Los hermanos Wright y el diseño jerárquico por Trent McConaghy Julio 2020

El diseño y la verificación de productos basados ​​en tokens no es fácil. Pero podemos aprovechar estrategias de otros campos para hacernos la vida más fácil. Dividir y conquistar también conocido como "diseño jerárquico" es una de esas estrategias. La idea es descomponer el diseño en subcomponentes, luego diseñar y verificar cada subcomponente por separado.

Mi ejemplo favorito es cómo los hermanos Wright desarrollaron el avión.

Aquí están sus cuatro subproblemas principales y cómo abordaron cada uno.

¿Cómo controlas el avión? A diferencia de los contemporáneos, los hermanos vieron esto como el problema clave a resolver. La idea era: una cometa es como un avión, excepto que su sistema de propulsión es simplemente el viento (!).

Para verificar sus diseños, volaron sobre cometas en Kitty Hawk. Intentaron varios diseños diferentes para tener control en cadena (whups, en cometa), hasta que llegaron al "alabeo".

Varios teóricos tenían matemáticas y tablas sofisticadas que describían cómo deberían funcionar las diferentes formas. Mientras que los hermanos veneraban a esos teóricos, después de las pruebas preliminares, los hermanos se dieron cuenta de que estas tablas eran inútiles. Confiar pero verificar. Para diseñar y verificar sus diseños, ¡desarrollaron un túnel de viento en su tienda de bicicletas! Fue fácilmente el túnel de viento más avanzado de su tiempo. En el camino, inventaron instrumentos para medir levantar y arrastrar.

Túnel de viento de los hermanos Wright. (Imagen: Axda0002 CC-BY-SA)

¿Cómo diseñas un motor o motor con una relación potencia / peso suficientemente alta para impulsar un avión? Otros constructores de aviones estaban probando máquinas de vapor, pero eran demasiado pesados.

Los hermanos eligieron la combustión interna. Descubrieron que no había motores en el mercado que satisfagan sus necesidades, por lo que desarrollaron los suyos, con la ayuda de un genio amigo mecánico.

Similar al sistema de accionamiento, los hermanos tuvieron que desarrollar su propia hélice para satisfacer sus necesidades.

Solo una vez que cada uno de estos subbloques fue diseñado y verificado, los hermanos ensamblaron el plano final y lo verificaron.

"El uso de los hermanos Wright de una descomposición funcional astuta y despiadada, modelado de cara y experimentos bien planificados y análisis dimensionales les permitió volar cuando tantos otros habían fallado" -David Goldberg

Los enfoques de dividir y conquistar se utilizan en muchas disciplinas de ingeniería, desde la ingeniería eléctrica hasta la ingeniería de software y la IA.

Los Wright Brothers son un maravilloso ejemplo de cómo Divide-and-conquer (también conocido como Diseño jerárquico) ayuda a reducir la complejidad en el diseño de ingeniería.