Een snelle blik op de krantenkoppen elke ochtend zou kunnen aantonen dat de wereld in een crisis verkeert. Uitdagingen zijn onder meer bedreigingen door klimaatverandering voor de menselijke infrastructuur en habitats; cyberoorlogvoering door statelijke en niet-statelijke actoren die energiebronnen en gezondheidszorgsystemen aanvallen; en de mondiale watercrisis, waaraan de klimaatcrisis wordt toegevoegd. Misschien wel de grootste uitdaging is de snelle vooruitgang van kunstmatige intelligentie en wat dit betekent voor de mensheid.
Terwijl mensen met deze en andere vragen worstelen, hebben ze de neiging om voor antwoorden naar beleidsmakers en bedrijfsleiders te kijken. Er kunnen echter geen echte oplossingen worden ontwikkeld en geïmplementeerd zonder de technische expertise van ingenieurs.
Het stimuleren van visionair, futuristisch denken is een functie Engineering Research Visioning Alliance. ERVA is een Amerikaans initiatief National Science Foundation‘S Engineering Directoraat, waarvoor ik de hoofdonderzoeker ben. IEEE is een van de vele professionele ingenieursverenigingen die aangesloten partners zijn.
Ingenieurs zijn onmisbare architecten
Ingenieurs zijn niet alleen de sleutel tot het oplossen van problemen; ze hebben zichzelf al lang bewezen als proactieve architecten van de toekomst. Nobelprijswinnende natuurkundigen ontdekten bijvoorbeeld de wetenschap achter de sensoren die moderne fotografie mogelijk maken. Ingenieurs gingen met de ontdekking aan de slag en ontwikkelden technologie die dat deed NASA kunnen worden gebruikt om heldere beelden vanuit de ruimte te verzenden, waardoor we een glimp kunnen opvangen van het universum ver buiten onze gezichtslijn. Met dezelfde technologie kunt u foto’s maken met uw mobiele telefoon.
Als ingenieur ben ik trots op onze geschiedenis van niet alleen verandering, maar ook van verbeeldingDat.
Aan het einde van de 19e eeuw een elektrotechnisch ingenieur Nikola Tesla voorzag draadloze communicatie, verlichting en distributie van elektriciteit.
Al in 1900. voorspeld door burgerlijk ingenieur John Elfreth Watkins dat we tegen het jaar 2000 over zulke alledaagse innovaties zullen beschikken als onder meer kleurenfotografie, draadloze telefoons en huistelevisies (en zelfs tv-diners).
“Als we de meest urgente mondiale uitdagingen van vandaag met succes willen aanpakken, kunnen ingenieurs niet worden gedegradeerd tot het spelen van een reactieve rol.”
Watkins was de belichaming van technische nieuwsgierigheid en vooruitziendheid, maar tegenwoordig besteden we maar al te vaak het leeuwendeel van onze tijd aan technisch sleutelen en niet genoeg aan het grote geheel.
Als we de meest urgente mondiale uitdagingen van vandaag met succes willen aanpakken, kunnen ingenieurs niet worden gedegradeerd tot het spelen van een reactieve rol. We moeten ons volledig opnieuw voorstellen hoe bijna alles werkt. En omdat complexe problemen veelzijdig zijn, moeten we dit op een multidisciplinaire manier aanpakken.
We hebben grote ideeën nodig, vooruitziend denken met een vooruitziende blik om de manier waarop we leven, werken en spelen te transformeren – een visionaire mentaliteit die wordt omarmd en bevorderd door ingenieurs die R&D gebruiken om problemen op te lossen en ontdekkingen mogelijk te maken. We hebben een andere houding nodig dan die van de topbeoefenaars die we onszelf doorgaans voorstellen. We hebben een futuristische mentaliteit nodig.
Futuristisch denken transformeert de samenleving
Een futurist bestudeert huidige gebeurtenissen en trends om niet alleen voorspellingen te bepalen, maar ook mogelijkheden voor de toekomst. Termijn futuristisch heeft een lange relatie met sciencefiction, die teruggaat tot het begin van de 20e eeuw, belichaamd in figuren als de schrijver HG Wells.
Hoewel de voorspellingen van veel literaire figuren fantasierijk zijn gebleken (hoewel sommige, zoals die van Elfreth, zijn uitgekomen), doen ingenieurs en wetenschappers al generaties lang voorspellingen, waarbij ze nieuwe manieren introduceren om naar onze wereld te kijken en gaandeweg de samenleving te transformeren.
Futuristisch denken verlegt de grenzen van wat we ons momenteel kunnen voorstellen en voorstellen. In een tijdperk van systeemcrises bestaat er een ogenschijnlijk paradoxale maar ware waarheid: het is onpraktisch geworden om te pragmatisch te denken.
Het is vooral contra-intuïtief voor ingenieurs, omdat we een voorkeur hebben voor zichtbaar, systematisch denken. Maar het is een beperking die we hebben overwonnen door de visionaire inspanningen uit het verleden – en een beperking die we nu moeten overwinnen, wanneer de wereld ons nodig heeft.
Het overwinnen van systematisch denken
Vier keer per jaar brengt ERVA ingenieurs, wetenschappers, technologen, ethici, sociale wetenschappers samen, en het federale wetenschapsprogramma leidt tot betrokkenheid bij innovatieve visieworkshops. We proberen experts te vragen hun denken verder te brengen dan problemen op de korte termijn en na te denken over toekomstige mogelijkheden. Enkele voorbeelden van uitdagingen die we hebben aangepakt – en daaropvolgende uitgebreide rapporten over aanbevolen onderzoeksrichtingen voor visionair, futuristisch denken – zijn:
- De rol van techniek bij het aanpakken van de klimaatverandering. Tijdens ons eerste visie-evenement werd gekeken hoe ingenieurs kunnen helpen de gevolgen van de stijgende temperaturen op aarde te verzachten en de CO2-uitstoot beter te verminderen. We stelden ons voor hoe we kunstmatige intelligentie en andere opkomende technologieën, waaronder enkele baanbrekende sensoren, konden gebruiken om proactief weer- en waterveiligheidsgebeurtenissen te beoordelen, de energievoorziening koolstofvrij te maken zonder onderbrekingen in de energievoorziening en het tempo van de opwarming te vertragen.
- Technische R&D-oplossingen voor niet-gehackte infrastructuur. We hadden een toekomst voor ogen waarin mensen en computersystemen met elkaar verbonden zijn door vertrouwde systemen, oplossingen bedenken voor bedreigingen van de eigen identiteit en systemen beveiligen voordat ze in gevaar komen. Oplossingen voor een onhackbare infrastructuur moeten inherent zijn, niet vastgeschroefd, geïntegreerd via verbonden kanalen en geactiveerd vanaf systeemniveau tot aan wearables. Er moeten nu maatregelen worden genomen om de betrouwbaarheid op elk niveau te garanderen, zodat het menselijke element voorop loopt in de toekomstige informatie-infrastructuur.
- Technische materialen voor een duurzame toekomst. In ons laatste rapport bespraken we een toekomst waarin de meest alomtegenwoordige, niet-circulaire materialen in onze wereld – beton, chemicaliën en verpakkingen voor eenmalig gebruik – worden gemaakt met behulp van duurzame materialen. We hebben het gebruik van organische en herbruikbare materialen omarmd en onderzoeken wat er waarschijnlijk nodig is om de productie, opslag en transport in het proces te veranderen. Opnieuw wordt van ingenieurs gevraagd om verder te gaan dan de huidige oplossingen en de grenzen van wat mogelijk is te verleggen.
ERVA behandelt nieuwe onderwerpen in komende visiesessies op uiteenlopende gebieden als de toekomst van draadloos concurrentievermogen, kwantumtechniek en het verbeteren van de gezondheid van vrouwen.
We hebben open Oproep voor nieuwe ideeën voor evenementenvisie. We dagen de ingenieursgemeenschap uit om onderwerpen voor te stellen voor ERVA-onderzoek, zodat we een kaart kunnen maken van toekomstige onderzoeksprioriteiten om maatschappelijke uitdagingen aan te pakken. Er zijn ingenieurs nodig om hun expertise te delen, dus bezoek onze website om dit cruciale werk te volgen. Het is tijd om die futuristische geest terug te winnen.