Tööstuslikud infovõrgud ja IT turvalisus

Inseneeria teadusfilosoofiline määratlus: teadus, rakendus või midagi kolmandat?

Inseneeria teadusfilosoofiline määratlus: teadus, rakendus või midagi kolmandat?

Autor: Eduard Brindfeldt, PhD
Asutus: Tallinna Tööstushariduskeskus
Kontakt: eduard.brindfeldt@neti.ee
Kuupäev: märts 2025

Abstrakt

Artikkel käsitleb inseneeria teadusfilosoofilist määratlemist ja selle epistemoloogilist ning ontoloogilist positsiooni. Kas inseneeria on teadus, teaduse rakendus või omaette teadmise vorm? Autor toetub nelja mõjuka mõtleja – Carl Mitchami, Walter Vincenti, Billy V. Koeni ja Michael Davise – käsitlustele, et näidata, kuidas inseneeria erineb loodusteadusest nii eesmärkide, metoodika kui ka väärtusraamistiku poolest. Artiklis tuuakse esile inseneeria praktiline ja kontekstipõhine olemus, heuristiline meetod ebakindluse tingimustes ning eetiline ja ühiskondlik vastutus. Läbivaks järelduseks on, et inseneeria ei ole lihtsalt teaduse rakendus, vaid kompleksne, praktiline teadmise süsteem, mis ühendab loovuse, süsteemsuse ja vastutuse. Töös esitatud võrdlus loodusteaduste ja inseneeria vahel selgitab nende distsipliinide erinevat loogikat ja tähendust kaasaegses ühiskonnas.

Sissejuhatus

Inseneeria on olnud läbi ajaloo tehnilise progressi ja ühiskondliku arengu keskmes, kuid selle määratlemine teadusfilosoofilises kontekstis on endiselt vaieldav. Kas inseneeria on teadusharu, pelgalt teaduse rakendus või omaette teadmiste süsteem? Käesolev artikkel analüüsib inseneeria epistemoloogilist ja ontoloogilist staatust, tuginedes mõjukate autorite töödele nagu Carl Mitcham, Walter Vincenti, Billy V. Koen ja Michael Davis.

1. Inseneeria kui praktiline distsipliin

Carl Mitcham (1994) eristab inseneeriat kui “praktilist tegevust” teadusest kui “teoreetilisest teadmiste kogumist”. Tema käsitluses on inseneeria olemuslikult seotud tegevuse, disaini ja tootmisega ning erineb teadusest oma eesmärkide ja meetodite poolest. Mitchami järgi ei saa inseneeriat pidada puhtalt teaduseks, kuna selle keskmes on probleemilahendus, mitte uute looduslike seaduspärasuste avastamine.

“Engineering is not applied science but rather an independent form of knowledge based in practice.” (Mitcham, 1994, lk 45)

Inseneeria kui praktilise distsipliini käsitlus rajaneb ideel, et inseneri töö on olemuslikult suunatud muutuste esilekutsumisele füüsilises maailmas, lähtudes inimlike vajaduste ja sotsiaalsete tingimuste rahuldamisest. Seejuures ei piirdu inseneri töö pelgalt teaduslike teadmiste rakendamisega, vaid sisaldab loovust, otsustamisvõimet ja oskust töötada piiratud ressursside tingimustes.

Mitcham rõhutab, et inseneeria ei allu täielikult teadusliku meetodi raamistikule. Teadus keskendub seletamisele ja objektiivse tõe otsingule, inseneeria aga muutmisele ja tehniliste lahenduste leidmisele. Insener tegutseb praktilises keskkonnas, kus tulemuse väärtus sõltub selle toimimisest, mitte selle teoreetilisest täpsusest.

Inseneri tegevus on seotud ka materiaalse kultuuri loomisega. Näiteks silla projekteerimisel ei piisa ainult teadmiste rakendamisest mehaanikast ja materjaliteadusest; vajalik on ka arvestada esteetikat, keskkonnamõjusid, kasutajate harjumusi ning majanduslikke piiranguid. Selline lähenemine nõuab inter- ja transdistsiplinaarset mõtlemist, mida ei saa taandada pelgalt teaduslikuks analüüsiks.

Lisaks toob Mitcham välja, et inseneeria mõistmisel on oluline teha vahet “instrumentaalsel ratsionaalsusel” ja “praktilisel tarkusel”. Esimene viitab tehnoloogilistele vahenditele seatud eesmärkide saavutamiseks, teine aga võimele hinnata, milliseid eesmärke üldse tasub saavutada. Inseneeria ei ole seega neutraalne tegevus, vaid nõuab eetilisi valikuid ja ühiskondlikku vastutust.

Seda lähenemist toetab ka insenerihariduse struktuur, kus lisaks matemaatika ja loodusteaduste õpetamisele omandavad tudengid ka projekteerimisoskusi, koostöövõimet, kommunikatsiooni ja kriitilist mõtlemist. Need oskused on tihedalt seotud praktilise distsipliini iseloomuga.

Kokkuvõttes võib öelda, et inseneeria kui praktiline distsipliin ei taotle teaduslikku tõde, vaid tegeleb reaalsuse kujundamisega. See teeb temast ainulaadse teadmise vormi, mille lähtekoht ei ole teooria, vaid eesmärgipärane tegevus ühiskondlikus kontekstis. Carl Mitcham (1994) eristab inseneeriat kui “praktilist tegevust” teadusest kui “teoreetilisest teadmiste kogumist”. Tema käsitluses on inseneeria olemuslikult seotud tegevuse, disaini ja tootmisega ning erineb teadusest oma eesmärkide ja meetodite poolest. Mitchami järgi ei saa inseneeriat pidada puhtalt teaduseks, kuna selle keskmes on probleemilahendus, mitte uute looduslike seaduspärasuste avastamine.

“Engineering is not applied science but rather an independent form of knowledge based in practice.” (Mitcham, 1994, lk 45)

2. Inseneritarkus kui eraldiseisev teadmise vorm

Walter Vincenti (1990) toob esile inseneride poolt loodava teadmise spetsiifilisuse. Tema järgi ei ole inseneritöö pelgalt teaduslike printsiipide rakendamine, vaid sisaldab ka unikaalset teadmiste tüüpi, mida ta nimetab “engineering knowledge”. See teadmine on suunatud lahendustele, mis on tehniliselt, majanduslikult ja sotsiaalselt toimivad.

“Engineers possess and produce knowledge that is not only different in kind from scientific knowledge but also indispensable to technological innovation.” (Vincenti, 1990, lk 208)

Vincenti sõnul tuleb inseneride teadmist mõista kui praktilist teadmist, mille keskmes on ehituslik, protsessipõhine ja funktsionaalne teadlikkus. Tema töö keskendub eeskätt lennundusinseneeria ajaloolisele arengule, kuid järeldused on rakendatavad inseneeria kõikidesse valdkondadesse.

Inseneritarkus kujuneb välja konkreetsete probleemide lahendamise protsessis. Selle iseloomulik joon on see, et teadmised on sageli kontekstitundlikud, kogemuslikud ja seotud konkreetsete tehnoloogiliste süsteemide arendamisega. Vincenti toob näiteid inseneride töödest, mille puhul teadmisi ei saanud tuletada ainult teooriast, vaid need kujunesid välja praktiliste katsete, prototüüpide ja tagasiside kaudu.

Inseneeria teadmised võivad hõlmata näiteks materjali käitumise tundmist reaalses töökeskkonnas, voolude juhtimist süsteemides, mehhanismide taluvuse hindamist või ergonoomika arvestamist seadmete disainis. Need on teadmised, mida ei saa alati kirjeldada matemaatiliste võrranditega, kuid mis on inseneri tööks hädavajalikud.

Vincenti määratleb kuus peamist inseneritarkuse tüüpi:

1. Teoreetilised teadmised (nt mehaanika, termodünaamika)
2. Eksperimentaalsed teadmised (katsete tulemused)
3. Disainiteadmised (struktuuride ja protsesside loomine)
4. Tootmisteadmised (materjalid, tehnoloogiad)
5. Operatiivsed teadmised (kasutajate ja süsteemi käitumine)
6. Normatiivsed teadmised (standardid, ohutus, regulatsioonid)

Need erinevad loodusteaduslikust teadmisest selle poolest, et nende eesmärk on mitte maailma seletamine, vaid praktilise eesmärgi saavutamine. Need teadmised võivad põhineda osaliselt teadusel, kuid ei piirdu sellega. Insenerid loovad uusi teadmisi läbi “disainipõhise uurimise” (design-based inquiry), mis ühendab katsetamise, prototüüpide loomise ja süsteemse tagasiside kogumise.

Lisaks rõhutab Vincenti, et inseneritarkus on sageli kollektiivne – see ei kuulu mitte üksikisikule, vaid kujuneb välja insenerikogukonnas, organisatsioonides ja tööstusharudes. Seetõttu tuleb seda käsitleda sotsiaalse protsessina, mis peegeldab tehnoloogilise arengu ja inimühiskonna vajaduste vastastikust mõju.

Seega võib öelda, et inseneride loodav teadmine on autonoomne teadmise vorm, mille väärtust ei saa hinnata ainult teaduslike kriteeriumide järgi. Inseneritarkus teenib eeskätt funktsionaalsust ja kohanemist muutuvates tingimustes ning on seetõttu inseneeria kui distsipliini keskne epistemoloogiline alustala. Walter Vincenti (1990) toob esile inseneride poolt loodava teadmise spetsiifilisuse. Tema järgi ei ole inseneritöö pelgalt teaduslike printsiipide rakendamine, vaid sisaldab ka unikaalset teadmiste tüüpi, mida ta nimetab “engineering knowledge”. See teadmine on suunatud lahendustele, mis on tehniliselt, majanduslikult ja sotsiaalselt toimivad.

“Engineers possess and produce knowledge that is not only different in kind from scientific knowledge but also indispensable to technological innovation.” (Vincenti, 1990, lk 208)

3. Inseneeria kui meetod ebakindluses

Billy V. Koen (2003) käsitleb inseneeriat kui eripärast lähenemist probleemide lahendamisele. Tema arvates on inseneeria tuum mitte kindlate reeglite järgimine, vaid meetodite kohandamine olukorras, kus ressursid on piiratud ja tulemus pole kindel. Koeni järgi on inseneeria epistemoloogia seotud pigem heuristikaga kui deduktiivse loogikaga.

“The engineering method is the strategy for causing the best change in a poorly understood situation within the available resources.” (Koen, 2003, lk 10)

Koeni käsitluses ei ole inseneeria pelgalt teaduse rakendamine, vaid omaette otsustusprotsess, mis põhineb ligikaudsel teadmisel, varasematel kogemustel ja loogilistel hüpoteesidel. Ta väidab, et insenerid ei saa tugineda absoluutsetele tõdedele ega kindlalt ennustatavatele tagajärgedele, vaid peavad toimima ebaselguse ja riskide keskkonnas.

Koen nimetab seda lähenemist “engineering method” ehk insenermeetodiks, mille keskmes on heuristikad – reeglid, mis töötavad hästi enamasti, kuid mitte alati. Heuristikad on paindlikud juhised, mis aitavad inseneril navigeerida tehnilise, majandusliku ja sotsiaalse ebakindluse keskel. Näiteks võib insener lähtuda kogemuslikust teadmisest, et “alumiinium sobib hästi soojusvahetisse”, kuid konkreetne juhtum võib nõuda sellest reeglist kõrvalekaldumist.

Oluline aspekt Koeni teoorias on eesmärgipärasus. Inseneeria ei otsi “tõde” klassikalises teaduslikus tähenduses, vaid “parimat võimalikku lahendust” antud piirangute raames. See teeb inseneeriast ratsionaalse, kuid mitte teaduslikult rangelt määratletud tegevuse. Lahenduse edukust hinnatakse selle põhjal, kas see töötab – mitte, kas see on tõene.

Näiteks toob Koen näite tuumajäätmete hoiustamise projektist, kus puuduvad varasemad kogemused ja ei ole võimalik teha kontrollitud eksperimente. Sellistes olukordades tuleb inseneril luua usaldusväärseid mudeleid, arvestada oletusi ja määramatust ning teha otsuseid, mis on praktilised ja vastutustundlikud. See nõuab mitte ainult tehnilist pädevust, vaid ka eetilist kaalutlust.

Insenermeetod on seega praktiline, kohanduv ja kontekstitundlik. Ta võimaldab tegutseda tingimustes, kus teaduslik teadmatus ei ole mitte takistus, vaid eeldus loominguliseks ja vastutustundlikuks tegevuseks. Seejuures ei ole tegemist ebateaduslikkusega, vaid teistsuguse teadmistüübi ja meetodiga, mis sobib paremini keerukate reaalmaailma probleemide lahendamiseks.

Koeni käsitlus aitab mõista, miks inseneeria ei ole lihtsalt rakendusteadus, vaid praktilise mõtlemise süsteem, kus teadmised ja otsused sünnivad pingeväljas eesmärkide, piirangute ja ebakindluse vahel. Tema vaade annab inseneritööle filosoofilise raamistiku, mis toetab loovust, vastutust ja paindlikkust kiiresti muutuvas maailmas. Billy V. Koen (2003) käsitleb inseneeriat kui eripärast lähenemist probleemide lahendamisele. Tema arvates on inseneeria tuum mitte kindlate reeglite järgimine, vaid meetodite kohandamine olukorras, kus ressursid on piiratud ja tulemus pole kindel. Koeni järgi on inseneeria epistemoloogia seotud pigem heuristikaga kui deduktiivse loogikaga.

“The engineering method is the strategy for causing the best change in a poorly understood situation within the available resources.” (Koen, 2003, lk 10)

4. Eetiline ja sotsiaalne mõõde

Michael Davis (1998) toob esile inseneeria sotsiaalse vastutuse ja eetilise mõõtme. Tema järgi ei saa inseneeria olla vaid tehniline distsipliin, vaid on alati seotud ühiskonna ootuste, usalduse ja turvalisusega. Seetõttu tuleb inseneeriat mõista ka kui moraalselt ja normatiivselt laetud praktikat.

“Engineering is a profession, and professions are defined not only by expertise but by a commitment to public good.” (Davis, 1998, lk 64)

Inseneeria eetiline mõõde seisneb eelkõige selles, et inseneride otsustel ja lahendustel on reaalne mõju inimeste elule, turvalisusele ja keskkonnale. Seetõttu ei saa inseneeriat vaadelda väärtusneutraalse tegevusena. Vastupidi – iga tehniline otsus sisaldab ka eetilisi kaalutlusi, olgu selleks valik materjalide vahel, riskide hindamine või otsus, kelle huvides mingi süsteem töötab.

Davis rõhutab, et inseneride kutse-eetika põhineb avaliku huvi teenimisel. See tähendab, et insenerid ei vastuta ainult oma tööandja või tellija ees, vaid ka ühiskonna ees tervikuna. Inseneeria on seega sotsiaalne institutsioon, kus teadmised, oskused ja otsused on suunatud mitte ainult tõhususele, vaid ka õigusele ja usaldusväärsusele.

Eetilised dilemmad võivad tekkida näiteks olukordades, kus tehniline lahendus on küll tõhus ja ökonoomne, kuid võib kahjustada looduskeskkonda või jätta arvestamata teatud elanikkonna grupi vajadused. Sellistes olukordades peab insener hindama lahenduse laiemat mõju ja vajadusel pakkuma välja alternatiive, mis on kooskõlas eetiliste põhimõtetega.

Davis eristab kolm peamist rolli, mille kaudu insener eetilises mõttes tegutseb:

1. Asjatundja – tehnilise pädevuse kandja, kellel on kohustus vältida kahju ja hinnata riske.
2. Ametnik – tegutseb organisatsiooni sees ja peab järgima institutsionaalseid reegleid, kuid samas vastutab avalikkuse ees.
3. Kodanik – moraalne agent, kellel on õigus ja kohustus sekkuda, kui ühiskondlik heaolu on ohus.

Eetilise mõõtme sisustamisel on tähtis ka insenerihariduse roll. Paljudes ülikoolides sisaldab õppekava eraldi eetikaõpetust, mis käsitleb professionaalset vastutust, riskijuhtimist, huvide konflikte ja tehnoloogia mõju ühiskonnale. See aitab tulevastel inseneridel mõista, et nende tegevus ei piirdu tehniliste lahendustega, vaid mõjutab otseselt inimeste elu ja looduskeskkonda.

Eetika kui inseneeria lahutamatu osa väljendub ka rahvusvahelistes kutse-eetika koodeksites. Näiteks NSPE (National Society of Professional Engineers) kutse-eetika koodeks sätestab, et insenerid peavad teenima avalikkuse huve, olema ausad ja sõltumatud ning vältima tegevust, mis võib kahjustada usaldust elukutse vastu.

Seega on inseneeria eetiline ja sotsiaalne mõõde fundamentaalne osa inseneritööst, mitte selle kõrvalprodukt. Tehniline oskus ilma eetilise refleksioonita võib viia kahjulike tagajärgedeni, samas kui eetiliselt teadlik insener suudab pakkuda lahendusi, mis toetavad nii tehnilist arengut kui ka ühiskondlikku heaolu. Michael Davis (1998) toob esile inseneeria sotsiaalse vastutuse ja eetilise mõõtme. Tema järgi ei saa inseneeria olla vaid tehniline distsipliin, vaid on alati seotud ühiskonna ootuste, usalduse ja turvalisusega. Seetõttu tuleb inseneeriat mõista ka kui moraalselt ja normatiivselt laetud praktikat.

“Engineering is a profession, and professions are defined not only by expertise but by a commitment to public good.” (Davis, 1998, lk 64)

5. Inseneeria ja loodusteadus: metoodiline ja ontoloogiline võrdlus

Inseneeria ja loodusteaduste metoodikad erinevad märgatavalt. Loodusteadused keskenduvad nähtuste seletamisele ja universaalsete seaduspärasuste avastamisele kontrollitud katsete abil. Inseneeria seevastu töötab sageli ebakindlates, mittetäieliku informatsiooniga olukordades, kus eesmärk ei ole absoluutne tõde, vaid toimiv ja usaldusväärne lahendus.

Inseneeria ei püüa kirjeldada maailma sellisena, nagu see on, vaid sekkuda sellesse ja kujundada seda. Inseneri töö põhineb hinnangul selle kohta, mida on võimalik teha, millistel tingimustel ja millise hinnaga. Selline eesmärgipärane ja piirangutest lähtuv lähenemine teeb inseneeria ontoloogiliselt ja metoodiliselt teistsuguseks kui klassikaline loodusteadus.

Alljärgnevas tabelis on esitatud ülevaatlik võrdlus inseneeria ja loodusteaduse vahel:

Näeme, et inseneeria ei ole loodusteaduse lihtsustatud alamhulk, vaid selgelt erinev teadmiste loomise viis, mille väärtus seisneb võimes reageerida kiiresti, arvestada mitmetahuliste piirangutega ja luua töötavaid lahendusi.

“Scientific knowledge seeks truth; engineering knowledge seeks functionality.” (Vincenti, 1990)

Selline võrdlus rõhutab, et kuigi inseneeria kasutab loodusteaduslikku teadmist oma töös, ei saa teda samastada teadusega ei meetodi, eesmärkide ega tulemuste osas. Inseneeria väärib filosoofilist käsitlust omaette teadmise ja tegevusena, millel on sügav mõju ühiskonnale ja kultuurile. Inseneeria ja loodusteaduste metoodikad erinevad märgatavalt. Loodusteadused keskenduvad nähtuste seletamisele ja universaalsete seaduspärasuste avastamisele kontrollitud katsete abil. Inseneeria seevastu töötab sageli ebakindlates, mittetäieliku informatsiooniga olukordades, kus eesmärk on mitte tõde, vaid toimiv lahendus.

Inseneritööle on iseloomulik nn “satisficing”– mitte ideaalse, vaid piisavalt hea lahenduse leidmine. Samuti ei ole inseneeria tulemused universaalsed seadused, vaid konkreetsed tooted, protsessid ja süsteemid, mis töötavad kindlates oludes.

“Scientific knowledge seeks truth; engineering knowledge seeks functionality.” (Vincenti, 1990)

Kokkuvõte

Inseneeria ei ole pelgalt teaduse rakendus ega ka täielikult iseseisev teadusharu traditsioonilises mõttes. Pigem on see praktilise teadmise süsteem, millel on oma eesmärgid, meetodid ja eetiline raamistik. Inseneeria kui distsipliin paikneb teaduse ja praktika vahelisel alal, olles sild abstraktse teadmise ja materiaalse maailma vahel.

Artiklis käsitletud filosoofide kaudu joonistub välja pilt inseneeriast kui mitmetahulisest distsipliinist. Carl Mitchami järgi on inseneeria eelkõige praktiline tegevus, mis ei allu täielikult teaduslikule meetodile. Walter Vincenti näitab, et inseneritöö genereerib unikaalset teadmist, mida ei saa taandada loodusteaduslikule teadmisele. Billy V. Koeni teooria toob esile inseneeria kohanemisvõime ja suutlikkuse tegutseda ebakindluse tingimustes. Michael Davis rõhutab inseneeria eetilist vastutust ning selle sotsiaalset rolli ühiskonnas.

Lõplikult ei saa inseneeriat määratleda ühe mõiste kaudu. Ta on ühtaegu teaduspõhine ja loov, objektiivne ja väärtuspõhine, süsteemne ja olukorrast sõltuv. Inseneeria epistemoloogiline ja ontoloogiline eripära seisneb just selles võimes ühendada teooria ja praktika, tõenduspõhisus ja eesmärgipärasus, funktsionaalsus ja vastutus. See teeb inseneeriast kaasaegses maailmas mitte ainult tehnoloogilise arengu, vaid ka eetilise ja kultuurilise dialoogi kandva jõu. Inseneeria ei ole pelgalt teaduse rakendus ega ka täielikult iseseisev teadusharu traditsioonilises mõttes. Pigem on see praktilise teadmise süsteem, millel on oma eesmärgid, meetodid ja eetiline raamistik. Inseneeria kui distsipliin paikneb teaduse ja praktika vahelisel alal, olles sild abstraktse teadmise ja materiaalse maailma vahel.

Viited

• Mitcham, C. (1994). Thinking Through Technology: The Path Between Engineering and Philosophy. University of Chicago Press.
• Vincenti, W. G. (1990). What Engineers Know and How They Know It: Analytical Studies from Aeronautical History. Johns Hopkins University Press.
• Koen, B. V. (2003). Discussion of the Method: Conducting the Engineer’s Approach to Problem Solving. Oxford University Press.
• Davis, M. (1998). Thinking Like an Engineer: Studies in the Ethics of a Profession. Oxford University Press.