النمذجة وعلوم المهندس

النمذجة وعلوم المهندس ـ نيكولا بولو N.Bouleau   منشور ضمن عمل جماعي: "بحث حول مفهوم النموذج".

إدارة باسكال نوفال  عن المنشورات الجامعية الفرنسية لسنة 2002.

ترجمة: خالد كلبوسي أ.ت.ث

أترجم هنا جزءا من المقال المذكور أعلاه. ويتعلّق بدور النماذج في ما يسمّى اليوم بـ"الإنتاج الجديد للمعرفة ".

ـ لم تفقد المعارف المرتبطة بالوحي انتشارها أبدا منذ قرون و يستمرّ حضور الأديان و مؤسّساتها . و تزدهر الفرق بمعاضدة أشكال ناجعة من السلطة الاقتصادية، كما يقع تضخيم المعتقدات الغيبية من قبل وسائل الإعلام. في خضّم ذلك يحافظ العلم اليوم بما هو إنشاء معارف موضوعية وكلّية مراقبة عن طريق التجربة على صواب أحكامه التي أضفاها عليه فلاسفة الأنوار.

 فهو حقل محايد يصف الظواهر و ترابطها. و "يتخلّى عن البحث في أصل الكون و مصيره و عن معرفة العلل الخفية للظواهر ليهتمّ فقط باكتشاف قوانينها أي علاقات التتالي و التماثل الثابتة عن طريق استخدام مركّب جيّدا من الاستدلال والتجربة". لكن يجب علينا ملاحظة أنّ الوضعية تذهب أبعد من ذلك بكثير و لا تتوانى عن اعتبار الفكر العلمي الإطار الملائم للتسيير الأفضل للشؤون الإنسانية بشرط استبعاد "المجازات المأخوذة على أنّها استدلالات" من جهة و "إنشاء القواعد العامة الملائمة وسيلة موثوقة في البحث عن الحقيقة" من جهة أخرى. إنّ من سمات الحداثة عموما اعتبار أنّ المتطلّبات المنهجية للعلم ليست ملائمة فقط لحركة المعرفة بل هي شرط كلّ تقدّم حقيقي لها, مستبعدة كلّ شكل آخر من التمثّل و الفهم. فيما بعد سيكون كلود برنار  في الطبّ من الداعين إلى اقتصار العلاج على ملاحظة الوقائع و أسبابها الفعلية فقط . هكذا  وخلال القرن 19  وبتشجيع من التطوّر التقني سيزعم العلم أنّه لا يتركّب فقط من الحدّ الأدنى من التمثّلات المتّفق عليها فحسب بل إنّه يشكّل اللغة الوحيدة للحقيقة و النجاعة.

 ـ ستدفع هذه الرؤية الأحادية الضريبة بفعل صعوبات منتشرة في مجالات متعدّدة لم ينتبه إليها الوضعيون أو طمسوها. ففي المقام الأوّل يبين التفكير في أسس علم الاجتماع أنّه لا يمكن استبعاد البعد الاجتماعي لوعي الملاحظ  و أنّ الأمر يتجاوز مجرّد المحاذير المنهجية إلى بيان أنّ الدّراسات الاجتماعية تكمن في الفهم الذي يظهر من خلال تعاطف العالم مع الوضعيات المدروسة. كما أنّ التحليل النفسي، رغم أنّ علميته لم تعد موضع جدل بعد مؤسّسه، يعترف له النقد بأنّ له تطبيقات ذات فضائل علاجية موضوعية(Grumbaum) حتّى وإن قامت على علاقات ذاتية (Ricœur).  و خلال القرن 20، فإنّ اكتشاف المحدودية الداخلية لأشكال الصورنة (Gödel – Church – Turing) والإثبات التجريبي للمبادئ الغريبة للفيزياء الكوانطية (اللاانفصال)، وخاصّة ما كشف عنه نموّ ما يعرف "الدّراسات الاجتماعية (social studies) مع توماس كون حيث يدرس العلم داخل مؤسّساته وعلاقاته بالتقنية والمسارات الاجتماعية للمجادلات التي يحدثها، كلّ ذلك سيحدث شرخا عميقا. فالعلم الذي ظلّ بالنسبة للبعض مصدرا للآمال الأكثر جنونا، تحوّل لدى البعض الآخر إلى سبب لعدم الاطمئنان،  فهو متّهم بكونه قابل للتوظيف من قبل القوى التجارية، وأنّه ذكوري في خدمة الرّجال  وأنّه يمثّل أيضا خطرا على البيئة و أخيرا يسير دون دليل مدفوعا بفضول العلماء من جهة والسعي إلى الربح من جهة أخرى.

ـ لنفكر في اتّجاه مختلف. هذه الانتقادات حتّى وإن كانت مقبولة لا تتعلّق إلاّ بالتفاؤل التقدّمي للأنوار،  و لا تضع موضع تساؤل الالتباس الأساسي الخاصّ بتصوّر للعلم يعتبره لغة "الحقيقة والنجاعة". ذلك أنّه في الحدّ الأدنى ليس من البديهي أنّ الفضائل المكتسبة من أجل وصف الواقع بطريقة عقلانية،  موضوعية وكلّية هي نفسها الفضائل التي ننتظرها من لغة تواصل بين فاعلين، شركاء أو خصوم، في إطار تعقّد اللعبة الاجتماعية. يبدو أنّ هكذا لغة تتطلّب معارف من طبيعة مختلفة: آثمة لأنّها نافعة ونافعة لأنّها آثمة. و قد درس علماء اجتماع أمريكيون هذه الظاهرة تحت مصطلح "الإنتاج الجديد للمعرفة  New production of knowledge" ويميّزونها عن غيرها بالحضور المستمرّ للتفاوض

 وضرورة اعتبار مصالح الفاعلين المتعدّدين والاختصاصات المتداخلة. ويمكن أن نذهب أبعد من ذلك  فنقحم، استنادا إلى تحليل مفصّل، دراسة الوسيط اللغوي لهذه المعارف الذي يبدو شبه ـ اصطناعي: خليط من لغة مخصوصة ومعنى أساسي هو النموذج يستخدم العلوم بماهي حقل مواد رمزية.

ـ يفترض النظر في أمر معارف أنفع من العلم توضيح هذه المرجعية المعيارية. هل يتعلّق الأمر بمساعدة النموّ الاقتصادي وتقديم خدمات للمؤسّسات الاقتصادية ؟ ليس ذلك فحسب،  يتعلّق الرّهان بالتقدّم في اختيار مشاريع في ظلّ حضور مصالح متناقضة حيث يكون العلم قليل الحيلة. يتطلّب نموّ المدن وحماية المحيط أشكالا من التهيئة تفضل المصلحة الجماعية على مصلحة الأفراد و وجهات نظرهم إنّها صعوبة تعيشها مجتمعاتنا و لا تستطيع الليبيرالبة الاقتصادية أن تجد لها حلولا. نطرح اليوم التساؤل الفلسفي القديم المتعلّق بانتقاء المترشّحين الذي كان حاضرا دائما لدى الإغريق القدامى. وهو مشكل ساهم أفلاطون في تقديم حلّ له من خلال نظرية المثل. ويبدو أنّه يطرح اليوم على صعيد أكثر تعقيدا من التحالفات الفردية والجمعيات ومجموعات الضغط والشبكات الاقتصادية وفضاءات التمثيل الديمقراطي استنادا إلى مدوّنة علمية هائلة.

ـ يظلّ معنى المنفعة عاما ضبابيا و هو لا يمكن أن يكون إلاّ كذلك. إنّ العودة إلى هذا المعنى أمر مهمّ لأنّه كان أحد الأسس الإيديولوجية للوضعية الأنجلوساكسونية مع ج. س. ميل معاصر أوغست كونت و مراسله، ومرتبط  بالاقتصاد الليبرالي، وفيما بعد بالبحث العلمي دون عوائق إيتيقية curiosity driven research .

ـ ليسمح لي، من أجل التوضيح، أن أستعين بمثال حيث النافع يؤخذ في معنى أوّلي بما هو أداء مادي. من المعلوم أنّ "كأس أمريكا" مسابقة يتنافس فيها ليس الرياضيون فحسب بل كذلك التقنيون و الصّناعيون بهدف صناعة القوارب الشراعية الأسرع والأسهل قيادة والأكثر صلابة من غيرها.

ـ إنّ الاستعدادات لهذه المناسبة يمكن أن يكون بطرق متنوّعة. فلنتصوّر فريقا يتكوّن من الباحثين والمهندسين والمموّلين والرياضيين الذين يتمسّكون بأن لا يتواصلوا بينهم إلاّ حول وقائع موضوعية ظاهرة للعيان، تجريبية كانت أو نظرية، مستنبطة أو قابلة للقيس. في هذا الفريق يمكن للتقنيين من الناحية النظرية أن يتصوّروا موادا ذات أداء جديد لكن يتمّ استبعاد هذه التصوّرات الذاتية من البرمجيات الإعلامية بهدف النجاعة. فالحسابات لا تتعلّق إلاّ بالواقع وتؤوّج الأشكال والكمّيات والوسائل. بالمقابل فإنّ فريق "بسي psy" ينشّطه علماء نفس ـ اجتماعيين ويعملون على خلق مناخ من الثقة المتبادلة وروح انتصارية قادرة على جعل الرياضيين يعطون أفضل ما لديهم من قدرات. ولنتصوّر أخيرا، فريقا ثالثا يعتمد على المعارف العلمية المتوفّرة في نفس الوقت الذي يستثمر فيه الإعلامية المعاصرة من أجل المقارنة بين أحلام تقنية متنوّعة وتبادل وجهات نظر قد تكون  تأليفية بهدف إنشاء مشروع مجدّد وتحديد أهداف جماعية وفردية. سنسمّي هذا الفريق "نمذجة".

ـ من المحتمل ألاّ يكون السّؤال الأهمّ معرفة الفريق الأكثر حظّا في الفوز، بل فهم لماذا اليوم في " كأس أمريكا" تحديدا كلّ الفرق هي من صنف فريق " نمذجة" حيث لا يهمل لا العلم و لا تحضيرات نفسية معينة بل يثمّن حرّية التعبير القصوى  لكلّ المشاريع المتخيّلة.

حالات عينية من معارف إجرائية:

لنترك الحكاية المثلية ولننظر في بعض الأمثلة الواقعية التي تصوّر لنا السجلّ الذي تتحدّد فيه المنفعة التي سبق أن تحدثّنا عنها. أوّل الأمثلة يتعلّق بحركة المرور.

من النادر أن يهتمّ العلماء بهكذا أمر رغم أنّ الوقت الذي نقضيه في السّيارة داخل التجمّعات العمرانية الكبرى والقيمة الاقتصادية لصناعة السّيارات والنقل البرّي والطاقة المستهلكة والتلوّث الناتج عن ذلك تدلّ كلّها على أنّ هكذا نشاط يعدّ من الدرجة الأولى من حيث الأهمّية ولعلّه يستحقّ فعلا اهتماما يوازي الاهتمام بفقه اللغات الهندوأوروبية أو نظرية حركة الصفائح. ومهما كان وجه الاهتمام بهذا الأمر فإنّ الرّهانات هائلة وتفضي إلى التساؤل عن السبب الذي يفسّر ضعف تحفيز الذكاء على الأقلّ في شكله الجامعي بشأن هذه المسألة.

ـ لننظر في الأمور عن كثب،  تقاس حركة المرور باستعمال أجهزة لاقطة متنوّعة منها أسلاك توضع تحت الرصيف واسطوانات ممغنطة... الخ. توضع هذه الأجهزة في نقاط معيّنة من الشبكة المرورية لإحصاء عدد وسائل النقل أو تقدير سرعتها،  وتمثّل هذه الأقيسة مادة خاما، يبدو أنّها غير كافية لحلّ مشاكل تنظيم حركة المرور في المدن عن طريق الأضواء. و توزيع الاستثمارات المخصّصة لإنشاء الطرقات حسب الحاجات المفترضة أو مساعدة المهندسين العمرانيين على برمجة أحياء جديدة. للنظر في القرارات، نحتاج إلى نمذجة حركة المرور. وهذا يعني خلق تمثّل مناسب يتركّب من تفسيرات مفهومة من قبل المهندسين المعنيين تتضمّن رموزا رياضية مبرمجة في الأغلب معلوماتيا. يمثّل هكذا تمثّل تأويلا لأقيسة تمكّننا من التوقّع.

ـ ماهي نماذج حركة المرور المستعملة في أغلب الأحيان ؟ يمكن ترتيبها حسب سلّم تصاعدي يذهب من الأدنى إلى الأعلى دقّة بتمييز أربعة مستويات:

أ‌)       نماذج انطلاق ـ وصول: تتمثّل في تقسيم تجمّع ما إلى مناطق متجانسة من جهة نسب الشغل والسكن والتجهيزات ثمّ تقدير حركة المرور بين المنطق "أ" والمنطقة " ب" عن طريق ضارب "أ ب ج" منشئين بذلك جدول أدفاق الحركة المرورية اليومية أو الأسبوعية أو السنوية. يعتمد المهندسون العمرانيون على مثل هذه النماذج لدراسة أمثلة التهيئة العمرانية كما تمثّل مادة الملّفات الخاصة بتبرير الاستثمارات الهامّة لدى الجماعات المحلّية.

ب‌) النماذج المائية: تهدف إلى تقديم صورة أدقّ عن سيلان حركة المرور اليومية من خلال تمثيل بمائع Fluide قابل للانضغاط إلى حدّ معيّن ويتميّز عند نقطة مكانية وزمنية محدّدة بكثافة وسرعة وقاعدة سلوك. تمثّل المحافظة على الكتلة محافظة على عدد وسائل النقل.تأخذ هذه النماذج في اعتبارها ظواهر موجة الضغط خلال فترات الازدحام أو الانبساط عندما يتحوّل الضوء إلى الأخضر أو خلال فترات السيلان العالية وغير المستقرّة التي تتجاوز المنسوبات الحرجة. وهذه النماذج مفيدة لمصالح استغلال شبكات الطرقات السيّارة.

ت‌) النماذج الجسيمية : تزيد من دقة النماذج السابقة من خلال تحديد مفصل لجسيمات المائع. و تعتمد على نظرية شبكات طوابير الانتظارla théorie des reseaux de files d’attente المتقدمة جدا بالنسبة للإعلامية لكنها تعمل هنا وفق فرضيات مختلفة. و تعقيدها الرياضي هائل مسبقا.

ث‌) النماذج المجهرية: تهتمّ أكثر بالتفاصيل آخذة في الاعتبار السلوكات الإحصائية لأصناف المستعملين من خلال نمذجة، تعتمد قوانين الاحتمال، للمسافات بين وسائل النقل بحسب السرعة وحالات المجاوزة... الخ. وللذهاب أبعد من ذلك لا بدّ من اعتبار المعلومات التي يتلقّاها السائقون أنفسهم حول حركة المرور وأنظمة تحديد الجولان والطرقات المجهّزة (الطريق الذكية). نلاحظ حركة المرور العصي على التحديد. وللإشارة إلى مدى تعقيد النماذج المجهرية نلفت الانتباه إلى أنّ أعظم الحواسيب لا يمكن أن يحسب إلاّ بعض العشرات من مفترق الطرقات.

يجد المهندس نفسه في مسار النمذجة التي يقوم بها أمام خيارين إثنين: النماذج البسيطة من قبيل نماذج انطلاق ـ وصول و هي نماذج كثيرة الأخطاء بسبب بساطتها لكنّها الأيسر تحديدا لأنّها تحتاج إلى أقيسة قليلة نسبيا. في المقابل، تزعم النماذج المجهرية إدراك الظواهر عن كثب أكثر ما يمكن ولكنّها تستخدم قوانين احتمال مجهولة ومتغيّرات لا نملك بعد وسائل معرفتها. سيكون النموذج الأقلّ سوءا، نموذجا وسيطا، ليس مبسطّا جدّا وليس دقيقا جدّا.

ـ في جميع الحالات، ليس هناك بالتأكيد نموذجا جيّدا في ذاته. وقبل أن يشرع المهندس في نمذجة ما،  لا بدّ أن يتساءل عمّن سيستفيد من النموذج. فالتمشّي يختلف من مموّل إلى آخر، فقد يكون مؤسّسة عمرانية، أو إدارة نقل جماعي، أو مصلحة تصرّف في أضواء المرور، أو جمعية للدفاع عن البيئة ضدّ مشروع ضارّ. فوسائل العمل التي تملكها منظّمة ما و قدراتها على القيام بأقيسة تحدّد مدى دقّة المعارف المبنية وصوابها. ندرك، حينئذ، لماذا يهمل العلم الكبير la grande science المهتمّ بالكلّية والموضوعية مجالا مثل حركة المرور فهو عاجز تقريبا عن ذلك.

المثال الثاني الذي نقدّمه هو هندسة الموادّ يصوّر لنا بطريقة أفضل الدور المحدود الذي يقوم به العلم في إنتاج معارف معيّنة. يتعلّق الأمر بالموادّ وهو ما يتطلّب الفيزياء والكيمياء والاختصاصات الفرعية التابعة لهما. لكن سنتبيّن أنّ الرياضيات تستعمل هنا بطريقة أخرى تتجاوز مجرّد التعبير فقط عن الواقع الذي تسمح به العلوم السابقة.

ترتبط أغلب قطاعات الأنشطة الاقتصادية بالمواد المتوفّرة وتشجّع البحث على أمل تحسين الأداء والضغط على النفقات أو لمواكبة أفضل لطلبات المحيط الآنية. تصوّر لنا هندسة المواد تماما الحركة المزدوجة التي يخضع لها التجديد: البحث من جهة والطلب من جهة أخرى. ويعبّر الطلب عن نفسه اليوم من خلال اقتصاد السوق.

تقترح المخابر من جهة أولى مواد جديدة. وهي قريبة من مؤسّسات التعليم العالي وتمتلك معارف نظرية. توفّر المخابر عن طريق تطبيق بعض العمليات الفيزيائية أو القيام بتركيبات كيميائية جديدة أو باستعمال أجهزة جديدة، موادا لها بعض الخصائص غير العادية.

ومن جهة أخرى تنتظر الصناعة المستندة إلى السوق حلاّ للمشاكل العالقة. يقول الأمريكيون: "العلوم تدفع والأسواق تجذب sciences push and markets pull  " . وبصفة أدقّ يمكن القول: تطرح التقنية مشاكل في انتظار حلول ويقدّم العلم حلولا في انتظار مشاكل.

من الواضح أنّ ظهور مادة ذات خصائص جديدة يكون البحث قادرا على إنشائها مثل معجون البلّور gel de silice ستغيّر لعبة الأسئلة الأجوبة في التطوّر التقني. إضافة إلى كون هذه الحركة المزدوجة جدلية ضرورية للتجديد وتستغرق بعض الوقت. بعض المواد تركت في رفوف المخابر أكثر من عشر سنوات قبل أن تدخل في مسار نموّ صناعي. فالصفائح البلّورية السائلة بقيت طويلا موضع فضول قبل أن نصنع منها المحرار الطيفي وشاشات عرض البيانات الخاصّة بالساعات في مرحلة أولى، ثمّ الحواسيب في مرحلة موالية.

في مثل هذه الظروف، المسألة المهمّة التي تطرح تتعلّق بمعرفة مدى إمكانية إضفاء قيمة أكبر على منتجات البحث والتخفيف من حدّة المشاكل التي تطرحها التقنية.

طريق النجاح: نشكر الزميل: خالد الكلبوسي على العمل الجيّد، ونرجو بكلّ لطف  من كلّ من يستعمل هذه الترجمة أن يذكر صاحبها.