Все Зламано: Швидкий І Простий Шлях До Досліджень У Розвиненій Галузі

Оригінал: cs.purdue.edu

Коли поле дослідження зароджується, дослідження вимагає лише уяви. Наприклад, колись був винайдений паровий двигун, винахідники уявляли собі багато застосувань йому, починаючи від лісопилень і закінчуючи автомобілями. Так само, коли інформатика була молодою, дослідникам довелося уявити нові способи використання комп’ютера. Однак, коли поле дозріває, дослідження та винаходи потребують значних зусиль. Перш ніж зайнятись ідеєю, дослідник повинен пройти крізь гору попередніх робіт, шукаючи, чи хтось уже спробував цей підхід чи переслідував цю ідею.

Інформатика дозріває, і це проблема. Коротше кажучи, ми можемо незабаром зіткнутися з ситуацією, коли нічого не буде абсолютно новим. Звичайно, технологія може допомогти. Інтернет-пошукові системи допомагають скласти списки попередніх публікацій. Але просто прочитати всі тези може бути непросто. Зрештою, ми можемо сподіватися, що Штучний інтелект створить онука Ватсона, який зможе проаналізувати попередню роботу та допомогти виявити новий нюанс, який ще не пробували. Але що ми можемо зробити за короткий термін?

На щастя, у нас є рішення, яке робить дослідження швидким та простим. Підхід починає завойовувати популярність. Цей реферат пояснює, як можна ефективно його використовувати.

Інтернет Зміниться!

Днями у газетній статті було оголошено, що Інтернет незабаром буде замінений абсолютно новою системою. Нічого собі, яка історія. Це грандіозно. Якщо глобальна система комп’ютерного зв’язку, яку ми знаємо і любимо, буде відкинута на сторону чогось нового, чи не повинні газети всіх попереджати про це? Насправді, чи не повинен нам заголовок банера прокричати:

ПІДГОТУЙТЕСЯ ЗАРАЗ – ІНТЕРНЕТ БУДЕ ЗАМІНЕНИЙ!

Нам знадобиться час, щоб підготуватися. Можливо, новий Інтернет матиме недолік, і він не працюватиме. Що робити, якщо ми прокинемося одного ранку і не зможемо замовити на Amazon.com? Що робити, якщо ми не в змозі підключитися до Facebook, Instagram або будь-якого іншого сайту? Що робити, якщо всі перестали отримувати електронну пошту про мільйони доларів, які чекають на них в останньому банківському переказі? ЗМІ завжди несуть попередження, коли стихійне лихо торкнеться кількох тисяч людей, а вплив від заміни Інтернету буде значно ширшим. То чому газети не ведуть історії, які породжують страх і паніку?

Ви, мабуть, здогадалися відповідь: репортер помиляється. Репортер допустив поширену помилку: плутаючи Інтернет із Всесвітньою мережею. Стаття взагалі не стосувалася Інтернету – мова йшла про HTTP, технологію, що використовується у Всесвітній павутині, а Мережа – лише один із додатків, що використовує Інтернет. Внесення змін до Інтернету може вплинути на веб-перегляд, але Інтернет залишатиметься незмінним, а інші програми продовжуватимуть працювати. Це технічність, але хороший репортер повинен був виправитись.

Гачок: Мережа Зламана!

У статті стверджується, що заміна Інтернету неминуча і очікувана, оскільки сучасні технології не працюють. Репортер підсумував це в маленькому акуратному реченні, сказавши, що Інтернет залежить від HTTP, і HTTP потрібно замінити, оскільки він не працює. Дійсно? Мережа не працює? У якому Всесвіті репортер міг зробити таку заяву з прямим обличчям? Щодня мільярди людей переглядають Інтернет, і для цього вони використовують HTTP. Ви використовували HTTP для отримання цієї веб-сторінки. Хтось коли-небудь дивився на вас і згадував про старі часи до того, як Мережа розірвалася? Вони кажуть: «Раніше я насолоджувався переглядом в Інтернеті і хотів би це робити і надалі, але не можу, бо Мережа зламана»? Вони можуть скаржитися на те, що веб-сайт недоступний або наскільки повільно йде завантаження в певний день, але “зламана веб-сторінка” ніколи не з’явиться. Що мотивує репортера сказати, що вона зламана?

Можливо, Репортер Знає Краще

Можливо, репортеру було доручено написати історію щодо відносно нудної технічної тематики – нової версії HTTP – і вирішив приправити факти. Можливо, репортер подумав, що прикрашання історії вразить редактора. Отже, чи була створена нова веб-технологія? Дивно, але ні! У статті повідомляється, що група збирається скликати наради, щоб розпочати обговорення ситуації. Це воно. Єдине, що робить засідання дещо новими – це абсурдне твердження, що Мережа зламана. Якщо ми всі погодимось, що Мережа зламана, ми радітимемо невеликій групі сміливих інженерів, які збираються вести хрестовий похід, щоб виправити це. Кожен, будь-ласка, затримайте дихання, чекаючи, коли зламана Мережа буде відновлена.

Якщо Вона Не Зламалася…

Більшість людей слідує старому афоризму: якщо не зламано, не ремонтуйте. З усією цією інерцією, як суспільство може рухатися вперед? Як можна переконатись замінити щось, що працює? Дослідницька спільнота стикається з цим питанням десятиліттями. Традиційний підхід до дослідження є повільним і кропітким, оскільки він вимагає глибокої, продуманої оцінки, щоб побудувати привід для змін. Дослідник повинен з’ясувати те, що було випробувано, порівняти новий підхід з попередньою роботою та побудувати логічний аргумент, який виправдовує зміни. Крім того, зміни ніколи не є однобічними – кожна зміна передбачає компроміс. Навіть якщо новий підхід пропонує переваги, для перемикання знадобиться час і зусилля. Тому традиційні дослідження зосереджені на аналізі компромісів.

Але Зачекайте! Є Швидке Та Просте Рішення

Репортер зробив важливе відкриття: нам не потрібно накопичувати докази, робити обдумані логічні аргументи або в кінці кінців думати про компроміси. Існує швидке і просте рішення, яке дозволяє уникнути нудного аналізу, пропустити етап ретельного вимірювання та виправдати зміни без яких-небудь ускладнень. Замість того, щоб пропонувати щось нове, просто почніть з твердження: те, що ми маємо зараз – зламано.

Підхід є абсолютно загальним, його можна використовувати до чого завгодно, навіть якщо нинішня система, здається, що працює нормально. Наприклад, коли репортер висловлює твердження про те, що Всесвітня павутина зламана, початок справі покладений. Читач подумки заздалегідь сподівається на рішення. Читачі будуть ковзати на краю своїх сидінь, очікуючи гарних новин. Дивно, але читачів, схоже, не бентежать чужі ствердження про зламаність, навіть якщо їхній особистий досвід показує, що твердження є помилковим. Це магія: просто оголосіть про зламаність, і люди приймуть це.

Застосування Відкриття До Дослідження

Спільнота дослідників в галузі комп’ютерних наук вже почала писати статті, де доводилося про зламаність. Кілька років тому в статті, представленій на мережевій конференції, заявлялося:

Інтернет зламаний.

Насправді, стаття додала поворот: вона стверджувала, що Інтернет настільки сильно зламаний, що його потрібно замінити оптом – нічого не підлягає врятуванню. Потім у статті виявилося ще одне обурливе твердження: “У цій статті ми визначаємо нову архітектуру Інтернету та показуємо, що нова архітектура вирішує основні проблеми”. Нічого собі, яка претензія. Лише на трьох сторінках стаття дасть рішення про зламаний Інтернет. Ніхто не міг перестати читати в той момент.

Що робити, щоб виправити зламаний Інтернет? Згідно з документом, всі проблеми випливають із принципового дизайнерського рішення щодо використання комутації пакетів, і в документі стверджується, що заміна комутації пакетів чимось іншим вирішить всі проблеми. Це проста, закручена логіка. Інтернет зламаний. В Інтернеті використовується комутація пакетів. Тому системи, які використовують комутацію пакетів, зламані. Слідкуйте за тим, як декларація про неполадки виключає статус-кво абсолютно не потребуючи додаткових пояснень. У дослідницькій статті не було сказано, що використовувати замість комутації пакетів – не потрібно було вказувати заміну, оскільки все буде краще, ніж зламаний Інтернет у нас зараз! І є вторинна вигода: якщо поточна система зламана, немає сенсу робити порівняння між існуючою системою та запропонованою заміною. Будь-яка зміна стане кроком вперед. Логіка заплутана. Згідно з нашою аксіомою, Інтернет зламаний. Припустимо, що поламані речі не варто ремонтувати, що робить зламаний Інтернет не потрібним. Зауважте, що будь-яка альтернатива повинна мати деяке позитивне значення, яке, за визначенням, зробить її кращою. Ось справжня краса цього підходу: досліднику не доведеться розкривати спосіб вирішення всіх проблем, оскільки нова система буде кращою, ніж нинішній Інтернет, навіть якщо нова система має кілька недоліків. Це набагато полегшує дослідження. 

Ось ще одна перевага: припущення про зламаність виключає потребу в кількісному аналізі. Очікується, що при відсутності поломки дослідник повідомить про кількісні вдосконалення, а це означає, що дослідник повинен виміряти і попередню, і запропоновану системи. Але починати зі зламаної системи робити вдосконалення безглуздим. Немає можливості говорити про поліпшення N% у порівнянні зі зламаною системою, оскільки N% більше нуля не має сенсу. Таким чином, дослідники, які використовують підхід зламаності, можуть пропустити всі дратівливі вимірювання та прискіпливий кількісний аналіз.

Підхід Працює Для Всього

Таємниця розкрита – люди скрізь виявляють, що поняття зламаності може спростити всі аргументи. Освітня спільнота охопила і використовує її під час обговорення методів навчання К-12. Ми знаходимо нові (а іноді і досить давні) освітні підходи, виправдані простим твердженням:

K – 12 освіта зламана.

Підхід зламаності застосовувався і до університетів США. У всьому світі американські університети вважаються одними з найкращих, але це може бути подолано лише висловом:

Система університетів США зламана.

Звичайно, політики вже десятиліттями використовують твердження про зламаність. На сьогоднішній день більшість із нас втомилися від слуху:

Економіка зламана.

І після суперечливого юридичного рішення ми почули:

Правова система США зламана.

Під час виборів ми часто чуємо:

Податкове законодавство порушено.

а також 

Імміграційні закони порушені.

Психологи говорять про зламаних людей.

Давайте Абстрагуємося

Чи не повинні ми перестати витрачати час на повторення тверджень про зламаність? Чому дослідницькі статті та газетні статті повинні витрачати місце на заяву про зламаність однієї конкретної речі? Чому політичні промови втрачають час, розповідаючи про те, про що ми вже підозрюємо? Давайте домовимось підвищити рівень і поглянемо більш ширше. Ми можемо підсумувати все це простою, легко запам’ятовуючою аксіомою:

Все зламано.

Аксіома означає, що нікому не потрібно буде обґрунтовувати запропоновані зміни. Оскільки все порушено, зміни можуть лише покращити справи.

Приєднуйтесь

Після того, як ви зрозумієте силу зламаності, можете використовувати її для враження своїх друзів, родини та колег. Припустимо, ваші друзі ведуть бурхливу дискусію щодо рішення Верховного суду. Ви можете зупинити дискусію холодно, лише стверджуючи:

Верховний суд, як і все інше, зламаний.

Якщо хтось наважиться поговорити після цього, ви можете додати: його потрібно замінити. Якщо ваші колеги почнуть оплакувати свого начальника або скаржитися на рішення керівництва, ви можете озвучити:

Всі ми повинні пам’ятати, що все порушено, включаючи управління в цій компанії.

З невеликою практикою це стає легко.

Зламаність 2.0

Ви можете переживати, що як тільки всі почнуть використовувати зламаність, ідея стане банальною. Можливо, кожен раз, коли хтось згадає про нову ідею, він виступить перед нею із претензією на зламаність. Не хвилюйтеся. Дослідники вже розробили рішення: зламаність 2.0, неявний підхід. Замість того, щоб чітко заявити аксіому про зламаність, неявний підхід передбачає, що все порушено і його потрібно замінити. Ключова фраза, яка використовується для виклику неявного підходу:

Почати потрібно з «чистого листа».

Наступного разу, коли виникає проблема, спробуйте її. Кожен, здається, любить це. Якщо хтось заперечує, вкажіть, що упередженість людини – це принцип блокування інновацій – ми не можемо уявити собі щось краще, оскільки ми продовжуємо повертатися до того, що існує. Це затуманює наше мислення. Щоб подолати людські упередження, нам потрібно повністю викинути стару систему і почати з нуля, щоб розробити кращу. Може, почавши з чистого аркушу, ми зможемо зробити все правильно цього разу. Неявний підхід має всі переваги оригінального підходу: нам не потрібно думати, які аспекти діючої системи варто зберегти, і не потрібно проводити кількісне вимірювання чи аналіз.

Зламаність 3.0

Що відбувається, коли всі стомлюються від чистого листа? Ми можемо лише «почати спочатку» кілька разів, перш ніж хтось заявить: «Ми спробували почати спочатку, і це не вийшло». Хороші новини! Деякі дослідники з безпеки розробили третє рішення: зламаність 3.0, проактивний підхід. Проактивна зламаність полягає у тому, щоб навчити помічників ламати речі, а потім дати діяти їм самостійно. Навчіть їх, як перетворити комп’ютерні системи в атакуючі системи: облаштуйте тисячу комп’ютерів, які витрачають години на те, щоб спробувати мільйон паролів, поки один з них не встигне. Або виберіть цільовий комп’ютер, попросіть декілька комп’ютерів згенерувати дані у великому об’ємі, ніж може обробляти ціль, і використовуйте дані для краху цілі. Спробуйте все, що в посібнику користувача сказано уникнути. Потім, коли щось спричиняє збій системи, оголосіть:

Захищеність цього пристрою порушена.

і з гордістю додайте:

Ми ті, хто відкрив спосіб це зламати!

Порадьте уряду та компаніям, що потрібно витрачати більше на дослідження. Коли будуть гранти, використовуйте гроші, щоб найняти яскравих аспірантів, які придумають, як зламати щось інше. Деякі люди можуть навіть зробити висновок, що дослідження безпеки порушено.

Читачі, знайомі з програмним забезпеченням, напевно, відчувають, що дослідницька спільнота Software Engineering використовує тонку форму проактивного підходу протягом усього часу. Як ще можна пояснити, що відбувається? Кожні кілька років вони, здається, створюють нову парадигму програмування разом із твердженням, що старі підходи не працюють, і твердженням, що новий підхід виправить усі недоліки минулого. Хто збивав усіх зі шляху, нав’язуючи старий неробочий підхід до нас? Чи варто їм цього разу вірити? Або ми забули? Інженерія програмного забезпечення порушена.

Але знову ж таки, нам більше не потрібно прикладів. На сьогодні я впевнений, що ви згодні:

Все зламано.