Оригинал доступен на сайте cs.purdue.edu

Когда область исследования зарождается, исследования требуют только воображения. Например, после того, как был изобретен паровой двигатель, изобретатели представили множество его применений: от лесопильных заводов до автомобилей. Точно так же, когда информатика была молодой, исследователям приходилось придумывать новые способы использования компьютера. Однако, когда область знаний созревает, исследования и изобретения требуют значительных усилий. Прежде чем приступить к идее, исследователь должен проанализировать гору предшествующей работы, стараясь выяснить, пытался ли кто-нибудь уже попробовать подход или реализовать идею.

Информатика взрослеет и это проблема. Короче говоря, мы можем вскоре столкнуться с ситуацией, когда не окажется ничего нового. Конечно, технологии могут помочь. Поисковые системы Интернета помогают находить списки предыдущих публикаций. Но просто чтение всего перечня может быть пугающим. В долгосрочной перспективе мы можем надеяться, что искусственный интеллект создаст внука Уотсона, который сможет проанализировать предыдущую работу и помочь обнаружить новый нюанс, который еще не был опробован. Но что мы можем сделать в краткосрочной перспективе?

К счастью, у нас есть решение, которое делает исследование быстрым и простым. Подход начинает завоевывать популярность. Это эссе объясняет, как вы можете эффективно его использовать.

Интернет изменится!

На днях в газетной статье было объявлено, что интернет скоро заменится новой системой. Ого, ну и новость. Это ж грандиозно. Если глобальная компьютерная коммуникационная система, которую мы знаем и любим, останется позади в силу чего-то нового, разве газеты не должны предупреждать всех об этом? На самом деле, не должен ли заголовок баннера нам прокричать:

ПОДГОТОВЬТЕСЬ СЕЙЧАС — ИНТЕРНЕТ БУДЕТ ЗАМЕНЕН!

Нам нужно время, чтобы подготовиться. Возможно, у нового Интернета будет недостаток, и он не будет работать. Что делать, если мы проснемся однажды утром и не сможем сделать заказ на Amazon.com? Что делать, если мы не можем подключиться к Facebook, Instagram или любому другому сайту? Что, если все перестанут получать электронную почту о миллионах долларов, ждущих их в последнем банковском переводе? Средства массовой информации всегда предупреждают, когда бедствие может затронуть несколько тысяч человек, а последствия замены Интернета окажутся гораздо значительнее. Так почему же газеты не публикуют новости, которые вызывают страх и панику?

Вы, наверное, угадали ответ: репортер ошибается. Репортер допустил распространенную ошибку: спутал Интернет со Всемирной паутиной. Статья вообще не была посвящена Интернету — она ​​касалась HTTP — технологии, используемой во Всемирной паутине, а сеть — это только одно из приложений, использующих Интернет. Внесение изменений в Интернет может повлиять на просмотр веб-страниц, но Интернет останется неизменным, и другие приложения продолжат работать. Это технически, но толковый журналист кое-что понял верно.

Крючек: Сеть сломана!

В статье утверждается, что замена Интернета и неизбежна, и ожидаема, поскольку современные технологии не работают. Репортер подытожил это в изящном небольшом предложении, сказав, что Интернет зависит от HTTP, и HTTP необходимо заменить, потому что он не работает. В самом деле? Сеть не работает? В какой вселенной репортер может сделать такое заявление с серьезным лицом? Миллиарды людей просматривают Интернет каждый день и используют для этого HTTP. Вы использовали HTTP для получения этой веб-страницы. Кто-нибудь когда-нибудь смотрел на тебя и вспоминал о старых днях до того, как сломалась сеть? Говорят ли они: «Раньше я наслаждался просмотрами в Сети и хотел бы это делать и далее, но я не могу, потому что Сеть сломана»? Они могут жаловаться на то, что веб-сайт недоступен или как медленно идет загрузка в определенный день, но «сломанная Сеть» навряд ли когда услышим. Что может побудить репортера сказать, что она сломана?

Может быть, репортеру лучше знать

Возможно, репортеру поручили написать историю об относительно скучной технической теме — новой версии HTTP — и он решил приукрасить факты. Возможно, репортер подумал, что приукрашивание истории впечатлит редактора. Итак, была ли создана новая веб-технология? Удивительно, но нет! В статье сообщается, что группа собирается созвать встречи, чтобы начать обсуждение ситуации. Вот и все. Единственное, что делает встречи кажущимися заслуживающими отдаленного освещения, — это абсурдное утверждение, что Сеть сломана. Если мы все согласимся с тем, что сеть сломана, мы будем радоваться небольшой группе смелых инженеров, которые собираются возглавить крестовый поход, чтобы это исправить. Все, пожалуйста, задержите дыхание в ожидании ремонта сломанной Паутины.

А если она не сломалась…

Большинство людей следуют старому афоризму: если не сломано — не чините. Со всей этой инерцией, как общество может двигаться вперед? Как мы можем быть уверены в замене чего-то, что работает? Исследовательское сообщество сталкивалось с данным вопросом на протяжении десятилетий. Традиционный подход к исследованию является медленным и кропотливым, потому что он требует глубокой, вдумчивой оценки, чтобы обосновать необходимость перемен. Исследователь должен выяснить, что было опробовано, сравнить новый подход с предыдущей работой и создать логический аргумент, который обосновывает изменения. Кроме того, изменение никогда не бывает односторонним — каждое изменение предполагает компромисс. Даже если новый подход предлагает преимущества, переключение потребует времени и усилий. Поэтому традиционные исследования направлены на анализ компромиссных решений.

Но подождите! Есть быстрое и простое решение

Репортер сделал важное открытие: нам не нужно собирать доказательства, давать вдумчивые логические аргументы или, в конце концов, думать о компромиссах. Существует быстрое и простое решение, позволяющее избежать утомительного анализа, пропустить этап тщательного измерения и оправдать изменение без каких-либо осложнений. Вместо того, чтобы предлагать что-то новое, просто начните с утверждения: то, что у нас есть сейчас — сломано.

Подход является абсолютно общего характера, может использоваться применительно к чему угодно, даже если текущая система работает нормально. Например, когда репортер утверждает, что Всемирная паутина сломана, начало делу положено. Читатель мысленно полон надежды на решение. Читатели будут ерзать на краешке стула в ожидании хороших новостей. Удивительно, но читателей, похоже, не обескураживают диковинные утверждения о поломке, даже если их личный опыт показывает, что утверждение является ложным. Это волшебство: просто объявите о поломке, и люди с этим согласятся.

Применение открытия к исследованию

Сообщество исследователей в области компьютерных наук уже начало писать статьи, где доказывалась поломка. Несколько лет назад в статье, представленной на сетевой конференции, заявлялось:

Интернет сломался.

По факту, статья добавила поворот: она утверждала, что Интернет настолько сильно поломан, что его нужно заменить оптом — ничто не может быть спасено. Затем в статье было сделано еще одно возмутительное утверждение: «В этой статье мы определяем новую архитектуру Интернета и показываем, что новая архитектура решает фундаментальные проблемы». Ничего себе, какая претензия. Всего на трех страницах статья даст решение относительно сломанного Интернета. Никто не мог перестать читать в этот момент.

Что мы должны сделать, чтобы починить сломанный интернет? Согласно этой статье, все проблемы проистекают из фундаментального решения о применении коммутации пакетов, и в документе утверждается, что замена коммутации пакетов на что-то другое решит все проблемы. Это простая, извращенная логика. Интернет сломан. Интернет использует пакетную коммутацию. Таким образом системы, использующие коммутацию пакетов, сломаны. Понаблюдайте, как декларация о поломке исключает статус-кво, не требуя дополнительного объяснения. В исследовательской статье не говорилось, что именно использовать вместо элемента коммутации пакетов — не нужно было указывать замену, потому что что-либо будет лучше, чем сломанный Интернет, который у нас есть сейчас! А есть еще вторичная польза: если текущая система сломана, нет смысла сравнивать существующую систему и предлагаемую замену. Любое изменение будет шагом вперед. Логика запутанная. Согласно нашей аксиоме, интернет сломан. Предположим, что сломанные вещи не стоит ремонтировать — что делает сломанный интернет бесполезным. Заметьте, что любая альтернатива должна иметь определенную положительную ценность, которая, по определению, сделает ее лучше. Вот настоящая красота этого подхода: исследователю не нужно искать способ решения всех проблем, потому что новая система будет лучше, чем нынешний Интернет, даже если у новой системы есть несколько недостатков. Это делает исследование намного проще.

Вот еще одно преимущество: предположение о поломке устраняет необходимость в количественном анализе. Ожидается, что при отсутствии поломки исследователь сообщит о количественных улучшениях, а это означает, что исследователь должен изучить как предыдущую, так и предложенную системы. Но начинать со сломанной системы делает улучшение бессмысленным. Невозможно говорить об улучшении в объеме N% по сравнению со сломанной системой, потому что N%, которые лучше нуля — это не имеет смысла. Таким образом, исследователи, использующие подход с “поломкой”, могут пропустить все раздражающие измерения и надоедливый количественный анализ.

Подход работает для всего

Тайна раскрыта: люди повсюду обнаруживают, что концепция с поломкой может упростить все аргументы. Образовательное сообщество поняло и использует это во время обсуждения методов обучения K–12. Мы находим новые (а иногда и довольно старые) образовательные подходы, оправданные простым утверждением:

Образование по методу К–12 подорвано.

Подход с поломкой был применен и к университетам США. Во всем мире американские университеты считаются одними из лучших, но это можно преодолеть, просто заявив:

Система университетов США ослаблена.

Конечно, политики десятилетиями использовали утверждения о поломке. К настоящему времени большинство из нас устали слышать:

Экономика пошла прахом.

А после скандального судебного решения, мы слышали:

Правовая система США пала.

Во время выборов мы часто слышим:

Налоговое законодательство подорвано.

а также

Иммиграционное законодательство неустойчиво.

Психологи говорят о сломанных людях.

Давайте абстрагируемся

Разве мы не должны перестать тратить время, повторяя утверждения о поломках? Почему исследовательские статьи и газетные статьи должны тратить место на утверждение о поломке одной конкретной вещи? Почему политические речи должны забирать время, рассказывая нам о том, о чем мы и так уже подозреваем? Давайте договоримся поднять планку и посмотреть более широко. Мы можем суммировать все это в простой, легко запоминающейся аксиоме:

Все сломано.

Аксиома означает, что никому не нужно будет обосновывать предлагаемые изменения. Поскольку все сломано, изменения могут только улучшить ситуацию.

Присоединяйтесь

Как только вы поймете силу поломок, вы сможете использовать их, чтобы произвести впечатление на своих друзей, семью и коллег. Предположим, ваши друзья ведут жаркую дискуссию о решении Верховного суда. Вы можете остановить обсуждение, просто заявив:

Верховный суд, как и все остальное, неустойчив.

Если после этого кто-то осмелится поговорить, вы можете добавить: его нужно заменить. Если ваши коллеги начинают оплакивать своего начальника или жаловаться на управленческие решения, вы можете принять участие:

Мы все должны помнить, что все идет прахом, включая управление в этой компании.

Немного практики и делать так станет легко.

Поломка 2.0

Вы можете быть обеспокоены тем, что, как только все начнут использовать поломку, идея станет банальной. Возможно, каждый раз, когда кто-то упоминает о новой идее, он предваряет ее претензией на поломку. Не беспокойтесь, исследователи уже придумали решение: поломка 2.0, неявный подход. Вместо того, чтобы явно указывать аксиому о поломке, неявный подход предполагает, что все сломано и это необходимо заменить. Ключевая фраза, используемая для вызова неявного подхода:

Нам нужно начать с «чистого листа».

В следующий раз, когда возникнет проблема, попробуйте. Кажется, все любят это. Если кто-то возражает, отметьте, что предвзятость человека является основным препятствием для инноваций — мы не можем представить себе что-то лучшее, потому что мы продолжаем возвращаться к тому, что уже существует. Это омрачает наше мышление. Чтобы преодолеть предвзятость человека, нам нужно полностью отказаться от старой системы и начать с нуля, чтобы разработать систему получше. Может быть, начав с чистого листа, мы сможем сделать все правильно на этот раз. Неявный подход обладает всеми преимуществами первоначального подхода: нам не нужно думать о том, какие аспекты нынешней системы стоит сохранить, и не нужно проводить количественные измерения или анализ.

Поломка 3.0

Что происходит, когда все устают от приближения чистого листа? Мы можем «начать все сначала», прежде чем кто-то скажет: «Мы пытались начать все сначала, но это не сработало». Хорошие новости! Некоторые исследователи в области безопасности разработали третье решение: поломка 3.0, проактивный подход. Упреждающее разрушение состоит в том, чтобы научить помощников ломать вещи, а затем дать им действовать самостоятельно. Научите их, как превратить компьютерные системы в системы для атак: расположите тысячи компьютеров, которые часами пробуют миллионы паролей, пока один из них не преуспеет. Или выберите целевой компьютер, попросите несколько компьютеров сгенерировать данные в большем объеме, чем может обработать цель, и используйте эти данные для сбоя цели. Попробуйте что-нибудь еще, что руководство пользователя советует избегать. Затем, когда что-то вызывает сбой системы, объявите:

Безопасность этого устройства нарушена.

и с гордостью добавьте:

Мы те, кто нашел способ сломать это!

Посоветуйте правительству и компаниям, что нужно больше тратить на исследования. Когда придут гранты, используйте деньги, чтобы нанять ярких аспирантов, которые поймут, как сломать что-то еще. Некоторые люди могут даже прийти к выводу, что исследования по безопасности пошли прахом.

Читатели, знакомые с программным обеспечением, вероятно, испытывают дурное предчувствие, что исследовательское сообщество Программной Инженерии все время использует тонкую форму активного подхода. Как еще мы можем объяснить то, что происходит? Каждые несколько лет они создают новую парадигму программирования, утверждая, что старые подходы не работают, и утверждают, что новый подход исправит все недостатки прошлого. Кто сбил всех с пути, навязывая нам старый, неработающий подход? Должны ли мы верить им на этот раз? Или мы позабыли? Программная Инженерия сломана.

Но опять же, нам не нужно больше примеров. Теперь-то я уверен, что вы согласны:

Все сломано.