vrouwen de sociale voordelen van die zes uur durende reis waardeerden, en het hebben van die nieuwe bron nam die gekoesterde tijd van hen weg."

Om dit soort misstappen tegen te gaan, Witmer ontwikkelde een 41-item checklist met observaties voor ingenieurs die internationaal reizen om te werken met gemeenschappen in onbekende samenlevingen. De items richten zich op onderwerpen die veel verder gaan dan de fysieke metingen die ingenieurs gewend zijn en richten hun aandacht op een verscheidenheid aan maatschappelijke invloeden.

"Veel ingenieurs vragen zich af waarom het belangrijk is om iets te weten als de gemiddelde leeftijd van de inwoners van een bepaalde gemeenschap. "Zei Witmer. "Echter, ze beginnen te beseffen dat zelfs het nadenken over deze factoren hun begrip van een gemeenschap aanzienlijk verbetert."

De voorwaarden die door de checklist worden behandeld, vallen in vijf categorieën van invloed:politiek, economie, cultuur, onderwijs en technologie - en het diagnostische hulpmiddel rangschikt het relatieve belang van elk door te evalueren hoe ingenieurs de voorwaarden beoordelen. Witmer's computeralgoritme beoordeelt de checklistscores om een ​​relatieve waarde toe te kennen aan elke invloed, en beveelt vervolgens ontwerpbenaderingen aan die voldoen aan de dominante invloeden van een gemeenschap.

"Bijvoorbeeld, als een dorpsbewoner inheemse kleding draagt, die hoog zal scoren als een waarde gerelateerd aan cultuur, Witmer zei. "Maar het kan ook verband houden met onderwijs of economische waarden, alleen minder belangrijk, leidt tot een lagere score. Het algoritme weegt delen van elk van de invloeden en geeft ons een algemene score. Als we ontdekken dat cultuur hoog wordt gewaardeerd binnen een bepaalde gemeenschap, we kunnen er maar beter voor zorgen dat alles wat we met hen bouwen, de cultuur respecteert. Anders, wat er ook is gebouwd, kan worden vernietigd zodra we vertrekken."

Witmer en anderen hebben ongeveer 20 keer met haar nieuwe tool gewerkt op locaties op vier continenten; ze zei dat gebruikers het opmerkelijk effectief hebben gevonden in het begeleiden van ingenieurs naar het produceren van succesvolle infrastructuurontwerpen. Zo veel, Engineers without Borders U.S.A biedt deze diagnostische tool nu aan haar deelnemers aan. In de toekomst, Witmer stelt zich voor dat deze tool nuttig is bij het versterken van enkele van de technologische verschillen tussen landelijke en stedelijke gebieden in de VS.